Tổng quan luận án

Công trình "Nghiên cứu đặc điểm sinh học và phân bố của cá Đối lá - Moolgarda cunnesius (Valenciennes, 1836) vùng ven biển Thừa Thiên Huế" do nghiên cứu sinh Đặng Đức Tuệ thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Võ Văn Phú, bảo vệ năm 2020 tại Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế. Luận án thuộc chuyên ngành Động vật học, mã số 9.03.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cá Đối lá (Moolgarda cunnesius) phân bố tại các vùng biển nhiệt đới, trong đó có vùng biển ven bờ, vùng cửa sông và hệ thống đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế. Đây là một trong những đối tượng khai thác chính, đóng góp tỷ trọng sản lượng đáng kể cho nghề cá địa phương. Tuy nhiên, trước thời điểm nghiên cứu, các công bố khoa học về loài cá kinh tế này chủ yếu dừng lại ở việc ghi nhận hình thái cơ bản hoặc điểm danh thành phần loài trong các danh lục phân loại khu hệ. Chưa có công trình nào nghiên cứu một cách có hệ thống về đặc điểm sinh học, sinh thái học, các giai đoạn phát triển cá thể cũng như biến động phân bố nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc bảo vệ nguồn lợi, khai thác và sử dụng hợp lý. Mặt khác, đối tượng này đang bắt đầu được định hướng phát triển nuôi thương phẩm nhưng con giống hoàn toàn phụ thuộc vào việc đánh bắt tự nhiên; việc nghiên cứu sinh học sinh sản là tiền đề bắt buộc nhằm làm chủ công nghệ sản xuất giống nhân tạo.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định hệ thống mục tiêu theo văn bản:

Mục tiêu chung: Có được đầy đủ các dữ liệu về sinh học, sinh thái học của loài cá Đối lá - Moolgarda cunnesius (Valenciennes, 1836) ở vùng ven biển Thừa Thiên Huế nhằm đề xuất các nhóm giải pháp bảo vệ, phát triển bền vững nguồn lợi.

Mục tiêu cụ thể:

  1. Xác định được tên loài và mối quan hệ của các quần thể cá Đối lá ở vùng biển ven bờ bằng kỹ thuật mã vạch DNA trong đa dạng di truyền của cá.
  2. Đánh giá được những đặc điểm sinh học và phân bố của loài cá Đối lá - Moolgarda cunnesius (Valenciennes, 1836) ở vùng ven biển Thừa Thiên Huế.
  3. Đề xuất được các nhóm giải pháp nhằm bảo vệ, phát triển và sử dụng nguồn lợi loài cá Đối lá - Moolgarda cunnesius (Valenciennes, 1836) vùng ven biển Thừa Thiên Huế.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Cá Đối lá - Moolgarda cunnesius (Valenciennes, 1836), thuộc họ Cá đối (Mugilidae), bộ Cá đối (Mugiliformes).
  • Phạm vi không gian: Vùng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế, tập trung vào hai vùng sinh thái chính: vùng đầm phá ven biển (hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và đầm Lập An) và vùng biển ven bờ tỉnh Thừa Thiên Huế kéo dài 127 km bờ biển, khảo sát từ độ sâu 6 m nước trở vào khi triều thấp nhất.
  • Phạm vi thời gian: Thu thập mẫu vật thực địa định kỳ hàng tháng trong các giai đoạn từ tháng 1/2015 đến tháng 12/2016 và từ tháng 1/2018 đến tháng 12/2018. Thời gian xử lý phòng thí nghiệm, phân tích dữ liệu và hoàn thiện bản thảo diễn ra từ năm 2016 đến năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu về họ Cá đối (Mugilidae)

Họ Cá đối (Mugilidae) phân bố rộng tại các vùng nước ven biển nhiệt đới và ôn đới, có khả năng rộng muối cao. Tác giả điểm lại các nhánh nghiên cứu chính:

  1. Về phân loại học:

    • Trên thế giới: Harrison (2006) ghi nhận họ Mugilidae có 17 giống, 72 loài; Eschmeyer (2014) nâng lên thành 20 giống với 75 loài. Các biến động phân loại điển hình gồm việc Jordan và Swain (1884) chuyển Mugil soiuy sang giống Liza, hay Durand và cộng sự thảo luận về việc chuyển Moolgarda seheli sang giống Valamugil, cũng như tranh cãi giữa giống Liza và Moolgarda. Nghiên cứu của Cemal Turan ghi nhận Địa Trung Hải có 4 giống và 9 loài cá đối.
    • Tại Việt Nam: Bộ Thủy sản (1996) và Nguyễn Khắc Hường (1993) ghi nhận Việt Nam có 13 loài cá đối họ Mugilidae, riêng Nam Bộ có ít nhất 5 loài (Mugil cephalus, Mugil dussumieri / Liza subviridis, Liza macrolepis, Liza vaigiensis, Valamugil cunnesius). Trần Thị Việt Thanh và Phan Kế Long xác định 17 loài thuộc 8 giống, trong đó giống Mugil chỉ có loài Mugil cephalus. Nguyễn Khắc Hường và Trương Sĩ Kỳ (2007) xác định 5 giống (Mugil, Liza, Valamugil, Crenimugil, Ellochelon). Võ Văn Phú và cộng sự (2018) ghi nhận vùng ven biển Thừa Thiên Huế có 7 loài cá đối: Chelon macrolepis, Planiliza subviridis, Ellochelon vaigiensis, Liza carinata, Osteomugil engeli, Moolgarda cunnesius và Mugil cephalus.

  2. Về dinh dưỡng:

    • Các công trình quốc tế của Hassan (1990), Blay (1995), Michaelis (1998), Whitfield và cộng sự (2012) chỉ ra rằng thức ăn của cá đối thay đổi theo giai đoạn phát triển: cá con ăn động vật phù du, khi trưởng thành chuyển sang thực vật phù du (chủ yếu là tảo Silic) và mùn bã hữu cơ đáy.
    • Tại Việt Nam: Trương Sĩ Kỳ (1991), Nguyễn Đình Mão (1998), Nguyễn Hương Thùy và cộng sự (2006) chứng minh mùn bã hữu cơ (chiếm 86,42%) và tảo Silic (chiếm 12,89%) là thức ăn ưu thế trong ống tiêu hóa cá đối. Phạm Xuân Thủy (2010), Lê Quốc Việt và cộng sự (2015) ghi nhận cá bột sử dụng thức ăn ngoài từ ngày thứ 2 (Brachionus, Protozoa) và chuyển dần sang Coscinodiscus, Peridinium, Copepoda, Cladocera.

  3. Về sinh sản:

    • Võ Văn Phú (1995) ghi nhận cá Đối mục tại Tam Giang thành thục ở 2 năm tuổi nhưng không đạt giai đoạn chín muồi V-VI trong đầm phá, trong khi cá Đối lá có khả năng sinh sản ngay trong đầm.
    • Trần Ngọc Hải và cộng sự (1999) ghi nhận mùa vụ sinh sản của cá đối từ tháng 3-4 đến tháng 5-6 ở độ mặn 32-35 ‰. Phạm Trần Nguyên Thảo, Lê Quốc Việt và cộng sự (2006) cho thấy cá đối đẻ 2 vụ/năm (tháng 1-3 và tháng 7-9), sức sinh sản tuyệt đối trung bình đạt 210.069 trứng/cá cái. Lê Quốc Việt và cộng sự (2010, 2012), Trần Thị Thanh Hiền (2012) nghiên cứu kích thích sinh sản bằng LHRH-a kết hợp Domperidon và các biến động sinh hóa huyết học (vitellogenin, protein gan và máu) theo giai đoạn phát triển tuyến sinh dục.
    • Cardona (2016), Mariano González-Castro và George Minos (2016) nghiên cứu tập tính di cư ra biển để sinh sản ở cá đối vùng cận nhiệt đới và kích thước trứng (160 - 180 µm).

  4. Về sinh thái và thích ứng:

    • Hotos và cộng sự (1998), Cardona (2000), Soyinka, Olufemi và Olukolajo (2008) phân tích khả năng chịu lạnh, chịu nồng độ muối rộng và phân bố sinh cảnh của cá đối ở các đầm phá thế giới.
    • Vũ Trung Tạng (2009), Phạm Xuân Thủy (2010) khảo sát biên độ chịu muối của cá đối ở Việt Nam, ghi nhận cá chết khi độ mặn vượt 45 ‰ và chết 100% ở 70 ‰. Nguyễn Thị Hồng Vân và Trần Thị Thanh Hiền (2013), Lê Quốc Việt (2015) đánh giá giá trị khai thác và nuôi thương phẩm của cá Đối đất tại Đồng bằng sông Cửu Long.

  5. Ứng dụng mã vạch DNA:

    • Các công trình quốc tế áp dụng gen COI ty thể trong định loại cá và phát sinh loài: Hubert và cộng sự (2008), Thapliyal và cộng sự (2013), Yu và cộng sự (2014), Chen và cộng sự (2015), Nascimento và cộng sự (2016), Shen và cộng sự (2016), Nugroho và cộng sự (2017), Turan và cộng sự (2017), Van Ginneken và cộng sự (2017), Abbas và cộng sự (2018), Abinawanto và cộng sự (2018), Barman và cộng sự (2018), Bektas và cộng sự (2018), Bingpeng và cộng sự (2018), Punhal và cộng sự (2018), Wang và cộng sự (2018).
    • Ở Việt Nam, mã vạch DNA ty thể (COI, Cyt b) và gen nhân (Rho) được dùng để định loại và phân tích di truyền: Dương Thúy Yên (2014, 2016, 2018), Trần Thị Việt Thanh và cộng sự (2015), Nguyễn Phương Thảo và cộng sự (2015), Trần Thị Thúy Hà và cộng sự (2018, 2019), Nguyễn Thị Tường Vi và cộng sự (2018, 2019), Võ Điều và cộng sự (2019).

Vị trí và khoảng trống luận án giải quyết

Riêng đối với loài Moolgarda cunnesius (trước đây có tên đồng danh là Mugil kelaartii Günther, 1861): Thomson (1984), Trương Sĩ Kỳ (1991), Nguyễn Thị Phi Loan và cộng sự (2010) (nghiên cứu tại đầm Ô Loan), Lê Thị Thu Thảo và cộng sự (2018, 2020), Trần Công Thịnh và cộng sự (2020), Nguyễn Xuân Huấn và cộng sự (2020), Hoàng Đình Trung và cộng sự (2020), Trần Trung Thành và cộng sự (2017) đã bước đầu đề cập đến phân bố, kích thước, sản lượng hoặc mùa xuất hiện ấu trùng ven bờ.

Tuy nhiên, chưa có công trình nào nghiên cứu toàn diện từ cấp độ di truyền phân tử, đặc điểm sinh trưởng, tuổi, dinh dưỡng, sinh học sinh sản tổ chức học đến quy luật phân bố không gian - thời gian và hiện trạng nghề khai thác của cá Đối lá tại vùng biển ven bờ và đầm phá miền Trung, đặc biệt là hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Luận án giải quyết trực tiếp khoảng trống này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và tiêu chí phân loại

Vị trí phân loại của cá Đối lá được xác định theo hệ thống phân loại của FishBase (2020), FAO và Eschmeyer:

  • Ngành: Động vật có dây sống (Chordata)
  • Lớp: Cá xương (Osteichthyes)
  • Lớp phụ: Cá tia vây (Actinopterygii)
  • Bộ: Cá đối (Mugiliformes)
  • Họ: Cá đối (Mugilidae)
  • Giống: Cá đối thường (Moolgarda)
  • Loài: Cá Đối lá - Moolgarda cunnesius (Valenciennes, 1836)

Đặc điểm hình thái được mô tả qua công thức hình thái học: $$D1 = \text{IV}; \quad D2 = \text{I}, 8 - 9; \quad P = 1, 14 - 15; \quad V = \text{I}, 5; \quad A = \text{II} - \text{III}, 9; \quad \text{Squ.} = 33$$ Các chỉ số đo: Chiều dài chuẩn ($Lo$) = 158,00 mm; Chiều cao thân ($H$) = 39,5 mm; Chiều dài đầu ($T$) = 42,20 mm; Đường kính mắt ($O$) = 13,30 mm; Khoảng cách hai mắt ($OO$) = 13,34 mm. Tỷ lệ hình thái: $H/Lo = 25,00%$; $T/Lo = 27,02%$; $O/T = 31,70%$; $OO/T = 31,24%$.

Địa điểm và hệ thống trạm thu mẫu

Nghiên cứu bố trí 16 điểm thu mẫu đại diện cho 2 vùng sinh thái nước lợ và biển ven bờ:

Vùng nghiên cứu Ký hiệu Tên điểm thu mẫu Vĩ độ Kinh độ
Phá Tam Giang Đ1 Vùng cửa sông Ô Lâu – Xã Quảng Thái 16°38' 107°25'
Đ2 Vùng nước thuộc xã Quảng Lợi 16°36' 107°30'
Đ3 Vùng nước thuộc thị trấn Thuận An 16°33' 107°37'
Đầm Sam, An Truyền, Thủy Tú, Cầu Hai Đ4 Vùng nước thuộc xã Phú Thuận 16°30' 107°40'
Đ5 Vùng nước thuộc xã Vinh Thanh 16°25' 107°46'
Đ6 Gần cửa sông Truồi xã Lộc An 16°20' 107°51'
Đ7 Vùng nước thuộc xã Vinh Hiền 16°19' 107°55'
Đầm Lập An Đ8 Vùng nước thuộc xã Lộc Hải 16°13' 108°01'
Vùng biển ven bờ Đ9 Vùng biển ven bờ thuộc xã Phong Hải 16°40' 107°28'
Đ10 Vùng biển ven bờ thuộc thị trấn Thuận An 16°34' 107°38'
Đ11 Vùng biển ven bờ thuộc xã Phú Thuận 16°33' 107°41'
Đ12 Vùng biển ven bờ thuộc xã Phú Diên 16°30' 107°44'
Đ13 Vùng biển ven bờ thuộc xã Vinh Thanh 16°27' 107°48'
Đ14 Vùng biển ven bờ thuộc xã Vinh Hiền 16°21' 107°56'
Đ15 Vùng biển ven bờ thuộc Chân Mây 16°19' 108°00'
Đ16 Vùng biển ven bờ thuộc thị trấn Lăng Cô 16°15' 108°04'

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

  1. Phương pháp phân tích di truyền phân tử:

    • Mẫu vật: 19 mẫu mô cơ cá Đối lá (10 mẫu đầm phá ký hiệu T1 đến T10; 9 mẫu biển ven bờ ký hiệu B1 đến B9) bảo quản trong cồn 95% ở -20 °C.
    • Tách chiết DNA: 200 mg mô cơ xử lý bằng dung dịch phá tế bào (10 mM Tris, 100 mM EDTA, 2% SDS, pH 8,0), 10 µl Proteinase K (20 mg/ml), ủ 65 °C trong 3 giờ. Khử protein bằng 6M NaCl và Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol (25:24:1), kết tủa bằng Iso-propanol 100% ở -30 °C, rửa cồn 70%, xử lý loại bỏ RNA bằng dung dịch RNase (10 µg/ml), hòa tan trong đệm TE (pH 8,0).
    • Kiểm tra DNA: Điện di gel agarose 0,8% trong đệm 1x TBE, điện trường 100 V, nhuộm bằng SafeView™ Classic Nucleic Acid Stain, chụp ảnh bằng hệ thống Ultra Slim LED Illuminator.
    • Khuếch đại PCR gen COI: Cặp mồi FishF1 (5'-TCAACCAACCACAAAGACATTGGCAC-3') và FishR2 (5'-ACTTCAGGGTGACCGAAGAATCAGAA-3') theo Ward và cộng sự (2005), chiều dài mồi 26 bp, kích thước sản phẩm 655 bp. Thành phần phản ứng: 150 ng DNA tổng số, 50 pmol mỗi mồi, 20 µl 2x GoTaq® Green Master Mix (Promega) trong tổng thể tích 60 µl. Chu trình nhiệt: 95 °C (10 phút); 30 chu kỳ gồm 95 °C (1 phút), 55 °C (1 phút), 72 °C (1 phút); kết thúc ở 72 °C (10 phút) trên máy MJ Mini™ (Bio-Rad).
    • Tinh sạch và giải trình tự: Tinh sạch bằng kit Wizard® SV Gel and PCR CleanUp System (Promega); giải trình tự hai chiều theo phương pháp Sanger trên hệ thống ABI Prism 3700 DNA Analyzer tại Công ty Firstbase (Malaysia).
    • Phần mềm xử lý: BLAST đối chiếu ngân hàng gen NCBI; BioEdit 7 căn chỉnh trình tự; Geneious Prime 2020 tính độ tương đồng và dựng cây phả hệ Maximum Likelihood (ML) với bootstrap 1.000 lần; DnaSP v6 xác định số lượng haplotype ($Nh$), vị trí đa hình ($S$), đột biến ($\eta$), đa dạng haplotype ($Hd$), đa dạng nucleotide ($\pi$), số nucleotide khác biệt trung bình ($k$); Arlequin v3.5 tính chỉ số sai khác di truyền ($F_{st}$).

  2. Phương pháp nghiên cứu sinh trưởng và cấu trúc tuổi:

    • Tổng mẫu phân tích: 2.542 cá thể cá Đối lá thu thập từ ngư dân và chợ cá địa phương.
    • Xác định tuổi: Đọc vòng năm trên vẩy cá sau khi ngâm tẩy mỡ bằng dung dịch NaOH 4%, đo kích thước vòng vẩy dưới trắc vi thị kính.
    • Tương quan chiều dài - khối lượng: Áp dụng phương trình Beverton - Holt (1956): $$W = a \cdot L^b$$ Trong đó $W$ là khối lượng toàn thân (g), $L$ là chiều dài toàn thân (cm), $a$ và $b$ là các hệ số hồi quy thực nghiệm.

  3. Phương pháp nghiên cứu dinh dưỡng và sinh sản:

    • Dinh dưỡng: Phẫu thuật giải phẫu ống tiêu hóa; đo tỷ lệ chiều dài ruột trên chiều dài thân ($RLG$); xác định thành phần loại thức ăn qua kính hiển vi; đánh giá độ no theo thang 5 bậc qua các tháng và nhóm tuổi; tính hệ số tích lũy mỡ và hệ số béo (Fulton, Clark).
    • Sinh sản: Quan sát hình thái tuyến sinh dục; làm tiêu bản tổ chức học buồng trứng và tinh sào bằng dung dịch cố định Bouin, đúc khối parafin (Bloch), cắt lát mỏng 3 - 5 µm trên máy Microtome, nhuộm kép Heidenhain và Hematoxylin. Phân loại 6 giai đoạn chín muồi sinh dục (CMSD I đến VI). Xác định tỷ lệ đực/cái theo nhóm tuổi; tính sức sinh sản tuyệt đối (số lượng trứng trong buồng trứng) và sức sinh sản tương đối (số trứng trên một đơn vị khối lượng cá cái).

  4. Phương pháp điều tra sinh thái phân bố và nghề cá:

    • Khảo sát biến động sản lượng và kích thước đánh bắt theo mùa mưa (tháng 9 - 12) và mùa khô (tháng 1 - 8).
    • Phỏng vấn ngư dân, kiểm kê số lượng và cơ cấu ngư cụ truyền thống (trộ sáo, vàng đáy, rớ giàn, lưới rê, lừ xếp) tại 5 huyện/thị xã duyên hải (Phong Điền, Quảng Điền, Hương Trà, Phú Vang, Phú Lộc).
    • Đối chiếu các thông số môi trường thực tế (nhiệt độ, độ mặn, pH, DO) với sự phân bố của cá trưởng thành và cá con.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Lược sử nghiên cứu cá Đối

Chương này trình bày hệ thống hóa tư liệu nghiên cứu về họ Cá đối (Mugilidae) và loài Moolgarda cunnesius trên thế giới và tại Việt Nam qua 4 trục chuyên môn: phân loại học, tập tính dinh dưỡng, chu kỳ sinh sản và đặc tính sinh thái. Chương tổng kết quá trình phát triển của kỹ thuật mã vạch DNA ty thể (COI) trong hệ thống học cá.

Đồng thời, chương 1 phân tích chi tiết điều kiện tự nhiên, khí tượng thủy văn và kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu Thừa Thiên Huế:

  • Địa hình chia thành 5 vùng: vùng núi cao (chiếm 42% diện tích), vùng gò đồi (33%), vùng đồng bằng (14%), vùng đầm phá (chiếm 5%, rộng hơn 21.600 ha gồm Tam Giang 5.200 ha, Thủy Tú 5.220 ha, Cầu Hai 10.400 ha, Lập An 800 ha) và vùng cát nội đồng (24.358 ha).
  • Khí hậu: Phân hóa hai mùa rõ rệt; mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau. Lượng mưa năm 2019 tại Huế đạt 183,8 mm/tháng trung bình (tập trung cao nhất vào tháng 11 với 526,6 mm); số giờ nắng trung bình 186,2 giờ/tháng.
  • Thủy văn - hải văn: Dao động thủy triều phá Tam Giang khoảng 0,6 m, đầm Cầu Hai 0,21 m; vận tốc dòng triều từ 0,03 - 0,45 m/s; độ mặn mùa khô tại các cửa biển đạt 25 - 30 ‰, giảm dần vào sâu nội đầm còn 15 - 20 ‰; mùa mưa giảm sâu xuống 0 - 3 ‰ trên toàn phá. Vùng biển ven bờ có độ mặn 32 - 34 ‰, pH dao động 8,0 - 8,2, DO đạt 5,9 - 7,0 mg/l.
  • Điều kiện kinh tế - xã hội: Toàn tỉnh có 1 thành phố và 8 huyện/thị xã; dân số năm 2019 là 1.128.620 người, lao động thủy sản có 38.432 người; sự phát triển của hệ thống ngư cụ hiện đại bên cạnh các ngư cụ truyền thống tạo áp lực khai thác rất lớn lên thủy vực đầm phá.

Chương 2. Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả tường minh đối tượng nghiên cứu (hình thái, chỉ số trắc hình loài cá Đối lá), quy mô nghiên cứu (2.542 cá thể cá phân tích sinh học và 19 mẫu phân tích phân tử tại 16 điểm điều tra) cùng toàn bộ quy trình kỹ thuật:

  • Trình bày công thức các hóa chất tách chiết phân tử: dung dịch phá tế bào (Tris 10 mM, EDTA 100 mM, SDS 2%), dung dịch PCI (Phenol - Chloroform - Isoamyl alcohol tỷ lệ 25:24:1), đệm TE.
  • Cặp primer khuếch đại gen COI: FishF1 và FishR2 (26 bp), sản phẩm khuếch đại 655 bp.
  • Quy trình mô học cố định buồng trứng/tinh sào bằng Bouin, cắt tiêu bản dày 3 - 5 µm trên máy microtome, kỹ thuật nhuộm kép Heidenhain và Hematoxylin.
  • Các công thức toán học và phương trình tính toán: phương trình sinh trưởng Beverton - Holt $W = a \cdot L^b$, phương pháp đếm vòng năm trên vẩy cá, các thang đánh giá bậc độ no của dạ dày và thang 6 giai đoạn phát triển tuyến sinh dục.
  • Các phần mềm sinh học phân tử và phân tích dữ liệu: BioEdit 7, Geneious Prime 2020, DnaSP v6, Arlequin v3.5.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và thảo luận khoa học qua 3 nội dung trọng tâm:

  1. Đặc điểm sinh học và di truyền phân tử:

    • Định danh di truyền bằng mã vạch COI: Chuỗi trình tự đoạn gen COI của các mẫu thu tại đầm phá (T1 - T10) và vùng biển ven bờ (B1 - B9) sau khi đối chiếu BLAST trên GenBank cho độ tương đồng từ 99% đến 100% với trình tự loài Moolgarda cunnesius (mã số tham chiếu GenBank MF628290). Giản đồ phả hệ xây dựng theo thuật toán Maximum Likelihood xác nhận toàn bộ 19 mẫu nghiên cứu cùng nằm trong một nhánh đơn vị phân loại của Moolgarda cunnesius, tách biệt rõ ràng với các loài khác trong họ Mugilidae.
    • Đa dạng di truyền: Phân tích 19 chuỗi trình tự chỉ ra các vị trí nucleotide biến dị và các kiểu haplotype đặc trưng giữa hai quần thể cá ở đầm phá và biển ven bờ. Mức độ sai khác di truyền ($F_{st}$) giữa hai khu vực ở mức rất thấp, chứng minh cá Đối lá trong đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và vùng biển ven bờ thuộc cùng một quần thể di truyền liên tục, có sự trao đổi gen mạnh mẽ.
    • Sinh trưởng và cấu trúc tuổi: Phân tích vẩy cá xác định quần thể khai thác gồm 4 nhóm tuổi chính (từ 0+ đến 3+), trong đó nhóm 1+ và 2+ chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng. Tương quan chiều dài và khối lượng phản ánh phương trình sinh trưởng dạng lũy thừa ($W = a \cdot L^b$), trong đó tốc độ tăng trưởng chiều dài diễn ra mạnh nhất ở năm thứ nhất (nhóm 0+ lên 1+), sau đó chậm dần ở các năm tiếp theo nhưng khối lượng tăng nhanh.
    • Đặc điểm dinh dưỡng: Phân tích ống tiêu hóa cho thấy miệng cá hình vòng cung, có lược mang dày và dạ dày dạng cơ phát triển, vách dày; tỷ lệ chiều dài ruột trên chiều dài thân ($RLG > 1$) thể hiện đặc trưng của cá ăn mùn bã thực vật. Thành phần thức ăn chủ yếu gồm tảo Silic (chiếm ưu thế), mùn bã hữu cơ đáy, mảnh vụn thực vật và một lượng nhỏ động vật phù du. Cường độ bắt mồi và độ no của dạ dày đạt cao vào các tháng mùa khô và giảm vào mùa mưa lạnh hoặc thời kỳ tuyến sinh dục đạt độ chín muồi cao.
    • Đặc tính sinh sản: Tiêu bản mô học tế bào sinh dục ghi nhận buồng trứng phát triển qua 6 giai đoạn (từ noãn bào thời kỳ tổng hợp nhân, sinh trưởng sinh chất, không bào hóa, tích lũy noãn hoàng đến tế bào trứng chín). Tỷ lệ đực:cái có sự biến động nhẹ theo nhóm tuổi và mùa vụ nhưng duy trì quanh tỷ lệ 1:1. Tuyến sinh dục đạt giai đoạn IV và V tập trung vào các tháng cuối năm và đầu mùa khô, chỉ ra mùa vụ sinh sản chính của loài kéo dài từ cuối mùa thu sang mùa xuân. Sức sinh sản tuyệt đối và tương đối tương quan thuận với kích thước và khối lượng thân của cá cái.

  2. Phân bố của cá Đối lá ở vùng ven biển Thừa Thiên Huế:

    • Phân bố không gian: Cá phân bố rộng khắp các tiểu vùng của hệ đầm phá (Tam Giang, Thủy Tú, Cầu Hai, Lập An) và toàn tuyến biển ven bờ từ Phong Hải đến Lăng Cô. Mật độ cá biến động mạnh theo độ mặn: mùa khô cá phân bố đều trong toàn phá và tập trung tại các vùng cửa biển (Thuận An, Tư Hiền); mùa mưa lũ khi nước bị ngọt hóa mạnh (độ mặn 0 - 3 ‰), cá trưởng thành có xu hướng di chuyển ra các vùng đầm sâu gần cửa biển hoặc di cư ra vùng biển ven bờ.
    • Phân bố theo thời gian và phân bố cá con: Cá con và ấu trùng xuất hiện với mật độ cao tại các bãi nông, đầm nước lợ và cửa sông sau mùa sinh sản (tập trung từ tháng 1 đến tháng 5 hàng năm), phản ánh tập tính sau khi sinh sản ngoài biển ven bờ hoặc vùng nước mặn sâu, ấu trùng và cá con di cư vào đầm phá để tìm kiếm thức ăn và lớn lên.

  3. Hiện trạng khai thác và giải pháp phát triển nguồn lợi:

    • Thực trạng khai thác: Luận án thống kê các nghề khai thác chính gồm lưới rê, trộ sáo, rớ giàn, vàng đáy và lừ xếp. Tình trạng sử dụng ngư cụ có kích thước mắt lưới nhỏ (như lừ xếp, trộ sáo dày) diễn ra phổ biến tại các huyện Quảng Điền, Phú Vang, Phú Lộc, làm suy giảm nghiêm trọng nguồn lợi cá non.
    • Các nhóm giải pháp đề xuất: Hệ thống 4 nhóm giải pháp:
      1. Nhóm giải pháp cơ chế, chính sách: Ban hành quy định cụ thể về kích thước mắt lưới tối thiểu và kích thước cá được phép khai thác.
      2. Nhóm giải pháp kỹ thuật: Cải tiến ngư cụ, cấm triệt để việc khai thác cá con tại các cửa sông; thúc đẩy thử nghiệm sản xuất giống nhân tạo và đưa cá Đối lá vào cơ cấu nuôi ghép với tôm, cua trong các ao đầm nước lợ.
      3. Nhóm giải pháp tổ chức, quản lý: Phân quyền quản lý mặt nước cho các chi hội nghề cá địa phương, quy hoạch bãi bảo vệ nguồn lợi trong đầm phá.
      4. Nhóm giải pháp tuyên truyền, giáo dục nhận thức: Tuyên truyền cho ngư dân không khai thác vào mùa sinh sản và không sử dụng ngư cụ hủy diệt.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

  1. Đây là công trình đầu tiên nghiên cứu một cách có hệ thống, toàn diện và đầy đủ về đặc điểm sinh học cá thể (hình thái, tuổi, sinh trưởng, dinh dưỡng, chu kỳ mô học sinh sản) và sinh thái học phân bố của loài cá Đối lá (Moolgarda cunnesius) tại vùng ven biển và đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế.
  2. Ứng dụng kỹ thuật mã vạch DNA ty thể (đoạn gen COI) để định danh phân tử chính xác loài cá Đối lá tại địa phương, xác định độ tương đồng di truyền (99 - 100%) so với trình tự chuẩn quốc tế (GenBank MF628290) và chứng minh mối quan hệ di truyền đồng nhất, không có sự sai biệt phân đàn lớn giữa quần thể đầm phá Tam Giang - Cầu Hai với vùng biển ven bờ Thừa Thiên Huế.
  3. Cung cấp bộ dẫn liệu mô học hoàn chỉnh về các giai đoạn phát triển của tế bào trứng và tinh sào cá Đối lá, làm sáng tỏ thời gian thành thục, mùa vụ sinh sản và quy luật tích lũy năng lượng phục vụ sinh sản của loài cá kinh tế này.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Cung cấp cơ sở khoa học để các cơ quan quản lý thủy sản ban hành lịch thời vụ khai thác hợp lý, bảo vệ bãi đẻ và đàn cá con trong các tháng sinh sản và di cư.
  2. Cung cấp hệ thống dữ liệu sinh học cơ bản (thành phần thức ăn, ngưỡng chịu mặn, hệ số béo, đặc điểm sinh dục) đóng vai trò nền tảng cho việc nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giống nhân tạo cá Đối lá, chủ động cung cấp con giống phục vụ nghề nuôi thủy sản nước lợ, đa dạng hóa đối tượng nuôi ghép bền vững tại miền Trung.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Phạm vi điều tra biển ven bờ mới dừng lại ở đới độ sâu từ 6 m nước trở vào khi triều thấp nhất do giới hạn về phương tiện khai thác của nghề cá ven bờ, chưa thể mở rộng khảo sát phân bố của cá ở các vùng biển khơi xa hơn.
    • Số lượng mẫu phân tích di truyền phân tử dừng ở quy mô 19 cá thể đại diện cho 2 vùng sinh thái; chỉ tập trung vào một đoạn chỉ thị phân tử ty thể gen COI.
    • Các giải pháp phát triển nguồn lợi mới dừng ở mức đề xuất cơ sở khoa học và định hướng kỹ thuật nuôi thử nghiệm, chưa triển khai hoàn thiện quy trình sản xuất giống nhân tạo trên quy mô trại thực nghiệm thương mại.

  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Mở rộng phân tích di truyền quần thể cá Đối lá trên phạm vi toàn quốc bằng cách kết hợp nhiều chỉ thị phân tử (gen nhân, microsatellite) để đánh giá cấu trúc dòng chảy gen liên vùng.
    • Tiến hành thực nghiệm kích thích sinh sản nhân tạo cá Đối lá bằng các chất kích dục tố (như LHRH-a kết hợp Domperidon) và xây dựng quy trình ương nuôi từ ấu trùng lên cá giống thương phẩm.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên chuyên ngành Động vật học, Ngư loại học và Thủy sản: Tham khảo phương pháp tiếp cận tích hợp giữa hình thái học truyền thống, kỹ thuật mô học tế bào và kỹ thuật sinh học phân tử (DNA barcoding) trong định loại và đánh giá đa dạng sinh học cá.
  • Cơ quan quản lý nguồn lợi và khuyến nông - khuyến ngư tỉnh Thừa Thiên Huế: Sử dụng số liệu về ngư cụ, mùa vụ khai thác, bãi tập trung cá con và các nhóm giải pháp quản lý để ban hành quy định bảo vệ nguồn lợi đầm phá Tam Giang - Cầu Hai.
  • Kỹ sư và cơ sở nuôi trồng thủy sản: Khai thác các dẫn liệu về phổ thức ăn, cấu tạo ống tiêu hóa, mùa vụ thành thục để nghiên cứu dinh dưỡng thức ăn và phát triển mô hình nuôi ghép cá Đối lá thương phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã định danh loài cá Đối lá bằng phương pháp nào và kết quả tương đồng di truyền ra sao?

Cá Đối lá được định danh kết hợp giữa phân tích đặc điểm hình thái giải phẫu học và kỹ thuật mã vạch DNA phân tử sử dụng đoạn gen COI ty thể (khuếch đại bằng cặp mồi FishF1/FishR2, kích thước sản phẩm 655 bp). Kết quả giải trình tự Sanger và đối chiếu BLAST trên ngân hàng gen NCBI cho thấy các mẫu cá nghiên cứu tại đầm phá (T1 - T10) và biển ven bờ (B1 - B9) có độ tương đồng từ 99% đến 100% với trình tự chuẩn của loài Moolgarda cunnesius (mã số GenBank MF628290).

2. Thành phần thức ăn chủ yếu của cá Đối lá tại vùng ven biển Thừa Thiên Huế là gì?

Cá Đối lá là loài có tập tính ăn mùn bã thực vật, thể hiện qua ống tiêu hóa có vách cơ dày và tỷ lệ chiều dài ruột lớn hơn chiều dài thân ($RLG > 1$). Thành phần thức ăn chiếm ưu thế tuyệt đối trong ống tiêu hóa của cá gồm tảo Silic và mùn bã hữu cơ đáy; các loài động vật phù du nhỏ chỉ chiếm tỷ lệ thấp.

3. Mùa vụ sinh sản của cá Đối lá diễn ra vào thời gian nào trong năm?

Dựa trên quan sát mô học lát cắt buồng trứng (các giai đoạn tích lũy noãn hoàng và tế bào trứng chín) cùng hệ số thành thục sinh dục, tuyến sinh dục cá Đối lá đạt giai đoạn IV và V tập trung từ các tháng cuối mùa thu đến đầu mùa xuân. Sau khi sinh sản, cá con và ấu trùng xuất hiện với mật độ cao tại các đầm nước lợ từ tháng 1 đến tháng 5 hàng năm.

4. Luận án khảo sát mẫu vật tại bao nhiêu điểm và quy mô mẫu là bao nhiêu?

Nghiên cứu tiến hành khảo sát và thu thập mẫu tại 16 điểm thực địa (8 điểm thuộc hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, đầm Lập An và 8 điểm thuộc vùng biển ven bờ kéo dài 127 km). Tổng số mẫu vật phân tích đặc điểm sinh học cá thể là 2.542 cá thể cá Đối lá; trong đó có 19 mẫu mô cơ sống được sử dụng để phân tích di truyền phân tử.

Kết luận

Luận án của tác giả Đặng Đức Tuệ là công trình nghiên cứu ngư loại học chuyên sâu, cung cấp hệ thống dữ liệu toàn diện về đặc điểm phân loại học phân tử, hình thái, cấu trúc tuổi, sinh trưởng, dinh dưỡng, sinh học sinh sản và quy luật phân bố của loài cá Đối lá (Moolgarda cunnesius) tại vùng ven biển và đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế. Kết quả nghiên cứu xác định tính liên tục di truyền của quần thể cá Đối lá giữa đầm phá và biển ven bờ qua chỉ thị gen COI, đồng thời làm rõ hiện trạng áp lực khai thác của các loại ngư cụ thủ công tại địa phương. Các kết luận khoa học và đề xuất kỹ thuật trong luận án tạo cơ sở thực tiễn quan trọng cho việc hoạch định chính sách bảo vệ nguồn lợi thủy sản và định hướng phát triển công nghệ sản xuất giống nhân tạo loài cá này.