II. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CÁ RƠ PHI ĐƠN TÍNH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM 2.1 Cơ chế xác định giới tính của cá rơ ph
c.So sánh hiệu quả chuyển giới tính cá rơ phi bằng phương pháp cho ăn và ngâm cá trong dung dịch MT (Thắng và Tuấn, 2000)
dịch MT (Thắng và Tuấn, 2000)
Từ bảng 1 cho thấy, phương pháp ngâm hormon cĩ mức độ dùng hormon nhiều hơn, tỉ lệ cá đực và tỉ lệ sống thấp hơn so với cá cho ăn thức ăn cĩ trộn hormon. Tuy nhiên, phương pháp này cần ít cơ sở vật chất, trang thiết bị, dễ áp dụng, thời gian xử lý hormon ngắn, tăng trưởng của cá sau giai đoạn xử lý nhanh hơn và cĩ khả năng sản xuất được nhiều nên cĩ hiệu quả cao hơn so với phương pháp cho ăn.
Bảng 1: So sánh hiệu quả chuyển đổi giới tính cá rơ phi giữa hai phương pháp cho ăn và ngâm hormon MT
Nội dung PP cho ăn hormon PP ngâm hormon
1. Nhu cầu vật chất:
- Dụng cụ, thiết bị dùng tách, ấp trứng - Cỡ cá đưa vào xử lý hormon
- Mức độ sử dụng thức ăn (lần) - Mức độ sử dụng hormon Cần Cá bột 7 1 Khơng cần Cá con 3 15
2. Chỉ tiêu kỹ thuật
- Thời gian xử lý hormon (ngày) - Tỉ lệ đực (%)
- Tỉ lệ sống
- Kích cỡ cá 56 ngày sau nở (mm)
- Sinh trưởng theo ngày sau giai đoạn xử lý hormon lên giống (mm)
- Sinh trưởng tăng (%) so với cá khơng xử lý (mm)
21 84,2-86,7 67,2 59,1 1,44 16,1 3 81,6-84,7 60,0 60,1 1,52 22,5 3. Hiệu quả
- Chi phí (đồng/con rơ phi đơn tính) - Yêu cầu kỹ thuật
- Khả năng sản xuất 70-80 Cao Số lượng ít 50-60 Trung bình Số lượng nhiều 2.3 Phương pháp lai tạo
2.3.1. Cơ sở khoa học và các cơng thức lai
Vào những năm 1960 và 1970, các nhà khoa học Israel đã cho lai tạo giữa các lồi cá rơ phi với mong muốn con lai sẽ cĩ tốc độ tăng trưởng tốt. Kết quả cho thấy tốc độ tăng trưởng của con lai chỉ cải thiện được rất ít, song một kết quả bất ngờ là thế hệ con tồn con đực (Kenvin, 1997) . Từ đĩ, phương pháp lai xa để tạo ra những quần đàn cá đực được ứng dụng. Tuy nhiên, chỉ một số cơng thức lai cho ra 100% con đực, một số cơng thức khác cho tỉ lệ con đực từ 50-75%. Cơng thức lai cĩ thế hệ con 100% đực như:
O. mossambicus x O. urolepsis hornorum (1) O. niloticus x O. urolepsis hornorum (2)
với điều kiện O. mossambicus và O. urolepsis hornorum phải thuần chủng. Cơng thức lai ngược với các trên chỉ cho tỉ lệ con đực là 75% (Popma và Losvin, 1996). Cơ chế xác định giới tính của các lồi rơ phi rất phức tạp và chưa được hiểu rõ. Theo Jalabert và ctv., (1974) và Chen (1969), lồi O. niloticus và O.
mossambicus cĩ kiểu xác định giới tính là XX/XY với con cái đồng giao tử XX và đực dị giao tử XY (trích
bởi Tave, 1993). Ngược lại, con cái cá rơ phi xanh O. aureus và O. urolepsis hornorum lại dị giao tử WZ và con đực đồng giao tử ZZ (Guerrero, 1975; Chen, 1969). Như vậy, kết quả lai cơng thức (1) cĩ thể viết theo sơ đồ sau:
Một số cơng thức lai khác chỉ cho tỉ lệ con đực ở thế hệ con từ 50-75% như: O. mossambicus X O. niloticus
O. aureus X O. niloticus O. aureus X O. mossambicus
(theo Popma và Losvin, 1996).
2.3.2. Ưu, nhựơc điểm của phương pháp lai tạo
Ưu điểm quan trọng của phương pháp lai tạo là tránh việc dùng hormon nhân tạo. Tuy nhiên, phương pháp này cũng cĩ nhiều trở ngại:
- Trại giống phải cĩ đủ phương tiện để duy trì cùng một lúc hai lồi cá.
- Mức độ thuần chủng của cá bố mẹ rất quan trọng để tạo ra đàn con tồn đực. Việc lưu giữ dịng thuần chủng địi hỏi phải rất cẩn thận để ngăn ngừa hiện tượng tạp chủng co do cá thất thốt giao phối với nhau. Con lai thường cĩ kiểu hình giống bố mẹ khơng thể phân biệt được và khi giao phối khơng cho tỉ lệ con đực cao.
- Các chỉ tiêu sinh sản như: tỉ lệ thụ tinh, tỉ lệ nở của các cơng thức lai xa thường thấp hơn so với cùng một lồi vì cơ chế cách ly sinh sản. Do đĩ, sản lượng cá bột thường thấp.
- Khi chọn bố mẹ tham gia sinh sản, nếu xác định giới tính sai cĩ thể sẽ cho ra đàn con cĩ nhiều con cái.
2.3.3. Nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam
Ứng dụng lai xa trong tạo quần đàn cá đực, Viện I đã tiến hành lai tạo giữa cá rơ phi xanh O. aureus với cá rơ phi vằn dịng Egypt-Thái và cá siêu đực dịng Egypt-Swansae. Kết quả cho thấy tỉ lệ con đực từ cơng thức lai A (O. niloticus dịng Egypt-Thái X O. aureus) là 65,4%; cơng thức B (O. aureus X cá siêu đực dịng Egypt-Swansae) là 67,2%; và cơng thức C (cá cái thường dịng Egypt-Swansae X cá siêu đực dịng Egypt- Swansae) là 83,2% (Tuyết và ctv., 2000). Tỉ lệ cá đực từ các cơng thức trên vẫn cịn thấp
so với tỉ lệ đực tối thiểu 95% mà quần đàn cá đơn tính cần đạt để phát huy tác dụng của nuơi cá đơn tính (Mair và Little, 1991). Hơn nữa, trong cùng một cơng thức, tỉ lệ con đực giữa các gia đình khác nhau dao động rất lớn, từ 34-100% (P< 0,001). Kết quả tỉ lệ con đực thấp và khơng ổn định trong thí nghiệm này, theo Tuyết và ctv., (2000) cĩ thể là do sự khác biệt địa lý và mức độ thuần chủng của các dịng cá bố mẹ. Ngồi ra, tỉ lệ sống của cá con và các yếu tố mơi trường cũng cĩ thể ảnh hưởng đến tỉ lệ giới tính. Từ nghiên cứu này cho thấy, khơng thể sử dụng trực tiếp các cơng thức trên để tạo ra quần đàn cá đơn tính, nhưng một số gia đình cĩ tỉ lệ con đực rất cao (96-100%). Điều này gợi ý cĩ khả năng lựa chọn các gia đình cĩ tiềm năng di truyền tạo ra đàn con đơn tính đực bằng phương pháp chọn lọc. Như vậy, phương pháp này vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và đánh giá khả năng ứng dụng vào sản xuất.
2.4 Sản xuất cá siêu đực2.4.1. Cơ sở khoa học 2.4.1. Cơ sở khoa học
Sản xuất cá siêu đực là một thành cơng rất lớn trong nghề nuơi cá rơ phi. Phương pháp này dựa trên giả thuyết một gen qui định giới tính với con cái ở dạng đồng giao tử XX và con đực ở dạng di giao tử XY. Kiểu xác định giới tính này thể hiện ở cá O. niloticus và O. mossambicus. Mair et la. (1988), Baroiller và Jalabert (1989), Scott et al. (1989), Pandian và Varadaraj (1990), Mair và Little (1991) và Mair et al. (1993) đã đề nghị phương pháp sản xuất cá rơ phi siêu đực theo sơ đồ ở hình 2 (trích bởi Tuấn và ctv., 2000). Khâu đầu tiên trong kỹ thuật sản xuất cá rơ phi siêu đực là tạo cá cái chuyển giới tính (XY). Cá cái chuyển giới tính được tạo ra bằng cách dùng diethystibestrol (DES) trộn vào thức ăn cho cá ăn ở giai đoạn ương cá bột. Sau đĩ, cá cái chuyển giới tính được xác định thơng qua kiểm tra thế hệ con khi cho chúng giao phối với cá đực chuyển giới tính (XX) của cùng một dịng. Tiếp tục cho cá cái XY giao phối với con đực XY để cho ra đàn con cĩ ¼ (theo lý thuyết) cá siêu đực YY. Con đực YY được xác định bằng lai phân tích với con cái thường XX. Thế hệ đàn con của chúng sẽ cĩ tỉ lệ đực: cái lớn hơn 1:1 cĩ ý nghĩa thống kê ở mức 0,1%.
Sơ đồ cơng nghệ sản xuất cá rơ phi siêu đực (Mair, 1993, 1997, trích bởi Tuấn, 2000) Tuy nhiên, việc áp dụng kỹ thuật cá siêu đực với mỗi dịng cá khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau. Sự khác biệt này là do mỗi dịng cá cĩ biến dị tỉ lệ giới tính với mức độ khác nhau. Mà sự đa dạng về biến dị giới tính là do cĩ nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến sự điều khiển giới tính ở cá: tác động của gen nằm trên nhiễm sắc thể thường, các yếu tố mơi trường (nhiệt độ, pH, …), sự tương tác giữa kiểu gen và mơi trường. Ví dụ, cá siêu đực dịng Egypt-Swansea khi cho sinh sản với cá cái cùng dịng cho thế hệ con cĩ tỉ lệ con đực từ 74-100% (trung bình 96,9%) (Tuấn và ctv., 1999). Trong khi đĩ, cá O. niloticus dịng Egypt- Thái cho quần đàn con cĩ tỉ lệ con đực từ 36-100% (trungbình 80,6%).
2.4.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp sản xuất cá siêu đực
Cũng như phương pháp lai xa, phương pháp tạo cá siêu đực để tạo đàn cá đơn tính cĩ ưu điểm là khơng gây lo ngại về sự ảnh hưởng của hormon đến người tiêu dùng và hạn chế nguy cơ ơ nhiễm mơi trường. Phương pháp này rất cĩ triển vọng, nhưng hiện nay vẫn chưa được ứng dụng trong sản xuất đại trà bởi vì việc tạo ra đàn cá siêu đực địi hỏi phải cĩ kỹ thuật viên cĩ kinh nghiệm và phải trải qua nhiều bước kiểm tra thế hệ đàn con. Nếu cá siêu đực được sản xuất rộng rãi và với giá cả hợp lý thì việc ứng dụng kỹ thuật siêu đực trong tạo quần cá đơn tính mới được phổ biến (Griffin, 2003).
2.4.3 Nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất
Khi nuơi trong các điều kiện khác nhau (ao, hồ, ruộng lúa, thâm canh hay quảng canh…), cá siêu đực luơn cĩ tốc độ tăng trưởng nhanh hơn cá thường cùng dịng trong cùng một điều kiện nuơi (Mair, 1993, 1995; Tuấn và ctv. 1997, trích bởi Tuấn và ctv., 2000).
Theo Tuấn (2000), một số nước đã nghiên cứu con đường ngắn và thích hợp nhất để du nhập cá siêu đực dịng Egypt-Swansae đưa vào sản xuất. Ở Thái Lan, cá rơ phi dịng Egypt-Swansae được nuơi thử nghiệm ở nhiều hệ thống nuơi khác nhau, kết quả cho thấy cá tăng trưởng tương đương với dịng Egypt-AIT đang được nuơi phổ biến tại địa phương. Kết quả này mở ra triển vọng di giống cá siêu đực và cá cái cùng dịng Egypt-Swansae để sản xuất cá đơn tính ở Thái Lan.
Việc lai tạo cá siêu đực dịng Egypt-Swansae với cá cái thường của các dịng cá khác cũng được nghiên cứu. Tuấn và ctv. (1994) và Capili (1995) báo cáo khi cho lai cá siêu đực Egypt-Swansae với 9 dịng cá như: GIFT, Egypt-TIT, Egypt-Stirling, Egypt-ICLARM…tỉ lệ cá đực ở đàn con lai dao động lớn. Tuy nhiên, khả năng tạo con lai đơn tính bằng cách lai này rất cĩ triển vọng nếu việc chọn lọc các dịng cá cái cĩ tiềm năng di truyền tạo thế hệ con lai cĩ tỉ lệ cá đực cao và ổn định được thực hiện (Tuấn, 2000).
Ở Việt Nam, cá rơ phi vằn O. niloticus đã nhập vào năm 1973. Qua thời gian chúng đã thích nghi với điều kiện khí hậu và điều kiện nuơi ở Việt Nam. Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật sản xuất cá siêu đực trên dịng cá này đã được nghiên cứu từ năm 1997. Chương trình nghiên cứu bắt đầu bằng thử nghiệm sản xuất cá cái giả XY. Khi dùng hormon DES, tỉ lệ cá cái thu được dao động từ 79,2-95,8% (Hải và ctv., 2000). Nghiên cứu này cũng cho biết cĩ sự sai khác lớn về tỉ lệ giới tính ở thế hệ con của các cặp bố mẹ. Do đĩ, việc tạo quần đàn cá đơn tính bằng kỹ thuật sản xuất cá siêu đực trên dịng cá Việt Nam phải cĩ sự kết hợp giữa kỹ thuật sản xuất siêu đực và chọn lọc để ổn định tỉ lệ giới tính.
Để cĩ nguồn cá siêu đực, cá cái thường và cá siêu đực dịng Egypt-Swansae từ Philippines cũng đã được nhập vào Việt Nam. Chúng được nuơi trong các điều kiện khác nhau để so sánh tốc độ tăng trưởng với các dịng cá rơ phi vằn khác đang được nuơi tại nước ta như dịng Egypt-AIT, GIFT và dịng Việt Nam. Kết quả cho thấy tăng trọng của cá đơn tính dịng Egypt-Swansae tương đương với các dịng cá khác (Tuấn và ctv., 2000).
Ngồi ra, để tạo ra dịng cá cĩ khả năng chịu lạnh tốt, thích nghi với điều kiện ở các tỉnh phía Bắc, Viện NCTS I cịn đang nghiên cứu cho lai giữa cá siêu đực dịng EgyptSwansae với cá rơ phi xanh O. aureus. Kết quả quần đàn con cĩ 83,24% con đực (dao động từ 39-100%) và khả năng chịu lạnh của chúng đang tiếp tục được nghiên cứu đánh giá.
III. KẾT LUẬN
Sản xuất cá rơ phi giống đơn tính là giải pháp tốt nhất để nâng cao năng suất và hiệu quả nuơi cá rơ phi thương phẩm. Trong các phương pháp tạo quần đàn cá đơn tính đực, phương pháp dùng hormon được ứng dụng phổ biến và cĩ hiệu quả kinh tế nhất. Tuy
nhiên, trong xu hướng phát triển thuỷ sản bền vững và nhu cầu an tồn thực phẩm của người tiêu dùng, phương pháp lai tạo và sản xuất cá siêu đực mới đáp ứng được các yêu cầu đĩ. Những nghiên cứu ban đầu ở Việt Nam về các phương pháp này là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn nhằm ổn định qui trình sản xuất, giảm giá thành con giống và hướng tới phổ biến rộng rãi qui trình cho người dân, gĩp phần nâng cao sản lượng nuơi cá rơ phi trong cả nước.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Abucay, J.S., G.C. mari, P.O.F. Skibinski and J.A. Beardmore, 1999. Environmental sex determination: the effect of temperature and salinity on sex ratio in O. niloticus L. Aquaculture 173: 219-234.
2. Chen, F.Y. 1969. Preliminary studies on the sex determining mechanism of Tilapia mossambica and T. hornorum. Int. Assoc. Theor. Appl. Limnol. Proc. 17: 719-724.
3. Dũng, N. D. và N.T. An, 2000. Ứng dụng cơng nghệ sản xuất giống cá rơ phi tồn đực. Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội thảo tồn quốc về nuơi trồng thủy sản, 29-30/9/1998, tại Bắc Ninh. Trang 104-113. 4. Griffin, M. 2003. Tilapia reproduction and sex reversal. Http://aquanic.org/publicat/state/il-
in/ces/griffin.pdf. Truy cập ngày 18/7/2003.
5. Gurrero, R.D. 1975. Use of androgens for the production of all-mal Tipalia aureus. Trans. Am. Fish. Soc. 104: 342-348.
6. Hải, N.H., T.M. Thiên và P.A. Tuấn. 2000. Biến dị giới tính và triển vọng sản xuất cá rơ phi O. niloticus (L.) siêu đực dịng Việt Nam. Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội thảo tồn quốc về nuơi trồng thủy sản, 29-30/9/1998, tại Bắc Ninh. Trang 94-98.
7. Kenvin, F. 1997. Introduction to Tilapia Sex-Determination and Sex-Reversal. In Tilapia Aquaculture, NRAES-106, the proceedings from the Fourth International Symposium on Tilapia in Aquaculture (ISTA IV), November 9-12, 1997 in Orlando, Florida.
8. Mair, G.C, A.G. Scott, D.J. Beardmore, J.A. and D.O.F. Skibinski, 1991. Sex determination in the genus Oreochromis I: Sex reversal, gynogenesis and triploidy in O. niloticus. Theory Appplied Genetics 82: 144- 152.
9. Mair. G.C. and D.C. Little. 1991. Population control in farmed Tilapia. NAGA, the ICLARM quaterly, 1991: 8-13.
10. Popma, T. and L. Lovshin. 1996. Worldwide prospects for commercial Production of Tilapia. Research and Development Sereies No. 41. Auburn University. 24 tr.
11. Purdom, C.E. 1993. Genetics and Fish breeding. Chapman and Hall. Fish and Fisheries Series 8. 12. Tave, D. 1993. Genetics for Fish Hatchery Managers. Van Nostrand Reinhold New York, 415 pp. 13. Thắng, L.V. và P.A. Tuấn. 2000. Nghiên cứu chuyển giới tính cá rơ phi O. niloticus bằng phương pháp ngâm trong dung dịch hormon 17- α methyltestosterone. Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội thảo tồn quốc về nuơi trồng thủy sản, 29-30/9/1998, tại Bắc Ninh. Trang 114.123.
14. Tuấn, P.A., G.C. Mair, D.C Little and J.A. Beardmore. 1999. Sex determination and the feasibility of genetically male tilapia production in the Thai-chitralada strain of O. niloticus. Aquaculture 173: 257-270. 15. Tuấn, P.A., N. D. Dũng và T.M. Thiên. 2000. Cá rơ phi siêu đực: thành tựu thế giới và ứng dụng ở Việt Nam. Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội thảo tồn quốc về nuơi trồng thủy sản, 29-30/9/1998, tại Bắc Ninh. Trang 88-98.
16. Tuyết, B.T., P.A. Tuấn và T.T. Trí. 2000. Nghiên cứu sử dụng lai xa và cá siêu đực tạo quần đàn cá rơ phi đơn tính đực. Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội thảo tồn quốc về nuơi trồng thủy sản, 29-30/9/1998, tại Bắc Ninh. Trang 99-103.