BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LÊ THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC SINH SẢN
VÀ THỬ NGHIỆM SINH SẢN NHÂN TẠO CÁ SỌC NGỰA
Danio rerio (F.HAMILTON, 1822) NUÔI TẠI KHÁNH HÒA
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Khánh Hòa - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LÊ THỊ THU HÀ



ii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực
của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của nhiều người. Nhân đây tôi xin chân
thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Phạm Quốc Hùng và TS.
Lê Minh Hoàng, những người đã định hướng và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Viện Nuôi trồng Thủy
sản – Trường Đại học Nha Trang, những người đã dạy dỗ, chỉ bảo và truyền đạt kiến
thức cho tôi trong suốt quãng thời gian qua.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, những người luôn bên cạnh giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin dành sự biết ơn to lớn đến gia đình và người thân đã luôn bên
tôi, động viên giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn trong cuộc sống cũng như trong học tập.
Xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 5 năm 2014
Học viên Lê Thị Thu Hà

1.2. Những nghiên cứu về cá sọc ngựa tại Việt Nam và trên thế giới. 13
1.2.1. Trên thế giới 13
1.2.2. Ở Việt Nam 15
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1. Địa điểm, thời gian 17
2.2. Đối tượng nghiên cứu 17
2.3. Vật liệu nghiên cứu 17
2.4. Phương pháp nghiên cứu 17
2.4.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 17
2.4.2. Bố trí thí nghiệm 18
iv

2.4.2.1. Chăm sóc cá bố mẹ 18
2.4.2.2. Phương pháp cá bố mẹ sinh sản 19
2.5. Thu thập số liệu 20
2.5.1. Nghiên cứu một vài đặc điểm sinh học sinh sản 20
2.5.2. Thử nghiệm sinh sản nhân tạo 21
2.5.2.1. Tỷ lệ thụ tinh (FR) 21
2.5.2.2. Tỷ lệ nở (HR) 21
2.5.2.3. Quan sát sự phát triển của phôi 21
2.5.2.4. Đánh giá chất lượng ấu trùng 21
2.6. Xử lý số liệu 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23
3.1. Một vài đặc điểm sinh học sinh sản 23
3.1.1. Phân biệt cá đực, cá cái 23
3.1.2. Các giai đoạn phát triển của buồng trứng 23
3.1.3. Ảnh hưởng của thức ăn lên hệ số thành thục (GSI) 25
3.1.4. Ảnh hưởng của thức ăn lên sức sinh sản tương đối và sức sinh sản
tuyệt đối 26
3.2. Thử nghiệm sinh sản nhân tạo 27

TLS : Tỷ lệ sống

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số đặc điểm thủy lý, thủy hóa 6
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng thức ăn tổng hợp sử dụng trong thí nghiệm 19
Bảng 3.1. Sức sinh sản của cá sọc ngựa khi cho ăn 3 loại thức ăn khác nhau 26
Bảng 3.2. Quá trình phát triển phôi cá sọc ngựa 30
Bảng 3.3. Kết quả tỷ lệ thụ tinh và tỷ lệ nở 32
Hình 3.5. Số lần xoay thân của cá trong 1 phút 33
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thức ăn đến tỷ lệ sống của cá 34
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thức ăn lên SGR
L
(%/ngày) 34
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thức ăn lên chiều dài của ấu trùng cá sọc ngựa 35

1

MỞ ĐẦU
Cá sọc ngựa Danio rerio (F.Hamilton, 1822), là đối tượng cá cảnh phổ biến thuộc
họ cá Chép Cyprinidae. Cá có các đặc điểm hình thái và màu sắc độc đáo, có thể nuôi
riêng hoặc nuôi kết hợp với các loài cá cảnh khác trong bể cá cảnh. Với nhu cầu tiêu
thụ cá cảnh ngày càng tăng như hiện nay, trong khi nguồn cung cấp cá cảnh chủ yếu
dựa vào khai thác từ tự nhiên, đã đặt ra nhiều mối quan tâm đối với các nhà khoa học,
quản lý và bảo tồn. Nuôi trồng thủy sản được xem là giải pháp hữu hiệu nhất để giảm
thiểu các ảnh hưởng tiêu cực lên nguồn lợi tự nhiên và phát triển bền vững ngành công
nghiệp này.
Ngoài ra, cá sọc ngựa Danio rerio còn là đối tượng thí nghiệm quan trọng trong
các nghiên cứu về di truyền học, thần kinh học và y học [42]. Cá sọc ngựa trở thành
mô hình chính trong các nghiên cứu về độc chất học, sinh học thần kinh, sinh học phát
triển và sinh học phân tử [55]. Mỗi con cái có thể đẻ 50 – 200 trứng/ ngày, cá thụ tinh
ngoài giúp dễ dàng quan sát và thao tác trên phôi ngay sau khi được thụ tinh, phôi phát
triển nhanh chóng, đạt độ trong suốt hoàn hảo cho phép ghi lại hình ảnh thực trong quá
trình phát triển cơ quan [9]. Nhờ vào những ưu điểm trên nên cá sọc ngựa được coi là
sự lựa chọn hàng đầu cho các nghiên cứu về ảnh hưởng của độc tố lên sưu phát triển
phôi [14].
3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Môt số đặc điểm sinh học của cá sọc ngựa Danio rerio (F.Hamilton, 1822)
1.1.1. Đặc điểm phân loại, hình thái:
Cá sọc ngựa Danio rerio là loài cá nước ngọt nhiệt đới, thuộc họ cá Chép
Cyprinidae [37]. Loài cá này được mô tả lần đầu tiên ở thế kỷ 19 bởi bác sĩ phẫu thuật
Francis Hamilton. Ông đã cho xuất bản một báo cáo về các loài cá này, theo đó nó
được tìm thấy ở sông Hằng và các nhánh của sông Hằng vào năm 1822. Trong nghiên
cứu của mình, Francis Hamilton đã phát hiện được 10 loài cá thuộc giống Danio.
Trong đó, loài cá sọc ngựa Danio rerio đã được phân vào chi Brachydanio [54]. Đến
năm 1991, Barman lại phân Danio và Barachydanio thành 2 giống khác nhau tuy nhiên
ông không chỉ ra được đặc điểm riêng biệt của từng giống [6].
Các nghiên cứu đầu tiên dựa trên việc nghiên cứu sinh học phân tử để phân loại
được tiến hành năm 1993 bởi Meyer và các cộng sự. Trong nghiên cứu của mình, ông
đã tiến hành phân tích DNA 16S và 12S của 9 loài cá khác nhau thuộc giống Danio. Từ

Hằng và sông Brahmaputra ở phía đông bắc Ấn Độ, Bangladesh và Nepal. Những
nghiên cứu hóa thạch của loài cá này cũng cho thấy sự hiện diện của loài cá này ở
Indus, Cauvery, Pennar, Godavari và lưu vực sông Mahanadi. Ngoài ra, kết quả nghiên
cứu của Streisinger năm 1981 đã chỉ ra sự phân bố của loài cá này cũng có trên lưu
5

vực sông Krishnavà ở các bang Rajasthan, Gujarat và Andra Pradesh (lưu vực sông đổ
ra biển Ả Rập) cũng như phía Bắc Myanmar và Sri Lanka [6].

Hình 1.2. Phân bố của cá sọc ngựa trong tự nhiên [4]
1.1.2.2. Môi trường sống
Trong nghiên cứu của Engeszer và các cộng sự tiến hành năm 2007, ông cho rằng
ngoài môi trường tự nhiên, cá sọc ngựa sinh trưởng và phát triển trong những môi
trường nước nhiệt có độ khoảng từ 24,6-38,6
o
C [21]. Hwang và các cộng sự (năm 1995)
cho rằng 28,5
o
C là nhiệt độ tối ưu cho sự sinh và phát triển của cá sọc ngựa [27].
Đây là loài sống đáy, thường được tìm thấy ở những nơi có dòng nước tĩnh hoặc
nước chảy chậm, đặc biệt là các con mương gần ruộng lúa [28, 49, 51]. Tuy nhiên, vẫn
thấy loài cá này ở các con suối mà chủ yếu ở phần hạ lưu hay phổ biến trong các khe
suối nhỏ [13], nơi có tốc độ dòng chảy chậm [35]. Cá sọc ngựa sống ở vùng nước
nông, độ sâu khoảng 30 cm, nơi ít tán cây, thực vật thủy sinh, nền đáy thường là bùn
hoăc là bùn sỏi, do đó phần lớn cá tập trung ở vùng bãi bồi hơn là ven các con sông.
6

Bảng 1.1. Một số đặc điểm thủy lý, thủy hóa
Địa điểm Độ trong
(cm)

15 8 0.6 15 20.5 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
15 8 0.6 40 19.5 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
30 8 0.6 103 16.5 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
31 8 0.4 96 21 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
50 8 0.4 50 23 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
15 8 0 65 33 [4]
Bangladesh
(Mymensingh District)
15 8 0 75 33 [4]

1.1.3. Dinh dưỡng
Cá sọc ngựa là loài ăn tạp, thức ăn chủ yếu của là động vật phù du và côn trùng,
ngoài ra nó còn ăn thực vật phù du, tảo sợi, mùn bã hữu cơ, trứng của một số loài động
vật không xương sống [18, 35, 46]. Côn trùng chủ yếu là các loài thủy sinh hoặc
7

những loài sinh sản ấu trùng trong nước, đặc biệt là ruồi và muỗi, do đó cá sọc ngựa
được xem là có vai trò trong việc kiểm soát muỗi [18]. Cá sọc ngựa ăn thức ăn ở cả 3
tầng nước: tầng mặt, tầng giữa và tầng đáy. Bên cạnh đó, có sự biến động về thành
phần thức ăn trong tự nhiên theo các mùa trong năm ở loài cá này. Trong một nghiên

Trong suốt thời gian đẻ, con đực luôn bơi theo con cái [20] và một con cái có
thể đẻ vài trăm trứng 1 đợt đẻ. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng: chu kỳ sinh sản của
con cái kéo dài 4 - 5 ngày [3, 53]. Và con cái chỉ đẻ trứng khi có sự xuất hiện và tiếp
xúc với con đực.
Cá sọc ngựa đẻ trứng rời, có đường kính khoảng 0.7mm. Trứng cá màu trong
suốt, phần noãn hoàng được cô lập thành phần riêng biệt. Trứng của loài cá này được
thụ tinh và phát triển bên ngoài môi trường, sau khi đẻ ra thì lắng xuống đáy và không
cần sự chăm sóc của cá bố mẹ. Những trứng không được thụ tinh thì không trải qua
các giai đoạn phân chia tế bào [31]. Theo nghiên cứu của Lee và các cộng sự năm
1999, ông cho rằng trong khoảng 48 - 72 giờ sau khi thụ tinh ở nhiệt độ 28.5
o
C thì cá
nở, thời gian nở dài hay ngắn là tùy thuộc vào độ dày của màng tế bào trứng và sự vận
động của phôi thai. Một cơ thể cá cái có thể cho khoảng 100 - 200 trứng cho một lần
sinh sản, thời gian cá thành thục trong thời gian 3 tháng [23].
1.1.5. Các giai đoạn phát triển phôi
Quá trình phát triển phôi được kích thích bởi ánh sáng và chu kỳ sáng tối tự
nhiên của cá là 14 giờ sáng: 10 giờ tối. Trứng cá sọc ngựa nhỏ (đường kính khoảng 0,5
– 0,6 mm trước khi được thụ tinh), có noãn hoàng lớn. Bao xung quanh trứng là một lớp
ngoại tế bào gọi là vỏ noãn hoàng, và bên ngoài lớp vỏ này là một màng đệm cứng [11] Hình 1.3. (A) Phôi sau vài phút được thụ tinh. (B) Phôi giai đoạn 1 tế bào [62]
Cá sọc ngựa thụ tinh ngoài. Sau giai đoạn bắt cặp ngắn, cá cái đẻ trứng và cá

cắt thứ 9, phôi đi vào giai đoạn chuyển giao phôi nang giữa (mid-blastula transition),
chu kỳ tế bào kéo dài, các tế bào trong phôi bì tạo thành 3 lớp phân biệt. Lớp đầu tiên
(hình thành trong lần phân cắt thứ 9 và 10) được gọi là lớp hợp bào noãn hoàng (yolk
syncytial layer – YSL). Lớp này được tạo ra khi các tế bào xung quanh rìa phôi bì
(blastoderm) dung hợp với noãn hoàng bên dưới, tạo thành vòng nhân. Vòng nhân
dịch chuyển hợp nhất với các nhân từ vùng rìa phôi bì cuối cùng tạo thành một lớp
nhân hoàn chỉnh nằm dưới phôi bì. Sau đó, các tế bào ngoài cùng của phôi bì thiết lập
tạo lớp vỏ dày là EVL (enveloping layer). Lớp thứ ba là lớp tế bào ở giữa EVL và
YSL (lớp deep cells). Lớp tế bào ở giữa sẽ tạo thành thể phôi. Lớp EVL sau đó hình
thành chu bì (periderm) để bảo vệ phôi phát triển. Lớp YSL sẽ kéo các tế bào bao phủ
10

noãn hoàng, quá trình bao phủ bắt đầu xảy ra vào giai đoạn phôi nang muộn và diễn ra
trong suốt giai đoạn phôi vị [11] (Hình 1.5).

Hình 1.5. Mô hình phôi cá sọc ngựa giai đoạn phôi nang với 3 lớp tế bào [60]
Blastoderm: phôi bì, Enveloping:, Internal yolk suncytial layer: thể phôi, Yolk
syncytial nuclci: tế bào ở giữa, External yolk syncytial layer: hợp bào noãn hoàng,
Microtubules: ống dẫn nhỏ.
Giai đoạn phôi nang là giai đoạn các gene của phôi được kích hoạt (trước đó
các gene bị kiểm soát thông qua các tín hiệu được tích trữ trong trứng trong suốt giai
đoạn hình thành trứng) (mRNA từ mẹ). Sự kích hoạt bộ gene của phôi được gọi là sự
chuyển giao sang giai đoạn phôi nang giữa và được bắt đầu tại lần phân chia tế bào thứ
mười [14].

o
C đã hình thành được đầy đủ 30 cặp đốt sống, tim đập và tạo sắc tố ở
mắt và da [11]. 12 Hình 1.8. Các cơ quan trong cơ thể cá sọc ngựa [62]
Giai đoạn phân đốt sống (Segmentation): Cặp đốt sống đầu tiên tạo thành sau
10 giờ phát triển, và từ đó sau mỗi nửa giờ sẽ hình thành thêm một cặp mới. Điều này
có nghĩa là trong vòng vài giờ, ta có thể quan sát một vài cặp đốt sống.
Ống thần kinh: Giống như đốt sống, hệ thần kinh cũng được tạo thành. Đĩa thần
kinh xuất hiện trong 10 giờ cũng giống như cặp đốt sống đầu tiên (giai đoạn chồi). Sau
đó đĩa thần kinh gấp lại vào trong tạo thành ống thần kinh (13 giờ), và sau đó là đường
Hình 1.9. Miệng phát triển và bắt đầu hình thành sắc [11]
1.2. Những nghiên cứu về cá sọc ngựa tại Việt Nam và trên thế giới.
1.2.1. Trên thế giới
Từ lâu cá sọc ngựa (Danio rerio) được sử dụng để nghiên cứu sự đa dạng trong
nhiều lĩnh vực sinh học thủy sản. Trong hai mươi năm trở lại đây, cá sọc ngựa được
coi là một mô hình động vật xương sống nổi bật dùng cho những nghiên cứu về di
truyền, phát triển. Qua nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã rút được những ưu điểm
mang tính thực tiễn như khả năng sinh sản cao, kích thước cơ thể nhỏ, chu kỳ sinh sản
ngắn, phôi trong suốt có thể quan sát dễ dàng, tập tính theo đàn, đo độc tố trong môi
trường thủy sinh, sự điều hòa áp suất thẩm thấu, tính tương đồng trong di truyền với
con người [30]. Chúng đã góp phần không nhỏ trong việc nghiên cứu về bệnh và sự
14

phát triển trên người. Ngoài ra chúng còn được đánh giá cao như là những mô hình
dùng cho nghiên cứu hành vi tập tính, sinh lý cá và đo độc tố trong môi trường thủy sinh.
Cá sọc ngựa là loài cá cảnh phổ biến, nó được sử dụng làm mô hình trong nghiên
cứu sinh học phát triển từ nhiều năm nay [11]. Nổi bật phải kể đến nghiên cứu của
Streisinger vào năm 1981, ông là người tiên phong trong việc áp dụng di truyền sinh
học phân tử trên cá sọc ngựa để nghiên cứu về quá trình phát triển phôi của động vật
có xương sống [50].
Cá sọc ngựa là loài có xương sống đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu về đột
biến gen [25]. Những nghiên cứu này tiến hành năm 1996 tại Boston [17] và Tübingen
[26], đã tạo ra được hơn 4000 đột biến và do đó dẫn đến việc xác định được hơn 400
kiểu gen khác nhau kiểm soát sự phát triển của động vật có xương sống.Cá sọc ngựa
ngày càng trở thành đối tượng quan trọng trong các nghiên cứu sinh học của lĩnh vực y

ngày càng tăng. Hiện nay ước tính có khoảng 5.000 nhà nghiên cứu làm trong 450
phòng thí nghiệm trên toàn thế giới làm việc với cá sọc ngựa [55].
Gần đây, nhiều nhóm nghiên cứu đã công bố những nghiên cứu về lịch sử tự
nhiên, dinh dưỡng, tập tính sinh sản của cá sọc ngựa. Số công trình nghiên cứu trên cá
sọc ngựa ngày càng tăng.

Hình 1.10. Các công trình công bố liên quan đến cá sọc ngựa từ những năm 1970 –
2008. Số lượng các công trình bắt đầu gia tăng mạnh từ những năm 1990 và vẫn có
khuynh hướng tăng cho đến nay [49]
1.2.2. Ở Việt Nam
Năm 2009, nhóm nghiên cứu của Thạc Sĩ Phan Kim Ngọc, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh công bố đã chuyển gene phát sáng gfp từ sứa
Số lượng các bài báo liên quan
đến cá sọc ngựa
16

sang cá sọc ngựa thành công bằng kỹ thuật bắn gene với khoảng cách 6, 9, 12 cm (Lê
Thành Long, 2009).
Năm 2011, Nguyễn Thị Hạnh Tiên và cộng sự thuộc trường đại học Nông
Nghiệp 1 Hà Nội và đại học Ghent – Bỉ, đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
đến quá trình kết nối các đốt sống và tạo dị tật xương sống ở cá sọc ngựa.
Năm 1994, Nguyễn Hoàng Kiến Giang, sinh viên ngành nuôi trồng thủy sản
trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã khảo sát một số đặc điểm sinh học và
sinh sản của cá sọc ngựa (Brachydanio rerio).
Năm 2009, Nguyễn Thị Thu Giang, sinh viên trường Đại học Nông Lâm Tp.
Hồ Chí Minh đã nghiên cứu việc sử dụng cá sọc ngựa làm mô hình động vật thủy sinh
dùng để “Đánh giá tác động của Cadmium lên quá trình phát triển của cá sọc ngựa
(Danio rerio) ở giai đoạn phôi, ấu trùng và cá trưởng thành”.
Ở Việt Nam, ngoài các công trình công bố đã nêu ở trên thì không có công trình
nào công bố về loài cá này. Vì thế, nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản và thử