English
中文 (中国)
Các mẫu siêu âm riêng biệt cho phép phân biệt chính xác giữa cá cái và cá đực
Các chương trình cải tiến di truyền trong nhân giống đóng vai trò quan trọng đối với ngành nuôi cá rô phi toàn cầu. Trong đó, việc xác định giới tính chính xác là yếu tố then chốt, không chỉ giúp quản lý đàn giống hiệu quả mà còn cung cấp dữ liệu quan trọng cho chương trình chọn giống có chọn lọc. Thực tế cho thấy, tỷ lệ giới tính tối ưu để sinh sản hiệu quả ở cá rô phi thường là 1 con đực cho 2 đến 4 con cái, bởi chỉ một con đực đã có thể cung cấp đủ tinh trùng để thụ tinh cho trứng của nhiều con cái. Vì vậy, việc xác định và lựa chọn đúng giới tính cá giống là điều thiết yếu trong lập kế hoạch sản xuất, nhằm đảm bảo sản lượng cá bột phù hợp với nhu cầu và mục tiêu nuôi trồng.
Hiện nay, phương pháp phổ biến để xác định giới tính cá rô phi chủ yếu dựa vào việc quan sát cơ quan sinh dục ngoài. Tuy nhiên, kỹ thuật này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người thực hiện, dễ dẫn đến sai sót và nhầm lẫn. Trên thực tế, độ chính xác của phương pháp phân loại giới tính thủ công chỉ đạt khoảng 80–90%, đồng nghĩa với việc tỷ lệ xác định sai giới tính vẫn còn khá cao. Việc phân biệt giới tính ở cá rô phi thường được thực hiện ở cấp độ trang trại khi cá đạt độ tuổi từ 4 đến 6 tháng, với chiều dài trung bình từ 20 đến 30 cm.
Siêu âm là một kỹ thuật dùng sóng âm tần số cao để tạo ra hình ảnh trực tiếp bên trong cơ thể, như cơ quan nội tạng, mô mềm hay dòng máu. Kỹ thuật này đã được áp dụng thành công trên nhiều loài động vật nhằm quan sát quá trình phát triển của tuyến sinh dục, kiểm tra khả năng sinh sản và phát hiện những bất thường ở cơ quan sinh sản. Trong ngành nuôi trồng thủy sản, siêu âm có thể giúp theo dõi tình trạng sinh sản của cá, từ đó giúp quản lý đàn cá bố mẹ hiệu quả hơn. Siêu âm đã được sử dụng để xác định giới tính và phân tích giai đoạn trưởng thành ở nhiều loài cá. Tuy nhiên, với cá rô phi, kỹ thuật này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi để chọn lọc giới tính hoặc phân biệt cá đực – cá cái.
Bài viết này – tóm tắt từ ấn phẩm gốc (Setthawong, P. et.al. 2024. Siêu âm để xác định giới tính không xâm lấn và đánh giá khả năng sinh sản ở cá rô phi sông Nile (Oreochromis niloticus). Front. Vet. Sci., 08 tháng 10 năm 2024, Phần Sinh sản ở động vật – Theriogenology, Tập 11 – 2024) – báo cáo về một nghiên cứu đánh giá ứng dụng siêu âm để xác định giới tính và đánh giá khả năng sinh sản ở cá rô phi sông Nile.
Thiết lập nghiên cứu
Những con cá rô phi sông Nile khỏe mạnh, nặng từ 232 đến 1.281 gram, được chọn ngẫu nhiên từ một trại giống ở tỉnh Phetchaburi, Thái Lan. Có tổng cộng 23 con cá được gây mê nhẹ để tiến hành siêu âm, nhằm quan sát hình ảnh buồng trứng và tinh hoàn theo cả chiều dọc và ngang. Cá rô phi cái được xác định bằng sự hiện diện của nhiều hạt trứng nhỏ và mô buồng trứng màu xám hoặc xám nhạt và cá rô phi đực bằng độ phản âm đồng nhất và hình dạng ống màu xám đồng nhất của tinh hoàn. Các kiểu phản âm riêng biệt này cho phép phân biệt chính xác giữa cá cái và cá đực.
Để biết thông tin chi tiết về thiết kế thí nghiệm, nuôi và xử lý cá, thu thập và giải thích dữ liệu siêu âm, hãy tham khảo ấn phẩm gốc.
Kết quả và thảo luận
Trong nghiên cứu này, cá rô phi sông Nin cái có trọng lượng trung bình là 511,63 ± 278,90 gam và chiều dài cơ thể là 29,56 ± 4,4 cm, trong khi cá rô phi đực có trọng lượng trung bình là 726,14 ± 371,78 gam và chiều dài cơ thể là 32,57 ± 4,35 cm. Giới tính của cá được xác định thông qua các đặc điểm bên ngoài. Cá cái được phân biệt bằng cơ quan sinh dục ngoài hình bầu dục, có ba lỗ riêng biệt: hậu môn, lỗ sinh dục và lỗ niệu (Hình 2A). Trong quá trình sinh sản, cá cái biểu hiện bụng căng phồng và to ra (Hình 2B). Ngược lại, cơ quan sinh dục ngoài của cá đực có hình nón nhỏ với hai lỗ: hậu môn và lỗ niệu-sinh dục (Hình 2C). Tinh hoàn nằm ở mặt lưng của đường tiêu hóa bên trong khoang cơ thể, và hình dạng và kích thước thay đổi tùy thuộc vào giai đoạn sinh sản (Hình 2D).
Dữ liệu về hình ảnh siêu âm, hình thái tổng thể và mô học của buồng trứng ở con cái và tinh hoàn ở con đực ở các giai đoạn cân nặng khác nhau được trình bày ở Hình 3 và 4.
Sự phát triển của buồng trứng và tế bào trứng ở cá rô phi sông Nile cái có mối liên hệ chặt chẽ với trọng lượng cơ thể. Ở cá cái nặng khoảng 200 gram, hình ảnh siêu âm cho thấy buồng trứng còn nhỏ, mỏng, chỉ khoảng 0,35 cm. Kết quả mô học cho thấy các tế bào trứng vẫn còn ở giai đoạn sớm, kích thước nhỏ (50–200µm), với nhân tế bào rõ nét. Khi cá đạt 300 gram, buồng trứng to hơn rõ rệt (khoảng 0,84 cm) và các tế bào trứng bắt đầu bước vào giai đoạn hình thành lòng đỏ (vitellogenic). Lúc này, tế bào trứng có kích thước lớn hơn (450–750µm) và bắt đầu xuất hiện các hạt lòng đỏ. Đối với cá cái trên 400 gram, buồng trứng đã phát triển hoàn chỉnh, dài hơn 1 cm khi quan sát siêu âm theo chiều dọc. Tế bào trứng lúc này đã bước vào giai đoạn chín, sẵn sàng để đẻ. Những tế bào trứng trưởng thành này có kích thước lớn hơn (850–1.600µm), nhân bị đẩy lệch và lòng đỏ ngậm nước, đặc trưng của trứng chuẩn bị rụng.
Ở cá rô phi sông Nile đực nặng 400g, siêu âm cho thấy tinh hoàn còn nhỏ (0,17 cm) và đang trong giai đoạn chín sớm, với tinh trùng còn ít, tập trung trong ống sinh tinh. Khi cá nặng trên 500g, tinh hoàn phát triển lớn hơn (trên 0,4 cm), xuất hiện nhiều tế bào mầm và tinh trùng trưởng thành. Ở giai đoạn cuối, số lượng tinh trùng giảm và ống sinh tinh bắt đầu rỗng một phần.
Siêu âm là công cụ chẩn đoán hữu ích trong thú y nhờ vào tính không xâm lấn, đặc biệt trong việc xác định giới tính và đánh giá sức khỏe sinh sản. Trong nghiên cứu này, chúng tôi chứng minh rằng siêu âm có thể xác định chính xác giới tính cá rô phi sông Nile thông qua hình ảnh khác biệt giữa buồng trứng và tinh hoàn. So với cách phân loại giới tính thủ công (độ chính xác 87%), siêu âm cho kết quả chính xác hơn (95%) và được xác nhận bằng khám nghiệm sau đó.
Trong thực tế trang trại, phân loại giới tính cá bằng tay dựa vào bộ phận sinh dục ngoài phụ thuộc nhiều vào tay nghề và kinh nghiệm của người kiểm tra. Nếu người làm thiếu kinh nghiệm, dễ xác định sai giới tính, gây khó khăn trong quản lý cá bố mẹ và sản xuất cá bột. Việc kết hợp phương pháp thủ công với siêu âm có thể giúp tăng độ chính xác mà vẫn đảm bảo phúc lợi động vật. Tuy nhiên, hiệu quả của siêu âm còn phụ thuộc vào các yếu tố như kích thước, tuổi cá, giai đoạn trưởng thành và chất lượng thiết bị.
Nghiên cứu cho thấy việc xác định tinh hoàn ở cá rô phi đực nặng dưới 400g còn gặp nhiều khó khăn do kích thước cơ quan nhỏ. Điều này cho thấy cần cải tiến kỹ thuật siêu âm để tăng độ chính xác cho các loài cá nhỏ. Việc điều chỉnh tần số, độ sâu và tăng độ nhạy của máy siêu âm là rất cần thiết. Chẳng hạn, tần số cao hơn giúp quan sát rõ hơn các cơ quan sinh sản. Ngoài ra, cách đặt đầu dò cũng cần linh hoạt theo cấu trúc cơ thể cá. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào những cải tiến này để mở rộng ứng dụng siêu âm cho nhiều loài và kích cỡ cá khác nhau.
Về mặt ứng dụng kỹ thuật này, nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc sử dụng các phương pháp siêu âm theo nhiều cách khác nhau, ví dụ, để kiểm tra kích thước buồng trứng của cá nhằm xác định mối tương quan của nó với chỉ số sinh dục (GSI; khối lượng tuyến sinh dục theo tỷ lệ với tổng khối lượng cơ thể) và nghiên cứu các đặc điểm siêu âm ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Việc phát triển một hệ thống dựa trên siêu âm tự động để phân biệt giới tính ở cá có thể tạo điều kiện cho việc xác định giới tính nhanh chóng và chính xác, cho phép xác định hiệu quả cá đực và cá cái. Cải tiến này có thể mang lại lợi ích cho các hoạt động nhân giống thương mại bằng cách cải thiện hiệu quả, giảm chi phí lao động và giảm thiểu sai sót của con người. Những cách tiếp cận này có tiềm năng cải thiện việc quản lý không chỉ cá rô phi sông Nile mà còn các loài cá quan trọng khác.
Kết luận
Nghiên cứu này cho thấy siêu âm là công cụ không xâm lấn hiệu quả để xác định giới tính và theo dõi khả năng sinh sản ở cá rô phi sông Nile. Hình ảnh siêu âm của buồng trứng và tinh hoàn giúp phân biệt rõ cá đực và cá cái, đồng thời theo dõi sự phát triển tuyến sinh dục.
Việc ứng dụng siêu âm trong nuôi cá có thể nâng cao chương trình chọn giống, cải thiện năng suất và hướng tới nuôi trồng thủy sản bền vững. Các nghiên cứu tiếp theo nên tiếp tục hoàn thiện kỹ thuật này và thử nghiệm trên các loài cá thương mại khác.
Theo Piyathip Setthawong, Matepiya Khemthong, Tuchakorn Lertwanakarn, Win Surachetpong
Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh
Xem thêm:
- Ước tính tổng chất rắn lơ lửng trong biofloc theo độ đục
- Cách mạng hóa xét nghiệm chẩn đoán phân tử tại ao cho các bệnh nuôi trồng thủy sản với SeekIt™
- Ảnh Hưởng Của Khẩu Phần Thủy Phân Đầu Cá Ngừ Đến Tỷ Lệ Sống Và Tăng Trưởng Của Tôm Thẻ Chân Trắng Penaeus Vannamei