Trong nghiên cứu này, sự phát triển tuyến sinh dục của cá hồi vân đƣợc chia làm 6 giai đoạn theo phƣơng pháp phân chia của Nikolski (1963) và Sakun & Butskaia [99]. Kết quả theo dõi sự phát triển tuyến sinh dục của cá hồi vân cái trong 1 năm nuôi tại
Lâm Đồng cho thấy, tuyến sinh dục của loài cá này trải qua đầy đủ 6 giai đoạn tƣơng tự nhƣ nghiên cứu của các tác giả khác cũng trên loài cá này [116, 120, 130].
Giai đoạn I:
Về tổ chức học: Noãn sào ở giai đoạn này gồm có các noãn nguyên bào và các noãn bào non thuộc thời kỳ sinh trƣởng về nguyên sinh chất. Giai đoạn này chỉ tồn tại 1 lần trong đời và tồn tại ở những cá thể thành thục sinh dục lần đầu.
Về ngoại hình: Noãn sào là 2 dải mỏng dài, trong suốt chạy dọc 2 bên cột sống. Hệ thống mạch máu trên bề mặt buồng trứng không có hoặc rất mờ nhạt. Quan sát bằng mắt thƣờng chƣa thể phân biệt đƣợc đực hay cái, để phân biệt phải dựa vào mẫu nhuộm kiểm tra trên kính hiển vi. Thời gian của giai đoạn này dài ngắn khác nhau tùy theo điều kiện chăm sóc, chế độ dinh dƣỡng và môi trƣờng sống [99]. Đối với điều kiện nuôi tại Lâm Đồng, thời gian của giai đoạn này thƣờng kéo dài trong khoảng 1 tháng (Hình 3.2A).
Hình 3.2. Buồng trứng giai đoạn I (A) và tinh sào giai đoạn I (B)
Buồng sẹ cũng có dạng sợi chỉ mảnh trong suốt. Tế bào sinh tinh ở dạng tinh nguyên bào. Giai đoạn này cũng chỉ có ở thời kỳ ấu niên (Hình 3.2 B).
Giai đoạn II:
Về tổ chức học: Đại đa số các tế bào sinh dục trong buồng trứng ở giai đoạn II là những noãn bào thuộc thời kỳ sinh trƣởng nguyên sinh chất (Noãn bào thuộc pha 2 và 3) hoặc một số đã kết thúc sinh trƣởng nguyên sinh chất (Cuối pha 3). Phân tích tiêu bản lát cắt tế bào trứng và đo kích thƣớc của noãn bào cho thấy noãn bào đang tăng dần về mặt kích thƣớc và có thể phân biệt đực, cái vào cuối của giai đoạn phát triển
này. Ngoài ra, buồng trứng còn có noãn nguyên bào và những noãn nguyên bào đang ở những pha đầu tiên của thời kỳ sinh trƣởng nguyên sinh chất, chúng là nguồn noãn bào dự trữ (Hình 3.3 A).
Hình 3.3. Buồng trứng giai đoạn II: Tổ chức học (A) và ngoại hình (B)
Về ngoại hình: Buồng trứng to lên rõ rệt, có màu trắng đục, xanh dƣơng hay vàng nhạt. Dọc theo buồng trứng là một mạch máu lớn, từ đây chúng phân chia thành nhiều mạch máu nhỏ. Vào cuối giai đoạn này, noãn bào có thể quan sát, phân biệt đƣợc bằng mắt thƣờng và tuyến sinh dục chiếm thể tích nhỏ trong xoang bụng của cá. Giai đoạn này tồn tại dài nhất trong quá trình phát triển tuyến sinh dục của cá hồi vân. Trong điều kiện Lâm Đồng, giai đoạn này kéo dài khoảng 13 - 14 tháng (Hình 3.3 B).
Tinh sào cũng có sự gia tăng về kích thƣớc, bắt đầu phồng lên, có màu hồng. Giai đoạn này các tinh nguyên bào bắt đầu phân cắt mạnh để tăng số lƣợng và hình thành các tinh bào.
Giai đọan III:
Về tổ chức học: Trong buồng trứng bắt đầu xuất hiện các noãn bào ở pha không bào hóa. Các noãn bào này chuẩn bị bƣớc vào thời kỳ tích lũy chất noãn hoàng. Noãn hoàng ở dạng hạt nằm xung quanh noãn bào, nhân nhỏ nằm ở chính giữa. Các không bào cũng xuất hiện xen lẫn với các hạt noãn hoàng. Trứng hình thành màng follicle bao xung quanh noãn bào khi buồng trứng cuối giai đoạn II, nang trứng dày và rõ. Khi noãn bào bƣớc vào thời kỳ tích lũy chất noãn hoàng, buồng trứng sẽ xuất hiện các noãn bào ở pha 5 (Pha hạt noãn hoàng) (Hình 3.4 A).
Về ngoại hình: Buồng trứng cũng nhƣ các hạt trứng có sự tăng mạnh về kích thƣớc và khối lƣợng. Hạt trứng có màu đục, hơi vàng và dính với nhau. Mắt thƣờng nhìn rõ hạt trứng bắt đầu có sự tích trữ noãn hoàng. Buồng trứng căng phồng, màu hồng, mạch máu phát triển dày, bao quanh buồng trứng. Giai đoạn này là giai đoạn kéo dài
nhất trong quá trình phát triển của tuyến sinh dục. Thời gian tồn tại của giai đoạn này cũng khá dài, trong điều kiện của Lâm Đồng kéo dài khoảng 3- 4 tháng (Hình 3.4 B).
Hình 3.4. Buồng trứng giai đoạn III: Tổ chức học (A) và ngoại hình (B)
Buồng sẹ cũng tăng về kích thƣớc, mầu trắng sữa. Nếu cắt ngang buồng sẹ bằng lƣỡi lam sắc mặt cắt giữ nguyên trạng không biến dạng, không có dịch chảy ra. Tế bào buồng sẹ lúc này chủ yếu là tinh nguyên bào và tinh bào, nhƣng không có tinh bào cấp I và tinh bào cấp II.
Giai đoạn IV:
Về tổ chức học: Noãn bào kết thúc giai đoạn đại sinh trƣởng. Quan sát tiêu bản lát cắt tuyến sinh dục thấy rằng noãn bào có hình tròn, nhân lệch tâm. Các hạt noãn hoàng rất rõ và có màu đỏ dạng hạt hình cầu, noãn hoàng cùng với không bào chiếm hầu hết tế bào trứng. Buồng trứng xuất hiện các trứng có nhân bắt đầu di chuyển về một cực - cực động vật, noãn hoàng bị dồn về một cực gọi là cực thực vật, trứng ở pha 6, pha thành thục. Cuối giai đoạn IV, trứng có sự phân cực rõ rệt, màng nhân tiêu biến. Kết thúc giai đoạn IV, trứng rụng và cá tham gia sinh sản (Hình 3.5 A).
Hình 3.5. Buồng trứng giai đoạn IV: Tổ chức học (A) và ngoại hình (B)
Về ngoại hình: Buồng trứng đạt kích thƣớc tối đa, chiếm phần lớn thể tích xoang bụng, màu vàng hoặc cam. Mạch máu rất phát triển (Hình 3.5 B).
Tinh sào cũng đạt đến kích thƣớc tối đa, có màu trắng. Nếu cắt ngang tinh sào, tinh dịch và tinh bào trào ra làm cho chỗ cắt méo mó không giữ đƣợc hình dáng ban đầu. Nếu ấn nhẹ vùng hậu môn có thể thấy vài giọt tinh dịch chảy ra (Hình 3.6).
Hình 3.6. Tinh sào giai đoạn IV: Tổ chức học (A) và ngoại hình (B)
Giai đoạn V:
Về tổ chức học: Là giai đoạn rụng trứng. Buồng trứng xuất hiện trứng thành thục và rụng. Màng follicle mỏng dần do sự tăng lên của khối noãn hoàng và không còn dính sát vào khối nguyên sinh chất mà tách ra làm cho trứng lỏng lẻo. Trứng đã chín và rụng vào xoang buồng trứng. Điều đáng chú ý là đối với cá hồi vân, đây là thế hệ trứng sau cùng, thế hệ trứng mới chƣa xuất hiện.
Về ngoại hình: Đây là giai đoạn trứng rụng, trứng hoàn toàn tách khỏi sự nuôi dƣỡng của cơ thể mẹ. Buồng trứng căng tròn, mềm. Dốc ngƣợc cá và vuốt nhẹ ở bụng sẽ thấy trứng chảy ra ngoài. Lúc này trứng có hiện tƣợng hút nƣớc, có màu trong hơn. Lúc này, cá sẽ tham gia đẻ trứng. Giai đoạn V cũng xảy ra rất ngắn.
Buồng sẹ trong tình trạng chảy tinh dịch chứa tinh trùng với số lƣợng lớn.
Giai đoạn VI:
Về tổ chức: Đây là giai đoạn sau khi đẻ. Trong buồng trứng còn lại các tế bào nang của những trứng rụng và đƣợc đẻ ra ngoài, các noãn bào ở thế hệ sau (Pha 1, 2, 3). Các trứng đã thành thục nhƣng không đƣợc đẻ thì chúng bị thoái hóa và tái hấp thụ lại cơ thể. Sau thời gian hồi phục buồng trứng trở về giai đoạn II hoặc III.
Về ngoại hình: Mỗi nhánh của buồng trứng xuất hiện một khoang rỗng, đó là phần thể tích buồng trứng của các trứng chín đã đƣợc đẻ ra. Buồng trứng mềm, nhão, không mềm đều nhƣ ở giai đoạn V. Buồng trứng co lại rất nhỏ, xung huyết, mầu đỏ thẫm có nhiều mảnh vỏ màng follicul sót lại trong quá trình rụng và đẻ trứng.
Buồng sẹ xẹp xuống, mềm, đôi khi có mầu đỏ. Bắt đầu có hiện tƣợng thực bào thu dọn tế bào follicult rơi rụng sau khi phóng tinh. Vách của ống dẫn tinh còn sót lại một số tinh bào và tinh trùng.
Tuổi thành thục:
Kết quả kiểm tra tuổi thành thục sinh dục của cá hồi vân cho thấy, cả cá đực và cá cái đều thành thục sinh dục sớm khi nuôi ở Lâm Đồng. Cá đực thƣờng thành thục sinh dục sớm hơn so với cá cái trong cùng một điều kiện nuôi. Thực tế cho thấy, cá đực 1 năm tuổi trở lên có thể thành thục sinh dục, tham gia sinh sản và tinh trùng của chúng có thể thụ tinh hiệu quả cho cá cái. Điều này tƣơng tự với nhiều loài cá nƣớc ngọt cũng nhƣ nƣớc mặn khác [103, 105]. Điều đáng chú ý là, cá cái nuôi ở Lâm Đồng nhìn chung cũng thành thục sớm hơn so với các vùng nuôi khác, ở 1 - 2 tuổi so với 2 – trên 3 tuổi ở một số nơi [30, 56, 88, 89, 104].
Nguyên nhân cá hồi vân nuôi ở Lâm Đồng thành thục sớm hơn các vùng khác, đặc biệt là vùng bản địa, có thể là do nhiệt độ nuôi ở đây cao hơn và ổn định ở mức 14 – 19oC. Điều này hoàn toàn phù hợp với quy luật tổng nhiệt đối với thủy sinh vật nói chung và các loài cá cũng nhƣ cá hồi vân nói riêng. Kết quả kiểm tra tuyến sinh dục cho thấy, khi thành thục, buồng trứng của cá hồi vân chỉ chứa noãn bào giai đoạn IV, điều đó chứng tỏ cá hồi vân là loài tham gia sinh sản 1 lần trong năm. Kết quả này tƣơng tự nhƣ những nghiên cứu khác trên cá hồi vân [6, 72, 98, 103, 104, 110]. Các quan sát thêm cũng cho thấy, cá hồi vân cái thành thục không sinh sản tự nhiên trong ao, nhƣng nếu không cho sinh sản nhân tạo sẽ có hiện tƣợng cá tự chết trong ao.
Mùa vụ sinh sản:
Kết quả theo dõi sự phát triển tuyến sinh dục của cá hồi vân tại Lâm Đồng cho thấy, mùa vụ sinh sản của cá hồi vân diễn ra từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau, tập trung từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau (Bảng 3.1). Kết quả này hoàn toàn giống với công bố của Trần Đình Luân [6] khi cho rằng, mùa vụ sinh sản của cá hồi vân ở Sa Pa tập trung từ tháng 12 đến tháng 1 năm sau. Kết quả này cũng tƣơng tự nhƣ nghiên cứu của Serexli và ctv. [109] trên cá hồi vân ở Thổ Nhĩ Kỳ với mùa vụ sinh sản từ cuối tháng 11 đến tận tháng 4, nhƣng đỉnh cao vào tháng 1 và 2.
Mùa vụ sinh sản của cá hồi vân có sự khác biệt lớn giữa các quốc gia khác nhau và phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ. Mùa vụ sinh sản của cá hồi vân ở Phần Lan, Na
Uy, Hàn Quốc và Mỹ từ tháng 2 – 6 [61, 97, 114] trong khi ở Úc là thƣờng muộn hơn, từ tháng 5 - 7 [46, 75]. Nhiệt độ nƣớc suối tự nhiên nuôi cá hồi vân ở Lâm Đồng thấp nhất là 14oC vào tháng 11 đến tháng 1 năm sau, đây có thể là lý do giải thích mùa vụ sinh sản của cá hồi vân tập trung vào các tháng này.
Bảng 3.1. Sự phát triển tuyến sinh dục theo các tháng trong năm Tháng Giai đoạn phát triển
buồng trứng Giai đoạn phát triển Tinh sào Đƣờng kính trứng (mm, TB ± SD)
1 IV IV 4,50 ± 0,26 2 II II 0,48 ± 0,14 3 II II 0,54 ± 0,11 4 II II 0,65 ± 0,18 5 III III 1,10 ± 0,14 6 III III 1,26 ± 0,12 7 III III 2,10 ± 0,20 8 III III 3,12 ± 0,22 9 IV IV 3,54 ± 0,23 10 IV IV 3,96 ± 0,25 11 IV IV 4,20 ± 0,28 12 IV IV 4,50 ± 0,25
Kích thƣớc trứng cá cũng có sự thay đổi rõ rệt tùy theo giai đoạn phát triển của buồng trứng. Kết quả cho thấy, giai đoạn II đƣờng kính trứng nhỏ nhất, dƣới 1 mm. Đƣờng kính bắt đầu tăng dần khi đạt đến gia đoạn III tuy nhiên, kích thƣớc của chúng lại tăng dần theo thời gian mặc dù chúng đều ở giai đoạn III (1,1 – 3,2 mm). Kích thƣớc trứng to nhất đạt đƣợc ở giai đoạn IV, từ 3,5 – 4,5 mm, cao nhất đạt 4,5 mm vào tháng 12 và tháng 1 (Bảng 3.1).
Bảng 3.2. Tỷ lệ thành thục của cá từ tháng 11 đến tháng 2 (n = 100) Ngày kiểm tra Số cá cái thành thục Tỷ lệ (%)
10/11/2011 2 2 20/11/2011 3 3 30/11/2011 5 5 10/12/2011 9 9 20/12/2011 15 15 30/12/2011 20 20 10/01/2012 25 25 20/01/2012 11 11 30/01/2012 2 2 Tổng số 92 92
Kết quả nghiên cứu này tƣơng tự nhƣ kết quả của Scott & Crossman [105] khi cho rằng trứng cá hồi dao động từ 3 – 5 mm tuỳ theo kích cỡ cá. Nhƣ vậy, tại Lâm Đồng có thể tiến hành sinh sản nhân tạo cá hồi vân tập trung từ tháng 11 - tháng 1. Kết quả kiểm tra ngẫu nhiên 100 cá thể cái (10 ngày/lần) vào khoảng thời gian này cho thấy, tỷ lệ thành thục của tổng đàn đạt 92%, tỷ lệ cụ thể theo các tháng đƣợc cho ở Bảng 3.2.
Hệ số thành thục:
Hình 3.7. Hệ số thành thục của cá hồi vân qua các tháng trong năm (n = 100)
Hệ số thành thục của cá hồi vân cái có sự gia tăng mạnh mẽ theo thời gian nuôi từ tháng 3 đến tháng 1 năm sau. Kết quả kiểm tra cho thấy, hệ số thành thục thấp nhất vào các tháng 2 – 5, dƣới 0,5% tƣơng ứng với buồng trứng ở giai đoạn II. Sau đó, hệ số thành thục bắt đầu tăng mạnh, từ tháng 6 – 10, từ 1,5 – 9,2%, tƣơng ứng với buồng trứng giai đoạn III – đầu IV. Hệ số thành thục cao nhất đạt đƣợc vào tháng 11 – tháng 1 năm sau, từ 11,2 - 16,9%, cao nhất 16,9% vào tháng 1. Buồng trứng đạt giai đoạn IV, thành thục hoàn toàn, cá sẵn sàng tham gia sinh sản (Hình 3.7).
Hệ số thành thục của cá nuôi hồi vân nuôi ở Lâm Đồng đạt 16,9%, cao hơn so với cá nuôi tại Phần Lan (15,0%) nhƣng thấp hơn so với cá nuôi tại Sapa (18,57%) [6, 116]. Có sự khác nhau về hệ số thành thục sinh dục có thể do sự khác biệt của nhiệt độ vùng nuôi và chế độ chăm sóc quản lý đặc biệt là dinh dƣỡng. Mặt khác, do là đối tƣợng nuôi mới, chế độ chăm sóc và quản lý chƣa thật sự hoàn thiện, hệ số thành thục lần đầu của cá hồi vân nuôi tại Lâm Đồng có thể chƣa cao nhƣ ở Sa Pa. Từ kết quả này có thể nhận thấy rằng, giai đoạn thích hợp để đƣa cá bố mẹ vào nuôi vỗ là từ tháng 5 -
6 hàng năm. Ở giai đoạn này, cá bắt đầu tích lũy dinh dƣỡng chuyển hóa vào sản phẩm sinh dục.
Sức sinh sản:
Kết quả kiểm tra sức sinh sản của cá hồi vân khi thành thục ở giai đoạn IV, từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau cho thấy, sức sinh sản tuyệt đối trung bình đạt 5.675 ± 1.943 trứng/cá cái và sức sinh sản tƣơng đối trung bình đạt 3,01 ± 1,33 trứng/g cá cái (Bảng 3.3). Khi kích thƣớc trứng càng lớn thì sức sinh sản tƣơng đối và sức sinh sản tuyệt đối đều giảm. Điều này ám chỉ rằng, có rất nhiều trứng đã không phát triển đến giai đoạn IV để tham gia vào quá trình thụ tinh.
Bảng 3.3. Sức sinh sản (SSS) của cá hồi vân (n=100) Tháng SSS tuyệt đối (trứng/cá cái) SSS tƣơng đối (trứng/g cá cái) SSS thực tế 9 6396 ± 1721 4,3 ± 1,2 1.355 ± 330 10 4566 ± 1621 3,0 ± 1,1 1.847 ± 491 11 5104 ± 1309 3,2 ±0,9 1.900 ± 478 12 3434 ± 1118 2,1 ± 0,7 1.895 ± 530 01 3878 ± 1241 2,4 ± 0,7 1.720 ± 1.253
Sức sinh sản của cá nói chung và cá hồi vân nói riêng có sự biến đổi lớn tùy thuộc vào kích cỡ của cá bố mẹ, điều kiện dinh dƣỡng và mùa vụ nuôi [22, 105]. Sức sinh sản tuyệt đối của cá hồi vân có thể dao động từ 200 – 12.700 trứng/cá cái, thƣờng từ 900 – 4.600 trứng/kg cá cái (trung bình 2.000 trứng). Nhƣ vậy có thể thấy rằng, sức sinh sản của cá hồi vân nuôi tại Lâm Đồng là khá cao, tƣơng ứng với nghiên cứu của Trần Đình Luân [6] đạt 5.675 ± 1.943 trứng/cá cái và 3,01 ± 1,33 trứng/g cá cái và cao hơn so với một số nghiên cứu khác dao động từ 1.584 – 4.848 trứng/cá cái và 2,1 – 2,8 trứng/g cá cái [30, 31, 108, 109]. Đây là lợi thế khi cho sinh sản nhân tạo cá hồi vân ở Lâm Đồng đấy là mùa vụ sớm hơn và sức sinh sản đạt cao hơn so với các nƣớc có cá hồi vân phân bố.
Sức sinh sản thực tế của cá hồi vân giao động từ 1.355 đến 1.900 trứng/kg cá cái (Bảng 3.4). Sức sinh sản thực tế thu đƣợc ở Lâm Đồng thấp hơn ở Sapa theo công