Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN QUANG TOÀN NGHIÊN CỨU GIÁ TRỊ NGƯỠNG MẬT ĐỘ VI KHUẨN Vibrio alginolyticus GÂY BỆNH ĐỎ THÂN TRÊN TÔM HÙM Trang 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN QUANG TOÀN NGHIÊN CỨU GIÁ TRỊ NGƯỠNG MẬT ĐỘ VI KHUẨN Vibrio alginolyticus GÂY BỆNH ĐỎ THÂN TRÊN TÔM HÙM XANH (Panulirus homarus) NUÔI LỒNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA Ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS TS VÕ VĂN NHA 2 TS TRẦN THANH SƠN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi Các số liệu, kết quả nêu trong đề án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác Tác giả Nguyễn Quang Toàn LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành công trình nghiên cứu này tôi đã nhận được sự giúp đỡ từ nhiều phía Trước hết, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô trường Đại Học Quy Nhơn; quý thầy cô khoa Khoa Học Tự Nhiên đã giúp tôi có được những kiến thức chuyên ngành quý báu và cần thiết Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại Học Quy Nhơn, Khoa Khoa Học Tự Nhiên và Phòng Đào Tạo Sau Đai Học đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành khoá học này Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Võ Văn Nha và TS Trần Thanh Sơn đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng đề ánvà giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề án tốt nghiệp Tôi cũng bày tỏ lòng cảm ơn đến: Ban lãnh đạo, các ơn các anh chị thuộc trung tâm quan trắc môi trường và bệnh thuỷ sản miền trung, viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản III đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm, vật tư, hoá chất để tôi thực hiện một số nội dung của đề án tốt nghiệp Sở NN & PTNT, Chi cục chăn nuôi, Thú y và Thuỷ sản Tỉnh Phú Yên, Phòng Nông nghiệp thị xã Sông Cầu, Phú Yên và các doanh nghiệp/cơ sở, ban ngành và cơ sở hộ dân nuôi tôm hùm lồng trên địa bàn thị xã Sông Cầu đã giúp đỡ tôi trong thời gian điều tra và thu mẫu nghiên cứu thực hiện đề ánđề án tốt nghiệp Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh động viên tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện đề ánđề án tốt nghiệp của mình Tác giả Nguyễn Quang Toàn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1 Một vài đặc điểm về tôm hùm 5 1.1.1 Những hiểu biết về đặc tính sinh học của tôm hùm 5 1.1.2 Chu kỳ sống và sinh thái phân bố của tôm hùm 6 1.1.3 Đặc tính sinh trưởng và sinh sản của tôm hùm 9 1.2 Hiện trạng nuôi tôm hùm trong và ngoài nước 13 1.2.1 Tình hình tôm hùm nuôi trên thế giới 13 1.2.2 Hiện trạng nuôi tôm hùm tại Việt Nam 15 1.3 Những nghiên cứu về bệnh nguy hiểm thường gặp do vi khuẩn gây ra trên tôm hùm trong và ngoài nước 19 1.3.1 Những nghiên cứu về bệnh ở tôm hùm trên thế giới 19 1.3.2 Những nghiên cứu về bệnh ở tôm hùm nuôi ở Việt Nam 21 1.4 Những bệnh nguy hiểm do vi khuẩn gây ra trên tôm hùm 22 1.4.1 Bệnh sữa ở tôm hùm gai (Milky hemolymph disease of spiny lobsters - MHD) 23 1.4.2 Bệnh đỏ đuôi (Gaffkaemia) 24 1.4.3 Bệnh vỏ (Shell disease) 24 1.4.4 Bệnh Vibriosis (bệnh do vi khuẩn Vibrio spp gây ra) 25 1.4.5 Bệnh đỏ thân tôm 26 1.5 Một vài đặc điểm về vi khuẩn V.alginolyticus 29 1.5.1 Vị trí phân loại 29 1.5.2 Đặc điểm phân bố của V.alginolyticus 29 1.5.3 Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa 30 1.5.4 Yếu tố gây độc của Vibrio alginolyticus 31 1.5.5 Xu hướng giải quyết những vấn đề về bệnh do vi khuẩn gây ra trên tôm hùm trên thế giới và trong nước 32 1.6 Một vài đặc điểm tự nhiên vùng nuôi, vị trí địa lý các vùng nuôi tôm hùm tỉnh Phú Yên 34 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1 Đối tượng, phạm vi, thời gian và địa điểm nghiên cứu 37 2.1.1 Đối tượng: 37 2.1.2 Phạm vi: 37 2.1.3 Thời gian: 37 2.1.4 Địa điểm nghiên cứu: 37 2.2 Phương pháp nghiên cứu 38 2.2.1 Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu của đề án 39 2.2.2 Xác định mối quan hệ các yếu tố (vô sinh) môi trường (nhiệt độ, độ mặn, pH…) và hữu sinh (Tảo độc, Vibrio) tổng số với sự xuất hiện của bệnh đỏ thân trên tôm hùm xanh dựa trên việc thu thập số liệu quan trắc trước đây 40 2.2.3 Phương pháp xác định ngưỡng mật độ vi khuẩn gây bệnh đỏ thân dựa trên việc thu thập mẫu tại các lồng nuôi 42 2.2.4 Đề xuất các biện pháp phòng ngừa bệnh đỏ thân 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49 3.1 Xác định mối quan hệ các yếu tố môi trường và hữu sinh với sự xuất hiện của bệnh đỏ thân trên tôm hùm xanh dựa trên việc thu thập số liệu quan trắc trước đây 49 3.1.1 Kết quả thống kê mô tả mẫu nghiên cứu 49 3.1.2 Kết quả phân tích hồi quy nhị phân đa biến (Binary logistic) giữa các yếu tố vô sinh, hữu sinh với tác nhân V.alginolyticus gây bệnh đỏ thân tôm hùm 50 3.1.3 Ứng dụng kết quả mô hình hồi quy nhị phân đa biến để dự báo sự xuất hiện bệnh đỏ thân tôm hùm 52 3.2 Xác định giá trị ngưỡng mật độ vi khuẩn gây bệnh đỏ thân đã phân lập dựa trên việc thu thập mẫu tại các lồng nuôi tại thị xã Sông Cầu 53 3.2.1 Kết quả thông kê mô tả mẫu nghiên cứu 53 3.2.2 Kết quả xác định bệnh lý của tôm bị đỏ thân và hình thái, đặc điểm sinh lý của V.alginolyticus phân lập ở những vùng thu mẫu khác nhau 55 3.2.3 Kết quả xác định ngưỡng V.alginolyticus gây bệnh đỏ thân tôm hùm bằng phương pháp đường cong ROC 57 3.3 Điều tra, đánh giá hiện trạng và hiệu quả sử dụng hoạt chất chính trong các sản phẩm kiểm soát bệnh đỏ thân tại địa bàn thị xã Sông Cầu, tỉnh Phú Yên 60 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 63 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA HỌC VIÊN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO TÊN ĐỀ ÁN (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT FAO : Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hợp Quốc NA : Nutrient Agar (môi trường nuôi cấy vi khuẩn chọn lọc) BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trường CSDL : Cơ sở dữ liệu NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn NTTS : Nuôi trồng thủy sản QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCTS : Tổng cục Thủy sản TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ACIAR : (Centre for International Agricultural Research) Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia ASIAN : (Association of Southeast Asian Nations) Hiệp hội các Quốc gia Đông Nam Á CARD : Chương trình Hợp tác Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CLSI : (The Clinical and Laboratory Standards Institure) Viện tiêu chuẩn lâm sàng và Xét ngiệm CL : Chiều dài giáp đầu ngực CFU : (Colony Forming Units) Đơn vị khuẩn lạc MIC : (Minimal Inhibitory Concentration) Nồng độ ức chế tối thiểu TCBS : (thiosulfate Citrate Bile Salts Agar): môi trường nuôi cấy chọn lọc cho vi khuẩn Vibrio TSA : (Tryptic Soy Agar): môi trường nuôi cấy không chọn lọc UBND : Ủy ban nhân dân IU : (International Units): Đơn vị quốc tế DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Số lượng mẫu (tôm hùm xanh và nước lồng nuôi tương ứng) thu ở các tỉnh Phú Yên 42 Bảng 2.2 Các kỹ thuật sử dụng phân tích mẫu 44 Bảng 2.3 Đánh giá ý nghĩa của vùng dưới đường cong ROC (AUC) 46 Bảng 3.1: Thống kê mô tả mẫu nghiên cứu 49 Bảng 3.2 Kết quả phân tích mô hình hồi quy nhị phân đa biến (Binary logistic) 51 Bảng 3.3 Dự báo mức độ chính xác của các mô hình 52 Bảng 3.4: Thống kê mô tả các yếu tố vô sinh, hữu sinh ở lồng có và không bệnh đỏ thân 54 Bảng 3.5 Giá trị điểm cắt (ngưỡng) của các yếu tố hữu sinh trong môi trường nước lồng nuôi và tôm hùm xanh nuôi có tác động đến bệnh đỏ thân 58 Bảng 3.6 Giá trị tiên đoán dương, giá trị tiên đoán âm tại điểm cắt (ngưỡng) của các yếu tố hữu sinh trong môi trường nước và tôm hùm xanh nuôi lồng 59 Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả điều tra các sản phẩm thông dụng trên thị trường kiểm soát bệnh đỏ thân trên tôm hùm xanh nuôi lồng tại Phú Yên 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Chu kỳ sống của tôm hùm (nguồn: phillips-CSIRO) 7 Hình 1.2: Một số hình ảnh về các giai đoạn phát triển của ấu trùng phyllosoma tôm hùm bông (Nguồn: Võ Văn Nha, 2007; Nguyễn Thị Bích Thuý, 2010) 8 Hình 1.3: Khuẩn lạc V.alginolyticus trên môi trường TCBS (A) và hình dạng vi khuẩn ở độ phóng đại 1.000 lần (B) Nguồn Võ Văn Nha (2006) 28 Hình 1.4: Vi khuẩn V.alginolyticus [63] 29 Hình 2.1: Sơ đồ vùng điều tra và thu mẫu 38 Hình 2.2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu của đề án 39 Hình 2.3: Sơ đồ phân tích hồi quy đa biến giữa các yếu tố môi trường nước và tác nhân gây bệnh đỏ thân tôm hùm 40 Hình 3.1: Tôm hùm bị bệnh đỏ thân 55 Hình 3.2: khuẩn lạc vi khuẩn V.alginolyticus trên môi trường TCBS (A) và vi khuẩn V.alginolyticus nhuộm Gram (B)Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Khuẩn lạc vi khuẩn V.alginolyticus trên môi trường TCBS 56 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn vùng dưới đường cong ROC (AUC) của các biến độc lập định lượng Vibrio spp V.alginolyticus trong mẫu tôm hùm xanh (A), mẫu nước (B), trong tôm và nước (C) thu ở các lồng nuôi có/không có bệnh đỏ thân 57 1 MỞ ĐẦU Tôm hùm là đối tượng thuỷ sản có giá trị cao về kinh tế, mỹ nghệ, dinh dưỡng và được nhiều người dùng ưa thích Tôm hùm xanh là đặc sản cao cấp được ưa chuộng trên thị trường thế giới và có giá trị kinh tế cao nên được các quốc gia có tôm hùm phân bố như Nhật Bản, Australia, New Zealand, Mỹ, Canada đã chú trọng đầu tư nghiên cứu để bảo vệ nguồn lợi và thuần hóa thành đối tượng nuôi thương phẩm Việt Nam là quốc gia đứng đầu về sản lượng nuôi tôm hùm: năm 2019, cả nước có trên 190.000 lồng nuôi tôm hùm bao gồm thương phẩm và giống với sản lượng tôm hùm thương phẩm ước đạt gần 2400 tấn Tôm hùm nuôi lồng là một trong số các đối tượng nuôi chính của nghề nuôi trồng thủy sản tại các tỉnh ven biển Nam Trung Bộ mang lại giá trị kinh tế cao, góp phần xóa đói giảm nghèo, cải thiện đời sống của người cư dân sống ven biển và giải quyết việc làm cho đông đảo bà con ngư dân vùng ven biển miền Trung, đặc biệt là Tỉnh Phú Yên Bởi do hiệu quả kinh tế mang lại, người nuôi tôm hùm lồng đã đầu tư, mở rộng số lượng lồng/bè nuôi Tuy nhiên, cho đến nay, tại các vùng nuôi tôm hùm lồng việc phát triển còn mang tính tự phát, công tác quản lý lồng/bè nuôi chưa được sự quan tâm đúng mức, kiến thức nuôi tôm hùm của bà con ngư dân chủ yếu dựa vào kinh nghiệm là chính Kết quả của việc phát triển về diện tích mặt nước, số lượng lồng/bè tăng qua các năm gần đây cũng như thả nuôi với mật độ cao, khoảng cách giữa các lồng/bè chưa được đảm bảo, gây cản trở dòng chảy, dẫn trến trao đổi nước ở các vùng nuôi kém Ở một số vùng nuôi, người nuôi tôm hùm lồng chưa thực hiện tốt về quy hoạch của địa phương như vị trí đặt lồng/bè chưa đúng nơi quy định Bên cạnh đó, công tác quản lý nguồn giống, thức ăn và các loại hóa chất sử dụng trong nuôi trồng thủy sản chưa thật sự tốt đã và đang là nguyên nhân gây dịch bệnh trên tôm hùm nuôi Việc nhận biết dấu hiệu các bệnh trên tôm hùm nuôi lồng và biện pháp phòng trị bệnh cho tôm còn