TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN
TRÀ NHẬT LINH
ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ MẶN
LÊN CÁC ĐẶC ĐIỂM SINH TRƢỞNG VÀ SINH SẢN
CỦA LUÂN TRÙNG NƢỚC LỢ (Brachionus plicatilis)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH SINH HỌC BIỂN
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
TS. TRẦN SƢƠNG NGỌC
Cần Thơ, 2014
Ngƣời thực hiện: Trà Nhật Linh
Mã số: 3108252
Địa chỉ e-mail: [email protected]
Số điện thoại: 01234949349
ABSTRACT
This research was carried out to study the effect of different salinities on the growth and
reproducing characteristics of brackish rotifer Brachionus plicatilis in order to perfect the
mass producing metthod for use in aquaculture. Experiment had six treatments, individual
rotifers which had been acclimated in different salinities were reared in 1 mL glass
container with different salinity environtments (25‰, 20‰, 15‰,10‰, 5‰ and 0‰).
Rotifers were fed with 2.106 cell/mL of condensed Chlorella sp. which also been accustomed
to respected salinities. In 25‰ treatment, rotifers had the longest lifespan (202.24±28.14
lửng trong môi trường nước,... làm cho luân trùng trở thành con mồi thích hợp cho ấu trùng
các loài cá và giáp xác biển có kích thước miệng nhỏ (Snell et al., 1984). Ngoài ra, với tính
ăn lọc không chọn lọc, khả năng sinh sản vô cùng nhanh và là loài rộng muối có thể sống
trong khoảng độ mặn từ l‰ đến 97‰ (Epp và Winston, 1977; Walker, 1981) đã cho thấy
được tiềm năng cũng như vai trò rất to lớn của B. plicatilis trong ngành nuôi trồng thủy sản
thế giới nói riêng (Walker, 1981; Lubzens,1987, 1989) và Việt Nam nói chung. Nên việc hiểu
rõ được các đặc điểm sinh trưởng và sinh sản của luân trùng là rất quan trọng trong việc phát
triển nghề nuôi trồng thủy sản hiện nay và trong tương lai. Tốc độ phát triển, khả năng sinh
sản, tuổi thọ trung bình cũng như vòng đời của luân trùng chịu ảnh hưởng bởi chất lượng và
số lượng thức ăn, điều kiện môi trường (Gilbert, 2003), trong đó yếu tố nhiệt độ, độ mặn, pH
được xem là các yếu tố môi trường quan trọng và quyết định nhất, trong đó, độ mặn ảnh
hưởng đến sức sống mạnh mẽ hơn yếu tố nhiệt độ (Fielde và ctv.,2000). Do đó, việc xác
định các điều kiện tối ưu cho sự phát triển của luân trùng là vô cùng cần thiết. Trên cơ sở đó,
đề tài: “Ảnh hƣởng của độ mặn lên các đặc điểm sinh trƣởng, sinh sản của luân trùng
nƣớc lợ (Brachionus plicatilis)” được thực hiện.
2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm và có hệ thống điều hòa nhiệt độ. Nguồn
nước được sử dụng là nước có độ mặn lần lượt là 25‰, 20‰, 15‰, 10‰, 5‰, 0‰, được
pha từ nguồn nước máy và nước ót 100‰) được xử lý bằng javel (20-50 ppm), sục khí liên
tục 24 giờ, sau đó được trung hòa bằng Thiosunfat Natri (Na2S2O3) trước khi đưa vào sử
dụng.
Luân trùng B. plicatilis có nguồn gốc từ Trung tâm nghiên cứu Artemia, Đại học Gent, Bỉ,
được cho ăn tảo Chlorella cô đặc được thuần hóa đến các độ mặn tương ứng 25‰, 20‰,
15‰, 10‰, 5‰, và 0‰ với liều lượng cho ăn 2x106 tế bào/mL.
Thí nghiệm được bố trí gồm 6 nghiệm thức, lặp lại 10 lần với độ mặn lần lượt là 25‰, 20‰,
15‰, 10‰, 5‰, và 0‰. Mỗi cá thể luân trùng sau khi nở từ 0 - 2 giờ được bố trí riêng vào
cốc có chứa 1 mL nước nuôi. Luân trùng được quan sát mỗi 30 phút/lần dưới kính lúp (độ
phóng đại được điều chỉnh trong lúc quan sát). Con cái sau khi sinh sản được chuyển đến cốc
thủy tinh mới có điều kiện nuôi tương tự và đếm số lượng con non sinh ra.
Nhiệt độ và ánh sáng được kiểm tra 2 lần mỗi ngày.
C0: Lượng thức ăn ban đầu (tế bào/ l)
Ct: Lượng thức ăn tại thời điểm t (tế bào/ l)
F: tốc độ lọc ( l/con/giờ)
Thông số liên quan đến sinh sản
-
Thời gian thành thục – Dp (giờ): từ lúc nở cho đến khi luân trùng thành thục lần đầu.
-
Thời gian phát triển phôi – De (giờ): từ lúc trứng được sinh ra cho đến khi nở.
-
Nhịp sinh sản: là khoảng thời gian giữa 2 lần sinh sản.
-
Sức sinh sản – Ro: số lượng trứng sinh ra từ 1 con cái trong suốt vòng đời.
Thí nghiệm dừng lại khi luân trùng kết thúc vòng đời.
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hƣởng của độ mặn lên các đặc điểm sinh trƣởng của luân trùng nƣớc lợ (B.
plicatilis)
Tuổi thọ:
Tuổi thọ trung bình của luân trùng B. plicatilis dao động từ 148,94 – 203,31 giờ (Hình 3.1).
Kết quả này phù hợp với nhận định của Dương Trí Dũng (2000), cho rằng tuổi thọ của luân
trùng thường biến động theo loài, trong đó loài B. plicatilis là khoảng 6 - 8 ngày. Luân trùng
ở nghiệm thức 15‰ có tuổi thọ trung bình cao nhất (203,31 giờ), ở nghiệm thức 0‰ có tuổi
0‰
Hình 3.1: Tuổi thọ trung bình của luân trùng ở các độ mặn khác nhau.
Tuổi thọ trung bình của luân trùng B. plicatilis ở nghiệm thức 25‰, 20‰, 15‰, 10‰
không khác biệt có ý nghĩa thống kê, nhưng khác biệt có ý nghĩa so với 2 nghiệm thức 5‰
và 0‰. Không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa nghiệm thức 5‰ và 0‰. Từ kết quả
trên cho thấy độ mặn từ 25‰ đến 10‰ thích hợp với luân trùng nên giúp chúng kéo dài thời
gian sống hơn các nghiệm thức còn lại. Kết quả của Dhert (1996) cho rằng B. plicatilis ở
nhiệt độ 25oC có tuổi thọ là 430 giờ (18 ngày) cho thấy vòng đời của B. plicatilis ở nhiệt độ
28oC trong thí nghiệm này thấp hơn nhiều, phù hợp với nhận định của Xi và Huang (2000):
khi nhiệt độ tăng thời gian sống của luân trùng giảm. Điều này phù hợp với định luật Van’t
Hoff là trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ càng tăng thì các hoạt động trao đổi chất
trong cơ thể sinh vật càng tăng kéo theo các hoạt động sinh sản, hô hấp tăng. Như vậy luân
trùng phải tiêu hao nhiều năng lượng cho các hoạt động này làm cho tuổi thọ luân trùng thấp.
Tương tự, trong điều kiện độ mặn không phù hợp, luân trùng phải tiêu hao năng lượng cho
việc điều hòa áp suất thẩm thấu nên tuổi thọ sẽ giảm, thể hiện trong quá trình tiến hành thí
nghiệm ở độ mặn 5‰ và 0‰ cho kết quả tuổi thọ thấp nhất, đặc biệt, nghiệm thức 0‰ có số
cá thể kết thúc vòng đời trong khi vẫn còn mang trứng chiếm tỉ lệ cao (7/10 cá thể) cho thấy
độ mặn này không thích hợp cho sự phát triển.
Tốc độ lọc:
Tốc độ lọc của luân trùng qua 5 nghiệm thức dao động từ 3,61 – 8,51 µl/con/giờ.Trong đó
nghiệm thức 5‰ có tốc độ lọc cao nhất (8,51 µl/con/giờ), nghiệm thức 0‰ có tốc độ lọc
thấp nhất (3,61 µl/con/giờ).
4
8,51a
Tốc độ lọc (µl/con/giờ)
10‰
5‰
0‰
Hình 3.2: Tốc độ lọc thức ăn của luân trùng ở các độ mặn khác nhau.
Sự khác biệt giữa các nghiệm thức có ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên, không có sự khác biệt có
ý nghĩa giữa nghiệm thức 25‰ và 20‰, giữa nghiệm thức 10‰ và 5‰ (Hình 3.2). Theo
Starkweather và Gillbert (1977) thì tốc độ lọc của luân trùng vào khoảng từ 0,5 – 50
l/con/giờ. Điều này cho thấy tốc độ lọc khác nhau là do điều kiện nuôi khác nhau.
Tốc độ ăn:
Tốc độ ăn của luân trùng B. plicatilis dao động từ 2.283 – 5.061 tế bào/con/giờ (Hình 3.3),
trong đó, nghiệm thức nuôi ở 10‰ có tốc độ ăn lớn nhất (5.061 tế bào/con/giờ), nghiệm thức
nuôi ở 0‰ có tốc độ ăn nhỏ nhất (2.283 tế bào/con/giờ).
Tốc độ ăn ( tế bào/con/giờ)
6000
5061a
4582b
5000
4000
3126c
3165c
3513c
tốc độ ăn là 10.471±678 tế bào/con/giờ, có thể do B. plicatilis có kích thước lớn hơn B.
angularis. Theo Bogdan và ctv. (1980), luân trùng có kích thước càng nhỏ thì tốc độ lọc, tốc
độ ăn càng lớn. Tốc độ lọc và tốc độ ăn trong thí nghiệm này khác so với các nghiên cứu
trước đây ở các nhiệt độ thấp hơn như nghiên cứu trên Keratella cochlearis và Polyarthra
spp. ở 3,5 – 25oC (Bogdan và Gilbert, 1982), B. calyciflorus và Synchaeta pectinata ở 12oC
và 20oC (Stelzer, 2006). Điều này phù hợp với nhận định: khi nhiệt độ tăng trong khoảng
thích hợp sẽ làm tăng trao đổi chất từ đó làm tăng tốc độ lọc, tốc độ ăn (định luật Van’t
Hoff). Bogdan và Gilbert (1982) nhận định nhiệt độ là yếu tố đầu tiên gây ảnh hưởng đến tốc
độ lọc theo mùa.
3.2 Ảnh hƣởng của độ mặn lên các đặc điểm sinh sản của luân trùng nƣớc lợ (B.
plicatilis)
Thời gian thành thục:
Thành thục của luân trùng dao động từ 18,05 – 48,2 giờ (Hình 3.4). Nghiệm thức nuôi ở 0‰
có thời gian thành thục dài nhất (48,2±6,54 giờ) và nghiệm thức nuôi ở 10‰ có thời gian
thành thục ngắn nhất (18,05±1,52 giờ).
Thời gian thành thục (giờ)
48,2a
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
6
plicatilis là 31,2 giờ. Nhìn chung thời gian thành thục có xu hướng theo độ mặn từ 25‰ đến
5‰, nhưng lại đạt cực đại ở độ mặn 0‰, chứng tỏ rằng môi trường nước ngọt bắt buộc luân
trùng sử dụng nhiều năng lượng cho quá trình điều hòa áp suất thẩm thấu, từ đó làm chậm
quá trình sinh trưởng và thành thục. Ngoài ra, thời gian thành thục của B. angularis ở 28oC
trong thí nghiệm của Trần Sương Ngọc và ctv. (2010) là 11,95±1,69 giờ, thấp hơn có ý nghĩa
so với tất cả các nghiệm thức, có thể do sự khác biệt về loài.
Thời gian phát triển phôi:
Thời gian phát triển phôi ở 6 nghiệm thức dao động từ 9,39 – 15,11 giờ (tương đương 0,4 –
0,63 ngày) ở nhiệt độ 28 – 290C. Nghiệm thức nuôi ở 0‰ có thời gian phát triển phôi dài
nhất (15,11±0,55 giờ) và nghiệm thức nuôi ở 15‰ có thời gian phát triển phôi ngắn nhất
(9,39±0,32 giờ) (Hình 3.5).
15,11a
16
Thời gian phát triển phôi (giờ)
14
12
11,22b
9,93c
9,39d
9,5d
9,42d
B. angularis ở 25oC là 15,12±0,48 giờ và kết quả của Huang (1989) là 14,88 giờ cho thấy
thời gian phát triển phôi còn bị ảnh hưởng bởi loài và dòng luân trùng. Theo Lonsdale
7
(1985), di truyền là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến thời gian phát triển phôi; giá trị dinh
dưỡng trong tảo và khẩu phần ăn cho cá thể mẹ cũng là một nhân tố ảnh hưởng (Jensen,
2004). Ngoài ra, theo Sipáuba - Tavares (2002) ngoài yếu tố nhiệt độ, thời gian phát triển
phôi của động vật nổi còn bị ảnh hưởng bởi mật độ thức ăn. Như vậy, tất cả các yếu tố: bộ
gen, độ mặn, nhiệt độ, thành phần dinh dưỡng trong thức ăn, cũng như sự khác nhau về loại
thức ăn, mật độ thức ăn đều ảnh hưởng đến quá trình phát triển của trứng, và đây đó có thể là
nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng trứng của luân trùng.
Nhịp sinh sản:
Nhịp sinh sản của luân trùng ở 6 nghiệm thức dao động từ 4,72 – 15,25 giờ (Hình 3.6).
Nghiệm thức nuôi ở 0‰ có nhịp sinh sản kéo dài nhất (15,25±0,7 giờ). Nghiệm thức nuôi ở
25‰ có nhịp sinh sản ngắn nhất (4,72±0,46 giờ).
15,25a
16
Nhịp sinh sản (giờ)
14
12
10
7,93b
8
sinh sản kéo dài nhất và lượng trứng sinh ra thấp nhất (5,9±0,74 trứng/con cái).
Sức sinh sản:
Sức sinh sản của luân trùng ở 6 nghiệm thức thí nghiệm dao động từ 5,9 – 20,7 trứng/con cái
(Hình 3.7). So sánh với kết quả nghiên cứu của Ruttner và Kolisko (1972) thì sức sinh sản
của luân trùng B. plicatilis ở nhiệt độ từ 15 – 25oC là 20 – 23 trứng/con cái, cao hơn nghiệm
thức nuôi ở 25‰ có sức sinh sản cao nhất trong 6 nghiệm thức thí nghiệm (20,7±2 trứng/con
cái), nghiệm thức nuôi bằng ở 0‰ có sức sinh sản thấp nhất (5,9±0,74 trứng/con cái).
8
Nguyên nhân chủ yếu là do nhịp sinh sản của từng nghiệm thức, nghiệm thức có nhịp sinh
sản dài nhất sẽ có sức sinh sản thấp nhất và ngược lại, nghiệm thức có nhịp sinh sản ngắn
nhất sẽ có sức sinh sản cao nhất.
Sức sinh sản (trứng/con cái)
25
20,7a
20
19,3bc
19,2bc
20,1ab
18,6c
trường thích hợp, một cá thể luân trùng cái có thể mang đồng thời 7 trứng. Trong quá trình
thí nghiệm ghi nhận được lượng trứng con cái mang cao nhất là 5 trứng ở nghiệm thức 25‰,
hiện tượng con cái mang nhiều trứng trong cùng một thời điểm bắt gặp phổ biến ở các
nghiệm thức từ 25‰ đến 5‰ với số lượng trứng dao động từ 2 – 4 trứng. Nhưng đặc biệt ở
nghiệm thức 0‰ hầu như không bắt gặp hiện tượng này, nguyên nhân là vì nhịp sinh sản kéo
dài gần bằng với thời gian phát triển phôi (lần lượt là 15,11±0,55 và 15,25±0,7 giờ). Điều
này thể hiện luân trùng ở nghiệm thức 0‰ luôn phải tiêu hao năng lượng cho quá trình điều
hòa áp suất thẩm thấu nên các quá trình sinh sản bị hạn chế.
9
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của độ mặn lên luân trùng B. plicatilis
Nghiệm thức
Tuổi thọ trung
25‰
20‰
15‰
202,24±28,14
192,54±1
203,31±19,
a
45
a
triển phôi
11,22±0,6b
(giờ)
Nhịp sinh sản
(giờ)
Sức sinh sản
(trứng/cá thể)
4,72±0,46d
20,7±2a
9,93±0,1
3c
6,34±0,4
6c
19,3±1,6
4
bc
5‰
201,21±17 153,19±23,32
c
2d
18,74±2,30d
48,2±6,54a
9,39±0,32d
9,5±0,24d
9,42±0,28d
15,11±0,55a
7,93±1,2b
7,3±0,88b
4,86±0,92d
15,25±0,7a
18,6±1,17c
5,9±0,74d
(giờ)
lội yếu. Luân trùng B. plicatilis hoàn toàn có thể sinh trưởng và sinh sản trong khoảng độ
mặn từ 25‰ đến 0‰ và tốt nhất là ở 25‰ với tuổi thọ và sức sinh sản cao nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bogdan K. G., J. J. Gilbert and P. L, Starkweather, 1980. In situ clearance rates of
planktonic rotifers. Hydrobiologia. 73:73-77.
Bogdan K. G. and J. J. Gilbert, 1982. Seasonal partterns of feeding by natural populations of
Keratella, Polyartha, and Bosmina Clearance rates, selectivities, and contributions to
community gazing. Limnol. Oceanorg., 27(5), 918-934.
Dhert, P., 1996. Rotifers. In: P. Levens and P. Sorgeloos (eds). Manual on the production
and use of live food for aquaculture. Published by Food and Agriculture Organization
of the United National.61-99.
D.S. Fieldera *, G.J. Purserb, S.C. Battaglene, 2000. Effect of rapid changes in temperature
and salinity on availability of the rotifers Brachionus rotundiformisand Brachionus
plicatilis. Aquaculture 189: 85-99.
Epp, R.W., Winston, P.W., 1977. Osmotic regulation in the brackish-water rotifer
Brachionus plicatilis. (Müller). J. Exp. Biol. 68, 151-156.
Gilbert, J. J. & P. L. Starkweather, 1977. Feeding in the rotifer Brachionus calyciflorus. I.
Regulatory mechanisms. Oecologia 28: 125–131.
Huang, X, 1989. Observation on the egg and post-embryonic development time of some
rotifers in lake Donghu Wuhan. Oceanologia et limnologia sinica. 20(2): 184-191.
Lonsdale, D. J. and J. s. Levinton, 1985. Latitudinal differentiation in embryonic duration,
egg size, and newborn survival in a Harpacticoid Copepod. Biol. Bull. 168: 419-431.
Lubzens, E., 1987. Raising rotifers for use in aquaculture. Hydrobiologia, 147: 245-255.
Lubzens, E., 1989. Rotifers as food in aquaculture. Hydrobiologia 186/187: 43-50.
Pennington, W. (1941) Plankton as a source of food. Nature, 148, p314. FBA.
Ruttner-Kolisko, A., 1972. The metabolism of Brachionus plicatilis (Rotatoria) as related to
temperature and chemical environment. Dt. Zool. Ges. 65: 89-95.
Sipaúba-tavares, L. H. and M. A. Bachion, 2001. Population growth and development of two
species of Cladocera, Moina micrura, Diaphanosoma birgeiin laboratory. Braz. J.
Biol., 62(4A): 701-711.