Nghiên cứu sự biến động hàm lượng hormon steroid sinh dục và sinh sản trong huyết tương cá chẽm mõm nhọn (psammoperca waigiensis cuvier, 1828) ở điều kiện nuôi vỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG PHẠM QUỐC HÙNG NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG HÀM LƯỢNG HORMON STEROID SINH DỤC VÀ SINH SẢN TRONG HUYẾT TƯƠNG CÁ CHẼM MÕM NHỌN (Psammoperca waigiensis Cuvier, 1828) Ở ĐIỀU KIỆN NUÔI VỖ Chuyên ngành: Nuôi thủy sản nước mặn - lợ Mã số: 62 62 70 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. NGUYỄN TƯỜNG ANH 2. PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH MÃO Nha Trang – 2010 i MỤC LỤC Trang Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Ký hiệu chữ viết tắt v Danh mục bảng ix Danh mục hình x Mở đầu 1 Chương 1: Tổng quan 1.1. Chu kỳ sinh sản tự nhiên ở cá 1.2. Hormon điều khiển chu kỳ sinh sản ở cá 1.3. Ảnh hưởng của môi trường lên chu kỳ sinh sản cá 1.4. Một số chế phẩm hormon sử dụng trong sinh sản nhân tạo 1.5. Một số đặc điểm sinh học cá Chẽm Mõm Nhọn 5 5 9 27 29 38 Chương 2: Vật liệu và Phương pháp 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.2. Giả thuyết và khung logic của nghiên cứu 2.3. Bố trí thí nghiệm 2.4. Thu và phân tích mẫu 2.5. Phân tích thống kê 40 40 41 43 47 56 ii Chương 3: Kết quả và Thảo luận 3.1. Chu kỳ sinh sản và hàm lượng hormon steroid trong huyết tương 3.2. Ảnh hưởng của độ mặn lên hàm lượng hormon steroid trong huyết tương, sự thành thục và đẻ trứng 3.3. Ảnh hưởng của Domperidon lên hàm lượng hormon steroid trong huyết tương, sự thành thục và đẻ trứng 3.4. Ảnh hưởng của Thyroxin lên hàm lượng T và E2 trong huyết tương, sự thành thục và đẻ trứng 3.5. Ảnh hưởng của LHRH-A, HCG và CPE lên hàm lượng T và E2 trong huyết tương và hoạt động đẻ trứng 57 57 80 90 98 105 Kết luận và Đề xuất 1. Kết luận 2. Đề xuất 109 109 110 Tài liệu tham khảo 111 Các bài báo liên quan đến luận án Phụ lục iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu “NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG HÀM LƯỢNG HORMON STEROID SINH DỤC VÀ SINH SẢN TRONG HUYẾT TƯƠNG CÁ CHẼM MÕM NHỌN (Psammoperca waigiensis Cuvier, 1828) Ở ĐIỀU KIỆN NUÔI VỖ” trong luận án này là của tôi. Nội dung và số liệu là kết quả nghiên cứu nghiêm túc của bản thân tôi trong thời gian từ 2006 đến 2009. Tôi xin cam đoan những điều nêu trên đây là đúng sự thật. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước nhà trường, Bộ Giáo Dục & Đào Tạo và pháp luật về lời cam đoan này. Nha Trang, 2010 Phạm Quốc Hùng iv LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến BGH trường Đại Học Nha Trang, BCN và các thầy cô giáo khoa NTTS đã dạy dỗ, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian học tập và công tác gần 20 năm qua. Trường Đại Học Nha Trang, nơi đã cho tôi sự trưởng thành. Tôi xin cảm ơn đến BQL Dự án SRV 2701, Trường Đại Học Nha Trang, Đại Sứ Quán Vương Quốc Na-Uy tại Việt Nam và Hợp Phần II - Khoa NTTS đã hỗ trợ kính phí thực hiện luận án của tôi. Lời cảm ơn đặc biệt và chân thành nhất tôi muốn giành cho hai người thầy đáng kính: PGS.TS. Nguyễn Tường Anh và PGS.TS. Nguyễn Đình Mão đã định hướng chuyên môn, hướng dẫn đề tài, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án của mình đúng tiến độ. Tôi xin chân thành cảm ơn đến các bạn đồng nghiệp trong khoa NTTS và Bộ môn Cơ Sở Sinh Học Nghề Cá, các bạn sinh viên NTTS khóa 45 và 46 trong nhóm “sandbass” đã giúp đỡ có hiệu quả trong thời gian thực hiện đề tài. Xin cảm ơn phòng thí nghiệm Bệnh học Thủy sản, khoa NTTS, Trại sản xuất giống của hai người bạn Trần Quang Ngọc và Thượng Đình Tâm, Nha Trang. Tôi xin cảm ơn các chuyên gia Na-Uy, GS. Helge Reinertsen, GS. Elin Kjorsvik và GS. Augustine Arukwe, Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử, thuộc Trường Đại Học Khoa Học và Công Nghệ Na Uy (NTNU), đã tận tình giúp đỡ trong việc phân tích mẫu đối chứng và hoàn thành các bài báo quốc tế. Cuối cùng, tôi muôn nói lời cảm ơn sâu sắc nhất đến những người thân trong gia đình, đặc biệt là vợ Lê Thị Minh Hiếu và con trai Phạm Quang Hữu đã hy sinh nhiều thời gian cho tôi và là nguồn động viên lớn lao nhất trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu vừa qua. Tôi xin tri ân tất cả những tình cảm và sự giúp đỡ quý báu đó! Nha Trang, 2010 Phạm Quốc Hùng v KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ Tiếng Việt (nếu có) 3β-HSD 3β-hydroxysteroid dehydrogenase 11β-HSD 11β-hydroxysteroid dehydrogenase 11-KT 11-Ketotestosterone 17-MT 17α-methyltestosterone 17P 17α - Hydroxyprogesteron 17α,20βP 17α, 20β,dihydroxy-4-pregnen-3-one 20β-HSD 20β-hydroxysteroid dehydrogenase 20β-S 17α, 20β,21-trihydroxy-4-pregnen-3- one AA Amino acid Axit amin AI Aromatase inhibitor Chất ức chế enzym thơm hóa AR Androgen receptor Thụ thể của androgen BW Body weight Trọng lượng cơ thể cGnRH Chicken gonadotropin-releasing hormone Hormon gây phóng thích KDT trên gà CPE Carp Pituitary Extract Dịch chiết tuyến yên cá Chép CNS Central Nervous System Hệ thần kinh trung ương CYP17 Cytochrome P450 17-hydroxylase CYP19 Cytochrome P450 aromatase DA Dopamine antagonist Chất kháng Dopamin DHEA Dehydroepiandrosterone vi DHT 5α-dihydrotestosterone DOC Desoxycorticosterone DOCA Desoxycorticosterone Acetat DOM Domperidone Dtn Determination Đơn vị định lượng E2 Estradiol-17β EIA Enzyme Immunoassay ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay Phân tích miễn dịch liên kết men ER Estrogen receptor Thụ thể của estrogen FSH Follicle-Stimulating Hormone Hormon kích nang trứng FSHR FSH receptor Thụ thể của FSH GnRH Gonadotropin-Releasing Hormone Hormon gây phóng thích KDT GRIF Gonadotropin Release Inhibiting Factor Yếu tố ức chế sự phóng thích KDT GSI Gonadosomatic Index Hệ số thành thục (HSTT) GnRH-A GnRH-Analog Chất tương tự GnRH GTH Gonadotropin Kích dục tố (KDT) GTH-I Gonadotropic hormone - I Hormon kích dục I GTH-II Gonadotropic hormone - II Hormon kích dục II GV Germinal vesicle Túi mầm GVBD Germinal vesicle breakdown Sự tan biến túi mầm HCG Human Chorionic Gonadotropin KDT màng đệm nhau thai người vii HDL High-Density Lipoprotein HPGL axis Hypothalamus-Pituitary-Gonadal- Liver Axis Trục não bộ-tuyến yên- gan-tuyến sinh dục HSI Hepatosomatic Index Hệ số gan ICSH Interstitial Cell Stimulating Hormone Hormon kích thích tế bào kẽ (Leydig) IGF-1 Insulin-like growth factor-1 Yếu tố sinh trưởng giống (về cấu tạo) insulin IU International Unit Đơn vị quốc tế LDL Low-Density Lipoprotein LH Luteinizing Hormone Hormon hoàng thể hóa MET Metoclopramide mGnRH Mammal gonadotropin-releasing hormone Hormon gây phóng thích KDT trên động vật có vú MIH Maturation-inducing hormone Hormon kích thích sự chín MIS Maturation-inducing steroid Steroid gây chín MPF Maturation-promoting factor Yếu tố gây chín nm Nano meter NTTS Nuôi trồng thủy sản P Progesterone PIM Pimozide PMSG Pregnant mare serum gonadotropin KDT huyết thanh ngựa chửa P45011β Cytochrome P450 11β-hydroxylase P450arom Cytochrome P450 aromatase viii P450scc Cytochrome P450 side chain cleavage PCB-77 3,3′4,4′-tetrachlorobiphenyl sbGnRH Seabream gonadotropin-releasing hormone Hormon gây phóng thích KDT trên cá Vền sGnRH Salmon gonadotropin-releasing hormone Hormon gây phóng thích KDT trên cá Hồi StAR Steroidogenic acute regulatory protein SUL Sulpiride T Testosterone T3 3,5,3’-triiodo-L-thyronine T4 3,5,3',5'-tetraiodo-L-thyronine TL Total length Chiều dài toàn thân Vtg Vitellogenin Chất tạo noãn hoàng VtgR Vtg receptor Thụ thể của Vtg ZP Zona pellucida Vùng sáng ZR Zona radiata Vùng phóng xạ Zrp Zona radiata protein Protein của vùng phóng xạ (protein vỏ trứng) ix DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Một số loại GnRH-A được sử dụng trong sinh sản nhân tạo cá 34 Bảng 1.2: Các GnRH-A và chất kháng dopamin áp dụng trên một số loài cá nuôi 35 Bảng 2.1: Nồng độ các hormon steroid chuẩn 53 Bảng 3.1: Hàm lượng lipid (mmol/L) trong huyết tương cá cái trong chu kỳ sinh sản 78 Bảng 3.2: Ảnh hưởng của độ mặn trong mùa sinh sản (tháng 4-9) lên sự thành thục, đẻ trứng và phát triển phôi cá Chẽm Mõm Nhọn 87 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của DOM thông qua thức ăn lên sự thành thục, đẻ trứng và phát triển phôi cá Chẽm Mõm Nhọn 96 Bảng 3.4: Hoạt động đẻ trứng giữa các nghiệm thức có và không bổ sung T 4 vào khẩu phần ăn trong quá trình nuôi vỗ 101 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của T 4 lên GSI (%) cá Chẽm Mõm Nhọn trong thời gian thí nghiệm. 103 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của T 4 trong thời kỳ nuôi vỗ lên đặc điểm sinh sản cá Chẽm Mõm Nhọn. 104 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của hormon lên tỷ lệ đẻ, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở 108 [...]... (Psammoperca waigiensis Cuvier, 1828) ở điều kiện nuôi vỗ đã được tiến hành Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: Làm rõ sự biến động hàm lượng hormon steroid của huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) trong chu kỳ sinh sản và từ các biện pháp nuôi vỗ khác nhau làm cơ sở cho nghiên cứu sinh sản nhân tạo Mục tiêu cụ thể (1) Làm rõ sự biến động hàm lượng hormon steroid của huyết tương cá Chẽm Mõm. .. ở cá Chẽm Mõm Nhọn cái nuôi ở 3 thang độ mặn khác nhau 85 Hình 3.12: Ảnh hưởng của DOM thông qua thức ăn lên hàm lượng hormon steroid trong huyết tương cá cái 91 Hình 3.13: Ảnh hưởng của DOM thông qua tiêm lên hàm lượng hormon steroid trong huyết tương cá cái 92 Hình 3.14: Ảnh hưởng của T4 lên hàm lượng T và E2 trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn 99 Hình 3.15: Biến động T và E2 trong huyết tương ở các... trứng cá Chẽm Mõm Nhọn giữa các tháng trong năm 60 Hình 3.3: Tổ chức tinh sào cá Chẽm Mõm Nhọn giữa các tháng trong năm 62 Hình 3.4: Biến động GSI và HSI trong chu kỳ sinh sản cá Chẽm Mõm Nhọn 65 Hình 3.5: Hệ số thành thục ở các giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục cá Chẽm Mõm Nhọn 67 Hình 3.6: Biến động hàm lượng T, 11-KT, E2 và P trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn cái trong chu kỳ sinh sản 69... 3.7: Hàm lượng T, 11-KT, E2 và P ở các giai đoạn phát triển buồng trứng 73 Hình 3.8: Hàm lượng T, 11-KT, E2 và P ở các giai đoạn phát triển tinh sào 73 Hình 3.9: Biến động hàm lượng T, 11-KT, E2 và P trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn đực trong chu kỳ sinh sản 76 Hình 3.10: Biến động hàm lượng T, 11-KT, E2 và P trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn nuôi ở 3 thang độ mặn khác nhau 81 Hình 3.11: Biến động. .. thục và chín muồi tế bào sinh dục ở cá chịu sự điều khiển của các hormon steroid sinh dục Hàm lượng hormon steroid trong huyết tương thay đổi tùy thuộc vào giai đoạn phát triển của tuyến sinh dục và loài Đối với các loài cá đẻ nhiều lần trong năm, sự biến động hàm lượng hormon steroid trong chu kỳ sinh sản khá phức tạp Nhiều loài trong số này là cá biển [186] Một đặc điểm được ghi nhận là hàm lượng. .. Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) và mối quan hệ của chúng với quá trình phát triển của tuyến sinh dục trong chu kỳ sinh sản 4 (2) Làm rõ sự biến động hàm lượng hormon steroid trong huyết tương, sự thành thục và đẻ trứng của cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) dưới ảnh hưởng của độ mặn, Domperidon, Thyroxin, LHRH-A, CPE và HCG Nội dung nghiên cứu (1) Nghiên cứu sự biến động hàm lượng Testosteron,... tiết FSH và LH FSH và LH được phóng thích vào máu, tác động lên tuyến sinh dục, ở đó chúng kích thích tuyến sinh dục tổng hợp và tiết các hormon steroid Các hormon steroid đến lượt mình tác động lên các tế bào sinh dục, kích thích sự phát triển và thành thục các tế bào sinh dục Hình 1.2: KDT tuyến yên điều khiển quá trình tiết hormon steroid, phát triển và thành thục tế bào sinh dục ở cá [141] Ở giai... Progesteron và Lipid trong huyết tương và mối quan hệ của chúng với quá trình phát triển tuyến sinh dục (buồng trứng và tinh sào) trong chu kỳ sinh sản tự nhiên ở cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) (2) Nghiên cứu ảnh hưởng của các thang độ mặn khác nhau (5, 10, 20 và 30 ‰) trong quá trình nuôi vỗ lên hàm lượng Testosteron, 11-Ketotestosteron, Estradiol 17-β và Progesteron trong huyết tương, sự thành... đi Vì vậy ở nhiều loài cá, hàm lượng các estrogen trong máu vẫn duy trì ở mức cao trong giai đoạn thành thục Ở các loài cá đẻ nhiều lần trong năm và một vài loài đẻ một lần trong năm, hàm lượng MIS trong huyết tương có quan hệ chặt chẽ với chu kỳ thành thục và hàm lượng E2 được duy trì trong toàn bộ thời kỳ thành thục 22 1.2.3.3 Hormon steroid trong chu kỳ sinh sản ở một số loài cá biển Sự phát triển,... mà sự tạo trứng chịu ảnh hưởng của hormon [116;117; 289] Do đó, việc nghiên cứu cơ chế hormon kích thích sự hình thành các tính chất của trứng chín muồi, nhất là ở giai đoạn cuối của quá trình tạo trứng, là một bộ phận không thể bỏ qua của sinh học phát triển Trước bối cảnh nêu trên, đề tài: Nghiên cứu sự biến động hàm lượng hormon steroid sinh dục và sinh sản trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca . trình nghiên cứu “NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG HÀM LƯỢNG HORMON STEROID SINH DỤC VÀ SINH SẢN TRONG HUYẾT TƯƠNG CÁ CHẼM MÕM NHỌN (Psammoperca waigiensis Cuvier, 1828) Ở ĐIỀU KIỆN NUÔI VỖ” trong luận. trên, đề tài: Nghiên cứu sự biến động hàm lượng hormon steroid sinh dục và sinh sản trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis Cuvier, 1828) ở điều kiện nuôi vỗ đã được tiến. Biến động hàm lượng T, 11-KT, E2 và P trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn đực trong chu kỳ sinh sản 76 Hình 3.10: Biến động hàm lượng T, 11-KT, E2 và P trong huyết tương cá Chẽm Mõm Nhọn