Phần 1: Phân Tích So Sánh Sự Phát Triển Phôi Và Hiệu Quả Tăng Trưởng Giữa Hai Loài Cua Bùn Và Các Con Lai Của Chúng

Tóm tắt

Trong nuôi trồng thủy sản hiện đại, lai khác loài (inter-specific hybridization) được sử dụng để cải thiện các đặc tính mong muốn của vật nuôi. Tuy nhiên, ảnh hưởng của phương pháp này đến quá trình phát triển phôi và sinh trưởng của cua bùn (chi Scylla) vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Nghiên cứu này đánh giá quá trình phát triển phôi và hiệu quả tăng trưởng của Scylla paramamosain, Scylla serrata và các con lai được tạo ra từ hai phép lai hai thể dị hợp. Kết quả cho thấy S. paramamosain và con lai (S. paramamosain ♀ × S. serrata ♂) tạo ra trứng có kích thước nhỏ hơn và thời gian phát triển ngắn hơn so với S. serrata và con lai (S. serrata ♀ × S. paramamosain ♂). Cả hai nhóm con lai đều có tốc độ tăng trưởng ở giai đoạn cua giống (crablet) cao hơn so với các dòng thuần chủng. Đáng chú ý, con lai (S. serrata ♀ × S. paramamosain ♂) thể hiện ưu thế lai rõ rệt về khối lượng và chiều cao cơ thể, trong khi con lai (S. paramamosain ♀ × S. serrata ♂) chỉ biểu hiện ưu thế lai so với một dòng bố hoặc mẹ (single-parent heterosis). Hình dạng gai ở thùy trán của con lai chủ yếu phụ thuộc vào cá thể đực được sử dụng trong phép lai. Thời gian phát triển cũng có sự khác biệt giữa các tổ hợp lai, trong đó dài nhất được ghi nhận ở tổ hợp (S. serrata ♀ × S. paramamosain ♂). Phân tích phân biệt dựa trên các đặc điểm tăng trưởng cho thấy độ chính xác cao trong việc phân loại các nhóm ở các giai đoạn phát triển khác nhau, khẳng định tiềm năng của lai khác loài trong việc nâng cao hiệu quả nuôi cua bùn. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết quan trọng cũng như nguồn vật liệu di truyền (germplasm) có giá trị cho sự phát triển của ngành nuôi trồng thủy sản.

1. Giới thiệu

Lai khác loài trong ngành nuôi trồng thủy sản đã thu hút sự quan tâm đáng kể nhờ tiềm năng tạo ra thế hệ con lai mang các đặc tính ưu việt như sinh khối lớn hơn, tốc độ tăng trưởng nhanh hơn và khả năng sinh sản được cải thiện (Wang và cs., 2019). Tuy nhiên, các rào cản sinh sản giữa những loài khác nhau có thể dẫn đến nhiều vấn đề như giảm khả năng sinh sản hoặc vô sinh hoàn toàn (Ishishita và cs., 2016), từ đó gây thất bại trong quá trình phát triển phôi (Shokita, 1978; Redón và cs., 1997; Nogueira và cs., 2021) cũng như làm cho quá trình giao vĩ không thành công (Misamore và Browdy, 1997; Meeren và cs., 2008). Bên cạnh đó, giai đoạn phát triển phôi đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong vòng đời của các loài giáp xác, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình biến thái của ấu trùng, sức khỏe tổng thể và sự thành công của quá trình lai tạo, ngay cả khi tồn tại các rào cản sinh sản trước và sau hợp tử (Syafaat và cs., 2023). Cho đến nay, một số loài đã được lai tạo thành công để tạo ra thế hệ con lai có tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ sống cao hơn, bao gồm cá rô phi (Mateo và cs., 2004), bào ngư (Yan và cs., 1999; Li và cs., 2017), hàu (Menzel, 1972; Stiles, 1978), vẹm (Curiel-Ramirez và Caceres-Martinez, 2004) và sò điệp (Yang và cs., 2004; Li và cs., 2012). Tuy nhiên, đối với các loài giáp xác, đặc biệt là cua thuộc chi Scylla, nghiên cứu về lai tạo giống vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, cả về mặt lý thuyết lẫn thực tiễn.

Chi Scylla là một nguồn lợi thủy sản quan trọng trên khắp khu vực Ấn Độ Dương – Thái Bình Dương, phân bố từ các vùng ôn đới ấm, cận nhiệt đới đến nhiệt đới (Sanda và cs., 2022). Hai loài được nuôi phổ biến nhất là S. paramamosain và S. serrata. Cua bùn xanh (S. paramamosain) được nuôi rộng rãi tại Trung Quốc (Ye và cs., 2010) và Việt Nam (Nghia và cs., 2007) nhờ giá trị dinh dưỡng cao và hương vị thơm ngon. Trong khi đó, cua bùn khổng lồ (S. serrata) nổi tiếng với tốc độ sinh trưởng nhanh và tỷ lệ sống cao, chủ yếu được nuôi tại Philippines (Quinitio và Parado-Estepa, 2011) và Úc (Ruscoe và cs., 2004). Năm 2005, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phát hiện loài cua bùn lai tự nhiên (Imai và Takeda, 2005). Một thập kỷ sau, vào năm 2017, nhóm nghiên cứu Malaysia đã thực hiện thành công việc giao vĩ khác loài giữa ba loài thuộc chi Scylla, gồm S. olivacea, S. tranquebarica và S. paramamosain (Fazhan và cs., 2017). Thành công trong lai khác loài giữa các loài này có thể kết hợp ưu điểm về tốc độ tăng trưởng nhanh và kích thước lớn của S. serrata với chất lượng thịt vượt trội của S. paramamosain. Sự kết hợp này có tiềm năng tạo ra các giống mới sở hữu chất lượng cao hơn, giá trị dinh dưỡng tốt hơn, tỷ lệ sống cao hơn, tốc độ tăng trưởng nhanh hơn và khả năng chống chịu stress vượt trội (Ma và cs., 2021a). Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trước đây của chúng tôi, thế hệ lai F₁ đã được tạo ra bằng cách lai giữa cua cái S. serrata và cua đực S. paramamosain, tạo ra đời con có đặc điểm biểu hiện gen riêng biệt (Farhadi và cs., 2022; Ye và cs., 2022) cũng như kiểu hình di truyền giả định của các gen (Cui và cs., 2021a).

Vòng đời của cua biển chủ yếu được chia thành bốn giai đoạn: ấu trùng Zoea, Megalopa, cua con (crablet) và cua trưởng thành. Các giai đoạn này giống nhau ở cả cua lai và cua bố mẹ thuần chủng. Thời gian của mỗi giai đoạn từ Zoea I đến Zoea V kéo dài khoảng 3–5 ngày, sau đó chuyển sang giai đoạn Megalopa. Giai đoạn Megalopa kéo dài khoảng 7–10 ngày trước khi chuyển thành giai đoạn cua con (crablet) (Hannan và cs., 2024).

Giai đoạn Zoea và Megalopa là những giai đoạn quan trọng trong vòng đời của cua biển, được đặc trưng bởi những thay đổi đáng kể về hình thái và chức năng sinh lý. Chất lượng của cua con sau khi biến thái từ Megalopa có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong nuôi cua biển, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như kích thước cua trưởng thành ở các giai đoạn nuôi tiếp theo. Chỉ những cá thể cua trưởng thành đã hoàn tất lần lột xác cuối cùng mới được xem là thành thục sinh dục và có khả năng giao vĩ với tỷ lệ thành công cao (Yang và cs., 2018). Mặc dù trong những năm gần đây đã có nhiều tiến bộ đáng kể trong nghiên cứu về khác biệt giới tính (Waiho và cs., 2019; Cui và cs., 2021b), cơ chế kháng bệnh (Zhou và cs., 2022; Jin và cs., 2023) cũng như thành phần dinh dưỡng của cua biển (Meng và cs., 2017; Wu và cs., 2019), nhưng đặc điểm sinh trưởng của loài này vẫn chưa được làm sáng tỏ đầy đủ. Trong khi đó, hiệu suất sinh trưởng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tiềm năng thành công của hoạt động nuôi trồng thủy sản (Hu và cs., 2023). Đặc biệt, hiệu quả của chương trình lai tạo phụ thuộc rất lớn vào khả năng sinh trưởng của cua lai trong giai đoạn ấu trùng và cua con (crablet).

Trước đây, chúng tôi đã phát triển thành công con lai khác loài giữa hai loài cua bùn (Scylla serrata ♀ × Scylla paramamosain ♂), thu được nhiều thông tin quan trọng về di truyền và chọn giống (Ma và cs., 2021a). Dựa trên nghiên cứu trước đó, sau khi tối ưu hóa các điều kiện sinh sản, chúng tôi tiếp tục lai tạo thành công một tổ hợp lai khác loài theo hướng ngược lại (S. paramamosain ♀ × S. serrata ♂). Thành tựu này đã hoàn thiện phép lai hai thể dị hợp (double cross) và tạo ra thế hệ con lai có khả năng sống. Mặc dù chúng tôi đã thực hiện nhiều nghiên cứu về cơ sở di truyền của cua lai khác loài, hiện vẫn chưa có báo cáo nào đề cập đến quá trình phát triển phôi và đặc điểm tăng trưởng của các tổ hợp lai này. Vì vậy, nghiên cứu hiện tại nhằm so sánh những thay đổi về hình thái và đường kính trứng của hai loài cua bùn S. serrata và S. paramamosain, cùng với hai tổ hợp lai tương ứng (S. paramamosain ♀ × S. serrata ♂) và (S. serrata ♀ × S. paramamosain ♂) trong suốt các giai đoạn phát triển phôi. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng đánh giá đặc điểm hình thái và khả năng tăng trưởng của con lai ở giai đoạn ấu trùng và cua con (crablet). Kết quả nghiên cứu cung cấp những hiểu biết quan trọng về sự biến động của thời gian phát triển phôi, khả năng tăng trưởng và ưu thế lai (heterosis) giữa các tổ hợp lai và các dòng thuần trong giai đoạn ấu trùng và cua con. Những phát hiện này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, góp phần thúc đẩy việc ứng dụng kỹ thuật lai khác loài trong nuôi trồng cua bùn.

2. Chuẩn bị nghiên cứu

2.1. Tuyên đố đạo đức

Tất cả các thí nghiệm trên động vật đều được thực hiện theo Hướng dẫn Chăm sóc và Sử dụng Động vật Thí nghiệm của Đại học Sán Đầu (Shantou University), với số phê duyệt đạo đức: 202409002.

2.2. Thiết kế thí nghiệm

2.2.1. Lựa chọn đàn giống

Trong nghiên cứu này, cua biển Scylla serrata (S. serrata) được thu mua từ Mozambique, trong khi Scylla paramamosain (S. paramamosain) được thu mua từ chợ hải sản tại Sán Đầu (Shantou), Trung Quốc. Sau khi được vận chuyển đến cơ sở nuôi trồng thủy sản, cua được khử trùng ban đầu bằng dung dịch kali pemanganat (KMnO₄). Sau quá trình khử trùng và cân khối lượng, các cá thể đáp ứng các tiêu chí cần thiết được lựa chọn làm cua bố mẹ, trong đó ưu tiên những cá thể có kích thước lớn để làm ứng viên cho cả cua đực và cua cái. Mỗi cá thể cua bố mẹ đực và cái được nuôi riêng trong hệ thống tuần hoàn nước. Các điều kiện môi trường của hệ thống được duy trì như sau: độ mặn từ 20–25‰ (ppt), pH từ 7,3–8,0, nhiệt độ từ 25–28°C, và nồng độ amoni được giữ ở mức dưới 0,5 mg/L. Cua bố mẹ được cho ăn nghêu đỏ và cá tạp hai lần mỗi ngày. Thức ăn thừa được loại bỏ thường xuyên nhằm duy trì chất lượng nước. Trong suốt quá trình nuôi vỗ, tỷ lệ sống của cua bố mẹ đạt 90%. Các loài cua biển và các dòng lai trong nghiên cứu được đặt tên theo quy ước sau:

F 1 Scylla Lai ( paramamosain ♀ × S. serrata ♂): Sp♀ × Ss♂.
F 1 Scylla Lai ( serrata ♀ × S. paramamosain ♂): Ss♀ × Sp♂.
F 1 Scylla thuần chủng ( paramamosain♀ × S. paramamosain ♂): Sp♀ × Sp♂.
F 1 Scylla thuần chủng ( serrata ♀ × S. serrata ♂): Ss♀ × Ss♂

2.2.2. Lai tạo nhân tạo, cho giao vĩ và ương nuôi các loài thuộc chi Scylla

Lai cùng loài (crossbreeding), còn được gọi là lai nội loài (intra-specific hybridization), là quá trình giao vĩ giữa hai dòng hoặc hai biến thể khác nhau trong cùng một loài. Trong khi đó, lai khác loài (hybridization), hay lai liên loài (inter-specific hybridization), là quá trình giao vĩ giữa các cá thể thuộc hai loài khác nhau. Trong nghiên cứu này, Scylla paramamosain và Scylla serrata được lựa chọn làm bố mẹ để thực hiện lai nhân tạo (Ma và cộng sự 2021a). Cụ thể, con đực S. paramamosain được cho giao vĩ với con cái S. serrata, và con đực S. serrata được cho giao vĩ với con cái S. paramamosain. Việc lựa chọn cua cái chưa giao vĩ được thực hiện như sau: kiểm tra phần mép bụng của cua cái để xác định sự hiện diện của các sợi lông (setae) có thể quan sát bằng mắt thường. Nếu không có các sợi lông này, cua cái được xác định là chưa giao vĩ; ngược lại, nếu có thì được xem là đã giao vĩ. Các cá thể cua được theo dõi thường xuyên. Ngay sau khi cua cái hoàn tất quá trình lột xác sinh sản, chúng được ghép với cua đực thích hợp trong một hộp tối (hộp giao vĩ) để tiến hành quá trình bắt cặp và giao vĩ, kéo dài khoảng 1–2 ngày. Để đảm bảo quá trình giao vĩ thành công, hộp giao vĩ được duy trì đầy đủ oxy, nước sạch và môi trường tối. Thức ăn được cung cấp cho các cặp cua trong thời gian giao vĩ nhằm hạn chế hiện tượng cua đực ăn thịt cua cái. Tuy nhiên, hiện tượng này vẫn xảy ra ở dưới 5% số trường hợp. Giao vĩ thành công được xác định bằng việc phần bụng của cua đực và cua cái tách rời nhau, cua cái đã thụ tinh được chuyển sang hệ thống nuôi tuần hoàn để nuôi tạm thời theo quy trình của Ma và cộng sự (2019). Tổng cộng có 50 cặp cua đực và cua cái thuộc hai loài Scylla được ghép cặp, với tỷ lệ giao vĩ thành công đạt 85%. Trong suốt nghiên cứu, cùng một quy trình được áp dụng thống nhất cho cả các nhóm cua thuần chủng và các nhóm cua lai nhằm đảm bảo tính đồng nhất trong việc tuyển chọn cua bố mẹ, giao vĩ và nuôi dưỡng. Việc lựa chọn các cá thể có khối lượng tương đương giữa các tổ hợp lai gặp nhiều khó khăn. Do đó, nhóm nghiên cứu ưu tiên lựa chọn những cá thể có kích thước lớn để làm cua bố mẹ. Khối lượng của hai tổ hợp lai khác nhau do S. serrata có kích thước lớn hơn và tốc độ sinh trưởng nhanh hơn, dẫn đến cả cua đực và cua cái của loài này đều có khối lượng lớn hơn so với S. paramamosain. Toàn bộ các hoạt động nuôi và thí nghiệm trong nghiên cứu được thực hiện tại Công ty Công nghệ Sinh học Bờ Tây RaoPing (Raoping West Coast Biotechnology Co., Ltd.), huyện RaoPing.

Các quy trình thí nghiệm được lặp lại nhiều lần trong phòng thí nghiệm nhằm đảm bảo độ tin cậy của kết quả. Mỗi sự kiện giao vĩ được thực hiện trong cùng điều kiện kiểm soát được xem là một lần lặp thí nghiệm (replicate), dùng để đánh giá tính nhất quán của các kết quả thu được.

2.3. Ương nuôi cua mang trứng, ấu trùng và cua con

2.3.1. Sinh sản và nở trứng

Hai tuần sau khi giao vĩ, khi vỏ của cua bố mẹ đã cứng trở lại, cua cái được chuyển sang các bể xi măng nuôi vỗ để tăng cường dinh dưỡng. Để duy trì điều kiện nuôi tối ưu, mỗi ngày thay khoảng 80% lượng nước, đồng thời cho cua ăn hai lần/ngày vào buổi sáng và buổi chiều bằng thức ăn gồm ngêu dao cạo Sinonovacula constricta và cá tươi. Độ mặn của nước được duy trì trong khoảng 25–30‰ (ppt), với mật độ nuôi 2 con/m². Mỗi buổi sáng, bể xi măng sẽ rút nước trong khoảng 1 giờ để loại bỏ thức ăn thừa, thu gom cua chết và theo dõi sự phát triển của đàn cua bố mẹ. Khi phát hiện cua cái mang trứng có buồng trứng phát triển hoàn toàn và trứng bám dưới yếm, cua được đánh dấu là cua cái mang trứng và được chuyển ngay sang một bể xi măng riêng để tiếp tục nuôi. Sau khi chuyển cua, lớp cát trong bể ban đầu được vệ sinh sạch sẽ và mực nước được bổ sung trở lại như ban đầu. Ở bể nuôi riêng, nước biển được cấp đến độ sâu khoảng 60 cm. Trong quá trình thay nước, thức ăn thừa và cua chết được loại bỏ, đồng thời theo dõi sự phát triển của cua mang trứng. Khi trứng chuyển sang màu xám đen hoặc đen, cua được chuyển sang thùng ấp để tiếp tục quá trình phát triển.

Sau khi sinh sản, cua cái mang trứng được chuyển ngay vào các bể ấp hình tròn (đường kính 0,9 m, cao 1,0 m), mỗi bể chỉ nuôi một con cua mang trứng. Các thông số nước biển trong bể ấp được duy trì như sau: pH từ 7,8–8,1; độ mặn từ 25–28‰; nhiệt độ từ 27–31°C. Hằng ngày, thay từ 80–90% lượng nước để duy trì chất lượng nước, đồng thời loại bỏ phân và thức ăn thừa. Trong giai đoạn này, sự thay đổi màu sắc của trứng được theo dõi và ghi nhận. Phần lớn ấu trùng nở vào sáng sớm. Ngay sau khi nở, ấu trùng được cho ăn bằng luân trùng sống (rotifer). Sau đó, chúng được thu bằng phương pháp bẫy ánh sáng và chuyển sang ao xi măng ương nuôi có kích thước lớn hơn (5,8 m × 4,8 m × 1,8 m) để tiếp tục nuôi dưỡng theo quy trình đã được mô tả bởi Ma và cộng sự (2021b). Giai đoạn ấu trùng của cua kéo dài khoảng 22–24 ngày, bao gồm các giai đoạn: Zoea I (Z1), Zoea II (Z2), Zoea III (Z3), Zoea IV (Z4), Zoea V (Z5) và giai đoạn Megalopa. Trong thí nghiệm này, cường độ sục khí được tăng dần theo từng giai đoạn phát triển của ấu trùng, đồng thời chế độ thức ăn cũng được thay đổi phù hợp. Ở giai đoạn Zoea I (Z1), ấu trùng được chuyển vào các ao xi măng có diện tích đáy từ 16–20 m², mực nước sâu khoảng 1 m. Ao được sục khí nhẹ, bổ sung tảo Chlorella để tạo màu nước và không thay nước trong suốt giai đoạn này. Thức ăn của ấu trùng là luân trùng (rotifer). Quy trình tương tự được áp dụng cho giai đoạn Zoea II (Z2), tuy nhiên cường độ sục khí được tăng nhẹ và bổ sung thêm nước để nâng mực nước thêm khoảng 10 cm. Đến giai đoạn Zoea III (Z3), cường độ sục khí tiếp tục được tăng lên nhằm tạo dòng chảy trên bề mặt nước. Mỗi ngày thay khoảng 30% lượng nước trong ao và cho ấu trùng ăn ấu trùng Artemia (Artemia nauplii). Mỗi giai đoạn từ Z1 đến Z4 kéo dài khoảng 3 ngày. Ở giai đoạn Zoea IV (Z4), cường độ sục khí tiếp tục được tăng để tạo hiệu ứng sôi nhẹ trong ao. Nước được thay hằng ngày và thức ăn bao gồm copepod kết hợp với ấu trùng Artemia. Quy trình tương tự được áp dụng ở giai đoạn Zoea V (Z5), tuy nhiên cường độ sục khí được tăng lên mức tối đa nhằm tạo hiệu ứng sôi mạnh hơn để duy trì điều kiện sống thích hợp cho ấu trùng. Sau khoảng 4–5 ngày, ấu trùng chuyển từ giai đoạn Z5 sang giai đoạn Megalopa. Đến ngày thứ hai sau khi ấu trùng Z5 biến thái thành Megalopa, chúng được chuyển sang một bể nuôi mới. Trước khi chuyển, bể được cấp đầy nước biển sạch với mực nước duy trì từ 90–100 cm. Màu nước được tạo bằng cách bổ sung tảo Chlorella, đồng thời treo thêm các tấm lưới polyethylene trong bể để tạo giá thể cho ấu trùng bám. Mỗi ngày thay khoảng 30% lượng nước và thức ăn của Megalopa tương tự như ở giai đoạn Z5. Sau khoảng 5–6 ngày, ấu trùng tiếp tục biến thái và phát triển thành cua con (crablet).

Cua con (crablets) được chuyển sang một bể xi măng mới (dài 5,8 m × rộng 4,8 m × cao 1,2 m, mực nước 0,4 m) để tiếp tục ương nuôi. Mật độ thả cua con khoảng 22 con/L nước. Một lớp cát mỏng cùng với một số ống nhựa được bố trí dưới đáy bể nhằm tạo nơi trú ẩn cho cua. Các thông số môi trường nước trong bể xi măng được duy trì như sau: độ mặn từ 25–28‰, nhiệt độ từ 28–31°C và mực nước 0,4 m. Để đảm bảo môi trường nước luôn thuận lợi cho sự sinh trưởng của cua con, các chỉ tiêu oxy hòa tan (DO), amoniac (NH₃/NH₄⁺) và nitrit (NO₂⁻) được theo dõi, đánh giá định kỳ. Cua con được cho ăn bằng thịt nghêu băm nhỏ mua từ chợ hải sản địa phương. Cho cua ăn hai lần mỗi ngày vào lúc 9:00 sáng và 6:00 chiều, với lượng thức ăn tương đương khoảng 5% tổng sinh khối cua con trong bể. Các bể nuôi được kiểm tra thường xuyên để theo dõi quá trình lột xác của cua và thay 30% lượng nước hai lần mỗi ngày. Đồng thời, hệ thống sục khí được vận hành ở công suất tối đa nhằm tạo sự khuấy đảo mạnh trên bề mặt nước, giúp duy trì hàm lượng oxy hòa tan ở mức cao. Tất cả các thí nghiệm được tiến hành lặp lại liên tục. Thời gian thực hiện thí nghiệm từ giai đoạn phôi (embryo) đến cua con (crablet) là hai tháng.

2.4. Thu thập mẫu, quan sát hình thái và đo các chỉ tiêu sinh trưởng

2.4.1. Các giai đoạn phôi

Để quan sát hình thái và đánh giá hiệu suất tăng trưởng, phôi cua bùn ở các giai đoạn phát triển khác nhau được thu thập dựa trên đặc điểm hình thái của chúng. Các giai đoạn này bao gồm: tiền phân kỳ (pre-cleavage), phân kỳ (cleavage), phôi nang (blastula), phôi vị (gastrula), giai đoạn nauplius (naupliar), giai đoạn có năm cặp phụ bộ, giai đoạn có bảy cặp phụ bộ, giai đoạn hình thành mắt và giai đoạn sắp nở (prehatch) theo mô tả của Chen (2007). Sau khi thu thập, các phôi được chuyển vào các ống chứa dung dịch PBS 1× (phosphate-buffered saline). Đường kính của phôi được quan sát, chụp ảnh và đo dưới kính hiển vi quang học (EX 20, Sunny Optical Technology (Group) Co., Ltd.).

2.4.2. Các giai đoạn ấu trùng

Đối với các phép đo hình thái ấu trùng, 40 cá thể được lấy mẫu ở mỗi giai đoạn ấu trùng và hậu ấu trùng megalopa. Kích thước của ấu trùng được đo từ mép trước của mắt đến phần cuối của telson. Đối với giai đoạn megalopa, kích thước được đo từ chóp gai chủy (rostral spine) đến phần cuối của telson, theo phương pháp được mô tả bởi Li và cộng sự (2022).

2.4.3. Các giai đoạn phát triển của cua con

Đối với các phép đo hình thái của cua con, tổng cộng 500 cá thể cua giai đoạn cua I (crablet I) được nuôi trong hai bể xi măng, mỗi bể gồm 250 cá thể. Ở mỗi giai đoạn cua con, 40 cá thể được chọn ngẫu nhiên để tiến hành đo đạc. Quy trình theo dõi, ghi nhận, lấy mẫu và đo đạc được thực hiện lặp lại một cách có hệ thống qua các giai đoạn cua con từ giai đoạn I đến giai đoạn VIII. Trong suốt quá trình nghiên cứu, tỷ lệ lột xác của cua được theo dõi và ghi nhận cho đến khi đạt 80% số liệu ở mỗi giai đoạn. Đồng thời, số lượng cua trong các bể nuôi cũng được kiểm tra và thống kê nhằm đảm bảo số lượng cá thể ban đầu luôn đồng nhất ở mỗi giai đoạn. Các cá thể từ nhóm dự phòng được bổ sung khi cần thiết nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của sự thay đổi mật độ cua đến tốc độ tăng trưởng và quá trình lột xác, đồng thời vẫn đảm bảo đủ số lượng mẫu phục vụ cho các phép đo.

Các cá thể cua vừa lột xác được thu bằng vợt nhỏ và chuyển vào cốc thủy tinh, sau đó được chụp ảnh dưới kính hiển vi quang học (SZM-45 T2, BELONA) kết hợp với hệ thống ghi hình. Trước khi tiến hành đo chiều dài mai (Carapace Length – CL), chiều rộng mai (Carapace Width – CW), chiều cao cơ thể (Body Height – BH) bằng thước cặp và xác định khối lượng bằng cân điện tử, bề mặt cơ thể cua được lau khô bằng giấy thấm để loại bỏ nước bám trên cơ thể. Cuối cùng, các số liệu về đặc điểm hình thái, hình ảnh và thời gian phát triển của từng giai đoạn được ghi nhận và lưu trữ.

2.5. Phân tích dữ liệu

Tất cả dữ liệu được phân tích bằng Microsoft Excel 2010 và SPSS 21.0. Các chỉ số sinh trưởng của các quần thể cua bùn khác nhau được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (Mean ± SD). Để so sánh sự khác biệt về các chỉ tiêu sinh trưởng và tốc độ sinh trưởng giữa các quần thể khác nhau ở từng giai đoạn phát triển, phân tích phương sai một chiều (One-way ANOVA) được sử dụng, sau đó tiến hành kiểm định Tukey để so sánh các cặp giá trị trung bình. Mức ý nghĩa thống kê được xác định khi P < 0,05. Theo phương pháp của Jiang và cộng sự (2014), phương trình hồi quy đa biến được xây dựng và hệ số xác định (coefficient of determination, R²) được tính toán. Hệ số b trong phương trình hồi quy được sử dụng để xác định kiểu sinh trưởng tương đối của cua. Phương pháp phân cụm phân cấp theo khoảng cách ngắn nhất dựa trên khoảng cách Euclid được áp dụng để đánh giá mức độ tương đồng giữa các quần thể. Các hàm phân biệt được xây dựng bằng phân tích phân biệt từng bước trên phần mềm SPSS 21.0. Ngoài ra, phân tích phân cụm cũng được thực hiện dựa trên các đặc điểm hình thái, bao gồm chiều cao cơ thể, khối lượng cơ thể, chiều dài mai và chiều rộng mai, ở tất cả các giai đoạn phát triển.

2.5.1. Phân tích ưu thế lai

Ưu thế lai (heterosis) là hiện tượng con lai biểu hiện các tính trạng vượt trội so với bố mẹ. Ưu thế lai so với giá trị trung bình của bố mẹ (mid-parent heterosis, HM) là mức độ mà con lai F₁ có kiểu hình vượt trội so với giá trị trung bình của cả bố và mẹ. HM được xác định bằng chênh lệch trung bình giữa giá trị của con lai và giá trị trung bình của bố mẹ, được tính theo Công thức (1).

H_M = (F₁–P_M)/P_M (1)

Trong đó, H_M là ưu thế lai trung bình; F₁ là giá trị trung bình của một tính trạng nhất định ở thế hệ lai F₁; P_M là giá trị của tính trạng ở thế hệ bố mẹ.

Ưu thế lai so với bố hoặc mẹ (H_B) là sự gia tăng giá trị kiểu hình của con lai so với một trong hai dòng bố mẹ do quá trình lai tạo, được tính theo Công thức (2).

H_B = (F₁–P_B)/P_B (2)

Trong đó, H_B là tỷ lệ ưu thế siêu trội; F₁ là giá trị trung bình của một tính trạng ở thế hệ lai F₁; P_B là giá trị trung bình của bố hoặc mẹ có biểu hiện tính trạng vượt trội hơn.

…Còn tiếp…

Theo Yang Zhao, Shaopan Ye, Waqas Waqas, Weifeng Gao, Wenxiao Cui, Qingyu Zhang, Zhen Lin Di Zhu, Feng Lin, Mhd Ikhwanuddin, Hongyu Ma

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem thêm: