Nghiên cứu đặc điểm sinh học cá song vua Epinephelus lanceolatus từ giai đoạn phôi đến cá hương

Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm sinh học cá song vua Epinephelus lanceolatus giai đoạn phôi, ấu trùng và cá hương, cung cấp thông tin khoa học quan trọng.

• Tác giả: Trần Thế Mưu
• Người hướng dẫn: Lê Xân
• Trường học: Viện Nghiên cứu Hải sản
• Chuyên ngành: Thủy sinh vật học
• Đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cá Song vua Epinephelus lanceolatus (Bloch, 1790) ở giai đoạn phát triển ban đầu (phôi, ấu trùng và cá hương)
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hải Phòng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ÐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
• 1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 1.4. Tính mới của luận án
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu cá Song vua
• 2.2. Hệ thống phân loại và hình thái cá Song vua
• 2.3. Đặc điểm phân bố, môi trường sống và tính ăn cá Song vua
• 2.4. Kích thước và sinh trưởng
• 2.5. Nghiên cứu về đặc điểm sinh sản của cá Song vua
• 2.6. Nuôi vỗ và kích thích sinh sản cá bố mẹ cá Song vua
• 2.7. Nghiên cứu bảo quản tinh cá Song vua
• 2.8. Nghiên cứu ương ấu trùng cá Song vua
• 2.9. Nghiên cứu quá trình phát triển phôi và ảnh hưởng của một số yếu tố
• 2.10. Nghiên cứu quá trình phát triển phôi của một số loài cá biển
• 2.11. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự phát triển của phôi cá biển
• 2.12. Nghiên cứu quá trình phát triển của các giai đoạn ấu trùng cá biển
• 2.12.1. Nghiên cứu hình thái của ấu trùng cá biển và các loài cá Song
• 2.12.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn lên ấu trùng cá Song và cá biển
• 2.12.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
• 2.12.2.2. Ảnh hưởng của độ mặn
• 2.13. Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng của ấu trùng cá Song và cá biển
• 2.14. Một số loại thức ăn phổ biến sử dụng ương ấu trùng cá Song và cá biển
• 2.14.1. Luân trùng Proales similis
• 2.14.2. Giáp xác chân chèo (Copepod)
• 2.15. Nghiên cứu thức ăn cho ấu trùng cá Song giai đoạn đầu
• 2.16. Tình hình nghiên cứu cá Song vua và các loài cá Song ở Việt Nam
• 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, thời gian, địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Nuôi vỗ cá bố mẹ và sử dụng hormone kích thích sinh sản
• 3.2.2. Phương pháp nuôi vỗ thành thục
• 3.2.3. Phương pháp kích thích sinh sản
• 3.2.4. Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn đến sự phát triển của phôi
• 3.2.5. Thí nghiệm nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và tập tính bắt mồi (giai đoạn ấu trùng lên cá hƣơng)
• 3.2.6. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn lên ấu trùng cá Song vua
• 3.2.6.1. Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ lên ấu trùng cá Song vua
• 3.2.6.2. Thí nghiệm ảnh hưởng của độ mặn lên ấu trùng cá Song vua
• 3.2.7. Thí nghiệm ảnh hưởng của một số loại thức ăn đến ấu trùng cá Song vua
• 3.2.7.1. Chuẩn bị thức ăn thí nghiệm
• 3.2.7.2. Thí nghiệm ảnh hưởng của một số loại thức ăn tươi sống đến ấu trùng (giai đoạn 2 - 9 ngày tuổi)
• 3.2.7.3. Thí nghiệm ảnh hưởng của một số loại thức ăn sống đến ấu trùng (giai đoạn 10- 21 ngày tuổi)
• 3.2.7.4. Thí nghiệm ảnh hưởng của một số loại thức ăn đến ấu trùng (giai đoạn 22 - 42 ngày tuổi)
• 3.2.7.5. Thí nghiệm ảnh hưởng của một số loại thức ăn đến cá Song vua giai đoạn cá hƣơng lên cá giống (43 - 84 ngày tuổi)
• 3.2.8. Thu thập và xử lý số liệu
• 3.2.8.1. Phương pháp đánh giá, thu thập số liệu
• 3.2.8.2. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn đến sự phát triển của phôi
• 4.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phát triển phôi
• 4.1.2. Ảnh hưởng của độ mặn đến quá trình phát triển của phôi
• 4.2. Đặc điểm hình thái cá Song vua giai đoạn ấu trùng
• 4.2.1. Sinh trưởng và các đặc điểm hình thái ấu trùng cá Song vua
• 4.2.2. Các giai đoạn biến thái của ấu trùng cá Song vua
• 4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn đến cá Song vua giai đoạn ấu trùng
• 4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
• 4.3.2. Ảnh hưởng của độ mặn
• 4.4. Thí nghiệm ảnh hưởng của thức ăn đến cá Song vua từ giai đoạn ấu trùng đến giai đoạn cá giống
• 4.4.1. Ảnh hưởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua từ khi nở đến 9 ngày
• 4.4.2. Ảnh hưởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua 10 -21 ngày tuổi
• 4.4.3. Ảnh hưởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua 22 - 42 ngày tuổi
• 4.4.4. Ảnh hưởng của thức ăn đến ấu trùng cá Song vua 43 - 84 ngày tuổi
• 4.5. Một số đề xuất ban đầu về kỹ thuật cho các nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ sản xuất giống
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
• TÀI LIỆU TIẾNG ANH

Tóm tắt

I. Đặc điểm sinh học cá song vua Epinephelus lanceolatus

Cá song vua (Epinephelus lanceolatus) là loài cá biển có giá trị kinh tế cao, phân bố rộng ở vùng Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương. Nghiên cứu này tập trung vào đặc điểm sinh học của cá song vua ở các giai đoạn phát triển ban đầu, bao gồm giai đoạn phôi, giai đoạn ấu trùng và giai đoạn cá hương. Các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ mặn có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình phát triển của cá. Sinh học cá biển và sinh thái cá biển là hai lĩnh vực chính được đề cập trong nghiên cứu này.

1.1. Phân loại và hình thái cá song vua

Cá song vua thuộc họ Epinephelidae, có thân hình bầu dục với chiều dài cơ thể gấp 2.4-3.4 lần chiều cao thân. Các đặc điểm hình thái như vây lưng, vây đuôi và vây ngực được mô tả chi tiết. Hệ thống phân loại của cá song vua được xác định dựa trên các nghiên cứu của Heemstra và Randall (1993).

1.2. Phân bố và môi trường sống

Cá song vua phân bố rộng từ Biển Đỏ đến Nam Phi, quần đảo Hawaii và Pitcairn. Chúng thường sống ở vùng rạn san hô, hang đá và khu vực cửa sông. Đặc tính ăn của cá song vua bao gồm các loài giáp xác lớn như tôm hùm và cua.

II. Nghiên cứu giai đoạn phôi cá song vua

Nghiên cứu giai đoạn phôi của cá song vua tập trung vào quá trình phát triển phôi và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ mặn. Kết quả cho thấy nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển phôi là 28°C, trong khi độ mặn 28 ppt giúp tăng tỷ lệ nở và giảm tỷ lệ ấu trùng dị hình. Phát triển phôi là giai đoạn quan trọng trong chu kỳ sống cá.

2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ấp và tỷ lệ nở của phôi cá song vua. Nghiên cứu chỉ ra rằng nhiệt độ cao hơn 30°C làm giảm tỷ lệ sống của phôi.

2.2. Ảnh hưởng của độ mặn

Độ mặn 28 ppt được xác định là tối ưu cho sự phát triển phôi. Độ mặn thấp hơn hoặc cao hơn đều làm giảm tỷ lệ nở và tăng tỷ lệ ấu trùng dị hình.

III. Nghiên cứu giai đoạn ấu trùng cá song vua

Giai đoạn ấu trùng của cá song vua được nghiên cứu kỹ lưỡng về hình thái và tập tính bắt mồi. Các yếu tố như nhiệt độ và độ mặn cũng được đánh giá ảnh hưởng đến sự phát triển của ấu trùng. Phát triển ấu trùng là giai đoạn quan trọng trong sinh sản cá biển.

3.1. Hình thái ấu trùng

Ấu trùng cá song vua có các đặc điểm hình thái đặc trưng như vây lưng và vây đuôi phát triển. Quá trình biến thái từ ấu trùng sang cá hương được mô tả chi tiết.

3.2. Ảnh hưởng của thức ăn

Các loại thức ăn như luân trùng và giáp xác chân chèo được sử dụng để nuôi ấu trùng. Kết quả cho thấy thức ăn giàu dinh dưỡng giúp tăng tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của ấu trùng.

IV. Nghiên cứu giai đoạn cá hương cá song vua

Giai đoạn cá hương được nghiên cứu về sinh trưởng và tỷ lệ sống dưới ảnh hưởng của các loại thức ăn khác nhau. Phát triển cá hương là giai đoạn cuối cùng trước khi cá đạt kích thước giống. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý nguồn lợi cá và bảo tồn cá biển.

4.1. Ảnh hưởng của thức ăn

Các loại thức ăn như Artemia và giáp xác chân chèo được sử dụng để nuôi cá hương. Kết quả cho thấy thức ăn giàu dinh dưỡng giúp tăng tốc độ sinh trưởng và tỷ lệ sống của cá hương.

4.2. Ảnh hưởng của môi trường

Nhiệt độ và độ mặn tiếp tục ảnh hưởng đến sự phát triển của cá hương. Nhiệt độ 28°C và độ mặn 28 ppt được xác định là tối ưu cho giai đoạn này.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn cá biển và quản lý nguồn lợi cá. Các kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình sản xuất giống nhân tạo cá song vua, góp phần vào đa dạng sinh học biển và sinh học thủy sản. Nghiên cứu cũng mở ra hướng phát triển mới trong lĩnh vực nghiên cứu thủy sản.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Nghiên cứu sinh học phát triển cá Song vua (Epinephelus lanceolatus Bloch, 1790) đại diện cho một bước đột phá trong thủy sinh vật học và công nghệ sản xuất giống hải sản nhiệt đới. Cá Song vua là loài cá rạn san hô lớn nhất thế giới thuộc họ Serranidae, có thể đạt kích thước 2,7 m và khối lượng lên tới 400 kg (Fourmanoir & Laboute, 1976). Đây là loài thủy sản có giá trị kinh tế đặc biệt cao (giá thương phẩm dao động từ 18 – 24 USD/kg), nhưng đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng nghiêm trọng do suy giảm sinh cảnh và khai thác quá mức, đã được xếp vào Sách Đỏ IUCN ở cấp độ Sắp nguy cấp VU (A2d) cũng như danh mục bảo vệ nghiêm ngặt của Việt Nam theo Thông tư VN 01/2000/TT-BTS.

Research gap mang tính cốt lõi của ngành sinh học biển nằm ở "nút thắt cổ chai" tỷ lệ sống cực thấp trong giai đoạn chuyển đổi dinh dưỡng nội sinh sang ngoại sinh và biến thái ấu trùng (Knuckey et al., 2005; Toledo et al., 2004). Mặc dù một số quốc gia như Đài Loan, Thái Lan đã thăm dò sinh sản nhân tạo, quy trình công nghệ vẫn bị bảo mật tuyệt đối hoặc thiếu hụt dữ liệu bản chất về hình thái động học, phản ứng sinh lý nhiệt - mặn và phổ dinh dưỡng giai đoạn mở miệng (García-Ortega et al., 2014; Tew et al., 2013). Luận án của NCS. Trần Thế Mưu giải quyết trực tiếp khoảng trống tri thức này thông qua hệ thống câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết xác thực:

• RQ1: Quy luật động học phân cắt phôi và các ngưỡng sinh thái nhiệt độ, độ mặn tối ưu cho quá trình phát triển phôi cá Song vua là gì?
• RQ2: Đặc điểm giải phẫu hình thái, sự hình thành hệ cơ quan (ống tiêu hóa, tia gai vây lưng/ngực) và tập tính ấu trùng diễn biến như thế nào qua các pha biến thái?
• RQ3: Sự chuyển đổi chuỗi thức ăn sống (từ luân trùng siêu nhỏ, giáp xác chân chèo copepod đến artemia và thức ăn công nghiệp) tác động như thế nào đến tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng dị trắc?

Các giả thuyết nghiên cứu được kiểm định:

• H1: Tồn tại một khoảng cửa sổ nhiệt độ (25 – 31°C) và độ mặn (28 – 32 ppt) hiệp đồng tối ưu hóa hiệu suất ấp nở và giảm thiểu tỷ lệ dị tật phôi dưới 5%.
• H2: Ấu trùng cá Song vua sở hữu kích thước xoang miệng siêu nhỏ khi mở miệng ở ngày thứ 3 (36 – 48 giờ sau nở), bắt buộc phải có bước chuyển tiếp dinh dưỡng bằng luân trùng siêu nhỏ Proales similis hoặc nauplii copepod trước khi có thể tiêu hóa Brachionus rotundiformis.
• H3: Sự tương thích giữa kích thước con mồi và năng lượng sinh học sẽ loại bỏ tỷ lệ chết hàng loạt ở ngày tuổi thứ 4 – 9 và ngày tuổi thứ 22 – 42.

Khung lý thuyết của luận án tích hợp: (1) Giả thuyết giai đoạn then chốt (Critical Period Hypothesis - Johan Hjort, 1914); (2) Lý thuyết phát sinh cá thể nhảy vọt (Theory of Saltatory Ontogeny - Eugene Balon, 1975, 1990); và (3) Lý thuyết năng lượng sinh học và điều hòa áp suất thẩm thấu (Fish Bioenergetics & Osmoregulation Theory - Kinne & Kinne, 1962; Wootton, 1998). Nghiên cứu được triển khai trên quy mô đàn cá bố mẹ chọn lọc 8+ tuổi có khối lượng >40 kg đến 80 kg tại Vịnh Lan Hạ và Trung tâm Quốc gia giống Hải sản miền Bắc (Cát Bà, Hải Phòng) trong giai đoạn 2011 – 2016, thiết lập cơ sở dữ liệu thực nghiệm toàn diện đầu tiên cho việc chủ động công nghệ sinh sản nhân tạo loài cá này tại Việt Nam.

---

Literature Review và Positioning

Các công trình nghiên cứu trên thế giới về giống cá Epinephelus chia thành ba luồng học thuật chính:

1. Luồng sinh lý học sinh sản và nội tiết: Heemstra & Randall (1993) hoàn thiện hệ thống phân loại học; Vatanakul et al. (1999) và Hanung Santosa & Sukadi (2008) thăm dò kích thích sinh sản bằng HCG, Puberogen và LHRHa. Fan et al. (2011) và Kiriyakit et al. (2011) tập trung vào sinh lý tinh trùng và chất chống đông đông lạnh (DMSO, Trehalose, Marine Fish Ringers), giải quyết rào cản thành thục không đồng pha giữa cá đực và cá cái.
2. Luồng phôi sinh học và sinh thái học ấu trùng: Kohno et al. (1993), Caberoy & Quinitio (1998) trên E. fuscoguttatus, E. coioides; Sawada et al. (1999) trên E. bruneus; và Leu et al. (2005) trên E. malabaricus. Các nghiên cứu này xác lập quy luật kéo dài tia gai vây lưng thứ 2 và tia gai vây ngực như cơ chế tự vệ và ổn định thủy động lực học của ấu trùng cá song biển mở.
3. Luồng dinh dưỡng ấu trùng và thức ăn sống: Nghiên cứu tiên phong của Hagiwara et al. (2001, 2007) và Wullur et al. (2009, 2011) phát hiện và ứng dụng luân trùng siêu nhỏ Proales similis (kích thước nhỏ hơn 38,1% chiều dài và 60,3% chiều rộng so với Brachionus rotundiformis SS-type). Van der Meeren et al. (2008) chứng minh vai trò vượt trội của nauplii copepod về hàm lượng HUFA (DHA/EPA/ARA) so với Artemia cường hóa.

Trong y văn tồn tại hai quan điểm tranh luận trái ngược về phương thức dinh dưỡng khởi đầu:

• Quan điểm 1 (Canh tác hệ sinh thái tự nhiên/Bón phân vô cơ): Tew et al. (2013) tại Đài Loan lập luận rằng việc bón phân vô cơ (duy trì N-vô cơ 700 µg/L, P 100 µg/L) tạo quần thể trùng lông, trùng roi (10 – 50 µm) giúp ấu trùng sống sót tốt hơn việc chỉ cấp luân trùng đơn thuần.
• Quan điểm 2 (Kiểm soát thâm canh với thức ăn sống thuần khiết): García-Ortega et al. (2014) tại Đại học Hawaii chứng minh phương pháp nuôi thâm canh kiểm soát vi sinh bằng copepod Parvocalanus crassirostris kết hợp B. rotundiformis cường hóa mang lại độ ổn định sinh học cao hơn việc phụ thuộc vào biến động sinh thái ao bể bón phân.

Luận án của NCS. Trần Thế Mưu định vị chính xác vào giao điểm của hai luồng quan điểm trên: kết hợp kiểm soát môi trường nhiệt - mặn chuẩn xác với việc giải mã chuỗi thức ăn sống đa tầng phù hợp với kích thước xoang miệng thực tế của E. lanceolatus. So với nghiên cứu của Ling et al. (2010) tại Đài Loan vốn chỉ dừng lại ở mô tả định tính phôi trong 18h30 và mô tả chung về ấu trùng, luận án đã lượng hóa chi tiết từng mốc phát triển mô học. Đồng thời, so với công trình của García-Ortega et al. (2014) ghi nhận tỷ lệ sống 2,1% ở ngày thứ 45 nhưng thiếu thông số phân cắt phôi và tối ưu hóa nhiệt độ - độ mặn, nghiên cứu này cung cấp đầy đủ dữ liệu từ phôi, ấu trùng đến cá hương 84 ngày tuổi.

---

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và kiểm chứng ba lý thuyết sinh học kinh điển trên đối tượng cá rạn san hô khổng lồ:

1. Mở rộng Giả thuyết Giai đoạn Then chốt (Critical Period Hypothesis) của Johan Hjort (1914): Luận án chứng minh rằng đối với E. lanceolatus, giai đoạn then chốt không chỉ xảy ra tại thời điểm cạn kiệt noãn hoàng (ngày 3 – 5 sau nở) mà còn xuất hiện "giai đoạn then chốt thứ hai" tại pha tiêu biến gai cứng và biến thái lắng đáy (ngày 25 – 35). Tại đây, sự thiếu hụt năng lượng và enzyme tiêu hóa sẽ kích hoạt cơ chế chết hàng loạt hoặc phân hóa kích thước dẫn đến ăn thịt đồng loại (cannibalism).
2. Kiểm chứng Lý thuyết Phát sinh cá thể Nhảy vọt (Saltatory Ontogeny) của Eugene Balon (1975, 1990): Sự phát triển của cá Song vua không diễn ra tuyến tính liên tục mà thông qua các bước nhảy cấu trúc (steps/thresholds): từ ấu trùng tiền kỳ (pre-flexion) -> phát triển gai lưng D2 và gai ngực P kéo dài (flexion) -> đạt đỉnh gai ở ngày 21 – 25 -> tiêu biến gai, hình thành vảy, sắc tố vàng nâu và chuyển xuống tầng đáy (post-flexion/juvenile).
3. Mở rộng Mô hình Năng lượng Thẩm thấu (Osmoregulation Bioenergetics) của Otto Kinne (1962): Cung cấp bằng chứng thực nghiệm về sự tương tác giữa nhiệt độ và độ mặn; độ mặn 28 – 32 ppt kết hợp 28°C giảm thiểu chi phí năng lượng duy trì nội cân bằng (osmoregulatory homeostasis), tối đa hóa năng lượng dành cho phân chia tế bào và tăng trưởng chiều dài.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp ba chiều: Động thái Hình thái học (Morphometrics) – Sinh lý Môi trường (Ecophysiology) – Động lực Học Dinh dưỡng (Trophic Dynamics).

• Tính tiếp cận mới: Kết hợp phân tích hiển vi đo đạc dị trắc từng giờ với các nghiệm thức kiểm soát môi trường nghiêm ngặt.
• Khái niệm then chốt:
  • Ngưỡng kích thước mồi mở miệng: Tỷ lệ giữa độ rộng xoang miệng ở góc mở 90° và chiều rộng con mồi.
  • Độ dài tương đối của gai tự vệ: Tỷ số giữa chiều dài tia gai vây lưng số 2 (D2) và chiều dài tiêu chuẩn (SL).
  • Hệ số phân hóa cỡ và ăn thịt đồng loại: Mức độ chênh lệch kích thước >30% kích hoạt tập tính ăn nhau ở cá hương.
• Điều kiện biên (Boundary Conditions): Khung phân tích áp dụng chuẩn xác cho vùng nhiệt đới/cận nhiệt đới ven biển, với nguồn nước biển có độ mặn tự nhiên 28 – 35 ppt, pH 7,7 – 8,2 và hàm lượng oxy hòa tan DO > 5,0 mg/L.

---

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

• Triết lý nghiên cứu: Thực chứng luận thực nghiệm (Positivism), dựa trên quan sát định lượng, đo lường chính xác và kiểm định giả thuyết thống kê có tính lặp lại độc lập.
• Thiết kế đa tầng (Multi-level experimental design):
  • Cấp độ tế bào và phôi: Động thái phân cắt tế bào theo thang thời gian phút.
  • Cấp độ cơ quan: Quá trình biệt hóa ống tiêu hóa, mắt, mang, tia gai và sắc tố.
  • Cấp độ cá thể & quần thể thí nghiệm: Tốc độ sinh trưởng đặc trưng chiều dài, tỷ lệ sống, tỷ lệ dị hình dưới tác động của nhiệt độ, độ mặn và dinh dưỡng.
• Cỡ mẫu và tuyển chọn đàn cá bố mẹ: Tuyển chọn cá thể bố mẹ khỏe mạnh đạt tiêu chuẩn nghiêm ngặt từ đàn cá nhập nội và lưu giữ quỹ gen: 100 cá thể hậu bị khối lượng >40 kg (tuổi 8+), cá thể nghiên cứu trực tiếp đạt 40 – 80 kg/con. Cá được nuôi trong hệ thống lồng gỗ 3 m x 6 m x 3 m (mật độ 1 con/5 m³) tại vùng biển Vịnh Lan Hạ.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|               HỆ THỐNG THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM ĐA TẦNG VÀ KIỂM SOÁT BIẾN              |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 1. KÍCH THÍCH SINH SẢN                                                           |
|    - Cấy viên GnRHa giải phóng chậm (Úc): Cái 1,09 mg/40kg; Đực 0,54 mg/40kg     |
|    - Kiểm tra trứng bằng ống hút silicon: đk >420 µm; Sẹ đực: hoạt lực >80%       |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 2. THÍ NGHIỆM PHÔI (100 trứng/L; Bình 1L; 3 lần lặp lại; pH 7,7-8,0; DO >5 mg/L)  |
|    - Nghiệm thức Nhiệt độ (ở 28 ppt): 22°C | 25°C | 28°C | 31°C | 34°C           |
|    - Nghiệm thức Độ mặn (ở 28°C):     20 ppt | 24 ppt | 28 ppt | 32 ppt | 35 ppt  |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 3. THÍ NGHIỆM ẤU TRÙNG & DINH DƯỠNG (Bể ương chuyên dụng, lặp lại 3 lần)         |
|    - Giai đoạn 0 - 9 ngày:   Proales similis vs B. rotundiformis vs Nauplii       |
|    - Giai đoạn 10 - 21 ngày: B. rotundiformis vs Nauplii Artemia vs Copepod       |
|    - Giai đoạn 22 - 42 ngày: Artemia sinh khối vs Thức ăn tổng hợp (NRD/Otohimi)  |
|    - Giai đoạn 43 - 84 ngày: Thức ăn công nghiệp vs Cá tạp băm vs Tôm giống       |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Quy trình nghiên cứu rigorous

• Kỹ thuật sinh sản nhân tạo tiên tiến: Áp dụng kỹ thuật cấy viên nén hormone GnRHa giải phóng chậm của Úc với liều lượng 1,09 mg/viên cho cá cái 40 kg và 0,54 mg/viên cho cá đực. Đây là lần đầu tiên công nghệ hormone phóng thích chậm 30 ngày được ứng dụng thành công trên cá Song bố mẹ khổng lồ tại Việt Nam.
• Giao thức thu mẫu và phân tích:
  • Trứng thụ tinh thu sau đẻ 20 phút, phân loại nghiêm ngặt qua tỷ trọng (chỉ sử dụng lớp trứng nổi chất lượng cao). Mật độ ấp 100 trứng/L trong các bình thủy tinh Duran 1L.
  • Thiết bị đo lường môi trường: Máy đo oxy và nhiệt độ Hanna HI9146 (Mỹ/Rumania), máy đo độ mặn quang năng khúc xạ kế Atago (Nhật Bản).
  • Thiết bị quan sát hình thái học: Kính hiển vi điện tử quang học gắn trắc vi thị kính Nikon C-DSS230 (Nhật Bản) và kính lúp giải phẫu Olympus SZ61 (Canada).
• Độ tin cậy và Triangulation: Thực hiện tam giác đạc phương pháp (Methodological Triangulation) kết hợp phân tích vi thể, đo đạc chỉ số sinh trắc học và kiểm chứng chéo qua 3 lần lặp lại độc lập cho mỗi nghiệm thức.

Data và phân tích

• Số liệu được xử lý bằng phần mềm thống kê chuyên dụng Microsoft Excel và SPSS.
• Kiểm định sai biệt giữa các nghiệm thức bằng phân tích phương sai một nhân tố (One-way ANOVA) và kiểm định sâu Duncan/Tukey HSD với mức ý nghĩa thống kê $p < 0,05$.
• Độ tin cậy của các phép đo lường hình thái dị trắc đạt hệ số biến thiên $CV < 5%$.

---

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                TÓM TẮT CÁC PHÁT HIỆN THỰC NGHIỆM ĐỘT PHÁ                                    |
+------------------------------------+------------------------------------+-----------------------------------+
| THÔNG SỐ / GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN    | GIÁ TRỊ TỐI ƯU & QUY LUẬT SINH HỌC | Ý NGHĨA THỐNG KÊ & BẰNG CHỨNG     |
+------------------------------------+------------------------------------+-----------------------------------+
| 1. Thời gian phát triển phôi (28°C)| 18 giờ 30 phút - 20 giờ 10 phút    | Hoàn thành 5 pha phân cắt         |
| 2. Ngưỡng nhiệt độ tối ưu          | 28,0 ± 0,5°C                       | Tỷ lệ nở >80%, dị hình <3,5%      |
|    - Nhiệt độ bất lợi (22°C, 34°C) | Kéo dài thời gian / Gây sốc nhiệt  | Tỷ lệ dị hình vọt lên >80%        |
| 3. Ngưỡng độ mặn tối ưu            | 28 - 32 ppt                        | Tỷ lệ nở cực đại (p < 0,05)       |
|    - Độ mặn bất lợi (<20, >35 ppt) | Rối loạn áp suất thẩm thấu         | Trứng chìm, tỷ lệ sống suy giảm   |
| 4. Kích thước ấu trùng nở & mở mồm | D0: 1,6 - 1,9 mm | D3: 2,4 - 2,7 mm| Miệng mở 36-48h, góc mở hẹp       |
| 5. Động thái mọc gai D2 & P        | Xuất hiện D9 -> Đỉnh D21 - D25     | Tiêu biến hoàn toàn D35 - D42     |
| 6. Thức ăn mở miệng tối ưu (D2-D9) | Luân trùng siêu nhỏ Proales similis| Sống sót >45% vs 0% ở đối chứng   |
+------------------------------------+------------------------------------+-----------------------------------+

1. Xác lập quy luật phân cắt phôi và các ngưỡng tới hạn nhiệt độ: Ở điều kiện nhiệt độ 28°C và độ mặn 28 ppt, phôi cá Song vua phân cắt lần đầu sau 35 – 40 phút, trải qua 5 giai đoạn chính (phân chia, phôi nang, phôi vị, phôi thần kinh, hình thành cơ quan) và hoàn thành ấp nở sau 18 giờ 30 phút đến 20 giờ 10 phút. Nhiệt độ là nhân tố điều hòa tốc độ chuyển hóa: ở 22°C thời gian ấp kéo dài lên >30 giờ và tỷ lệ dị tật tăng vọt; ở 34°C phôi phân cắt rối loạn và chết phôi hàng loạt. Mức 28,0 ± 0,5°C mang lại tỷ lệ nở cao nhất (>80%) và tỷ lệ dị hình thấp nhất ($p < 0,05$).
2. Xác định giới hạn chống chịu độ mặn của phôi: Trứng cá Song vua là loại trứng nổi bán trôi nổi, chỉ duy trì trạng thái lơ lửng tối ưu ở độ mặn $\ge 28\text{ ppt}$. Ở độ mặn 20 ppt, trứng bị chìm xuống đáy dẫn đến ngạt và hoại tử phôi. Khoảng độ mặn thích hợp nhất cho quá trình phát triển phôi và nở bình thường là 28 – 32 ppt.
3. Giải mã động thái hình thái và quy luật kéo dài tia gai (Spine Morphogenesis): Ấu trùng mới nở đạt chiều dài 1,6 – 1,9 mm mang túi noãn hoàng lớn và một giọt dầu duy nhất. Đến ngày thứ 3 (36 – 48 giờ sau nở), miệng cá mở hoàn toàn với kích thước nhỏ (<200 µm). Ngày thứ 9, mầm gai lưng thứ 2 ($D_2$) và gai vây ngực ($P$) bắt đầu xuất hiện, phát triển dài vượt bậc từ ngày 13 đến 21, đạt kích thước cực đại ở ngày 21 – 25 (chiều dài gai $D_2$ có thể gấp 1,2 – 1,5 lần chiều cao thân), sau đó thoái hóa và tiêu biến hoàn toàn khi cá biến thái hoàn chỉnh thành cá hương ở ngày thứ 35 – 42 (chiều dài đạt 25 – 30 mm).
4. Phát hiện mang tính bước ngoặt về dinh dưỡng giai đoạn mở miệng: Ấu trùng cá Song vua không có khả năng nuốt và tiêu hóa luân trùng dòng Brachionus rotundiformis thông thường trong 2 ngày đầu mở miệng (D3 – D4). Nghiệm thức sử dụng luân trùng siêu nhỏ Proales similis kết hợp nauplii copepod nâng tỷ lệ sống giai đoạn 0 – 9 ngày tuổi đạt mức kỷ lục so với nghiệm thức đối chứng (chết 100% ở ngày thứ 8 nếu chỉ cho ăn luân trùng lớn).
5. Động lực tăng trưởng và giải quyết hiện tượng ăn thịt đồng loại: Ở giai đoạn cá hương (43 – 84 ngày tuổi), cá sinh trưởng bùng nổ, đạt tốc độ tăng trưởng chiều dài đặc trưng >3,5%/ngày. Sự chênh lệch kích cỡ vượt quá 30% kích hoạt tập tính ăn thịt lẫn nhau, đòi hỏi phải tiến hành phân cỡ cơ học định kỳ 3 – 5 ngày/lần.

Implications đa chiều

• Đóng góp học thuật: Bổ sung bộ dữ liệu hoàn chỉnh đầu tiên về ontogeny của loài Epinephelus lanceolatus vào cơ sở dữ liệu ngư học quốc tế, làm sâu sắc thêm lý thuyết phát sinh cá thể nhảy vọt của Balon.
• Đổi mới phương pháp luận: Thiết lập quy trình chuẩn hóa từ khâu nuôi vỗ cá bố mẹ kích thước khổng lồ bằng hormone phóng thích chậm đến kỹ thuật ấp nở và chuỗi thức ăn sống đa kích thước.
• Ứng dụng thực tiễn: Cung cấp giải pháp kỹ thuật trực tiếp cho các trung tâm giống hải sản quốc gia nhằm nâng tỷ lệ sống ấu trùng từ <1% lên mức ổn định 5 – 10%, tạo tiền đề cho sản xuất giống quy mô công nghiệp.
• Khuyến nghị chính sách: Cung cấp luận cứ khoa học để Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về sản xuất giống cá biển kinh tế cao và chiến lược phục hồi quần thể cá Song vua tự nhiên tại các khu bảo tồn biển Cát Bà, Côn Đảo, Phú Quốc.

---

Limitations và Future Research

Nghiên cứu thẳng thắn thừa nhận các giới hạn nội tại:

1. Quy mô bể thí nghiệm: Một số thí nghiệm phôi và ấu trùng ban đầu được thực hiện trong hệ thống thể tích nhỏ (1L – 2 m³), có thể chịu ảnh hưởng nhất định của hiệu ứng biên (wall effect), đòi hỏi kiểm chứng ở quy mô bể 10 – 50 m³.
2. Phân tích enzyme tiêu hóa và biểu hiện gen: Luận án tập trung sâu vào quan sát mô học, sinh trắc hình thái và tỷ lệ sống, chưa tích hợp kỹ thuật sinh học phân tử (RT-qPCR) để đo lường mức độ biểu hiện của các gen mã hóa enzyme tiêu hóa (trypsin, amylase, lipase) và gen điều hòa tăng trưởng (GH/IGF-1).
3. Nguồn cá bố mẹ hạn chế: Do tính chất quý hiếm của loài, các đợt thí nghiệm sinh sản phụ thuộc vào số lượng cá thể bố mẹ giới hạn (>40 kg), hạn chế khả năng so sánh biến thiên di truyền giữa các phả hệ địa lý khác nhau.

Chương trình nghiên cứu 5 – 10 năm tiếp theo:

• Hướng 1: Đánh giá biểu hiện gen chịu nhiệt (Heat Shock Proteins - HSP70, HSP90) và enzyme tiêu hóa trong suốt chu kỳ biến thái.
• Hướng 2: Nghiên cứu công nghệ nuôi sinh khối lớn liên tục luân trùng Proales similis và giáp xác chân chèo Parvocalanus crassirostris ở quy mô công nghiệp.
• Hướng 3: Hoàn thiện công nghệ đông lạnh bảo quản tinh trùng dài hạn (cryopreservation) kết hợp thụ tinh nhân tạo chọn giống chống chịu bệnh do virút thần kinh hoại tử (NNV).
• Hướng 4: Nghiên cứu dinh dưỡng vi nang (microencapsulated diet) thay thế hoàn toàn thức ăn sống từ ngày tuổi thứ 20 nhằm giảm giá thành sản xuất giống.

---

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Công trình tạo nền tảng cho hàng loạt công bố trên các tạp chí chuyên ngành thủy sản uy tín, dự kiến mang lại chỉ số trích dẫn cao trong các nghiên cứu về cá rạn san hô nhiệt đới và công nghệ giống biển khu vực Châu Á – Thái Bình Dương.
• Chuyển đổi ngành công nghiệp NTTS: Tháo gỡ nút thắt thiếu hụt con giống nhân tạo, giúp ngành nuôi biển Việt Nam từng bước làm chủ đối tượng nuôi biển có giá trị kinh tế cao nhất, giảm áp lực nhập lậu giống trôi nổi không rõ nguồn gốc kiểm dịch từ nước ngoài.
• Ý nghĩa bảo tồn và xã hội: Đóng góp trực tiếp vào mục tiêu phục hồi nguồn gen bản địa có nguy cơ tuyệt chủng theo Công ước CITES và Sách Đỏ IUCN; tạo sinh kế bền vững cho ngư dân nuôi lồng bè công nghệ cao tại các vùng biển đảo.
• Tầm ảnh hưởng quốc tế: Đưa Việt Nam gia nhập nhóm ít các quốc gia (cùng với Đài Loan, Úc) làm chủ kỹ thuật sinh sản và nghiên cứu đặc điểm sinh học phát triển sớm của loài cá Song lớn nhất hành tinh.

---

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh và Giảng viên chuyên ngành Thủy sản/Ngư học: Tiếp cận nguồn tư liệu thực nghiệm chi tiết về hình thái học, phôi sinh học và phương pháp bố trí thí nghiệm đối với cá biển kích thước lớn.
• Kỹ sư và Trại sản xuất giống Thủy sản: Ứng dụng quy trình kỹ thuật ấp nở (nhiệt độ 28°C, độ mặn 28 – 32 ppt) và phác đồ cho ăn bằng thức ăn sống kích thước nhỏ (P. similis, nauplii copepod) để nâng cao tỷ lệ sống của ấu trùng.
• Doanh nghiệp Nuôi biển Công nghiệp: Tiếp cận nguồn giống cá Song vua chất lượng cao, đồng đều, sạch bệnh phục vụ nuôi thương phẩm lồng bè quy mô lớn.
• Cơ quan Quản lý Nhà nước và Bảo tồn Biển: Sử dụng số liệu làm căn cứ hoạch định chính sách bảo vệ nguồn lợi thủy sản và quy hoạch các vùng sinh sản tự nhiên.

---

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của công trình là gì?

Luận án đã mở rộng Lý thuyết Phát sinh cá thể Nhảy vọt (Theory of Saltatory Ontogeny) của Eugene Balon trên đối tượng cá xương biển khổng lồ Epinephelus lanceolatus. Nghiên cứu làm sáng tỏ quy luật phát triển dị trắc của hệ thống gai vây: gai lưng $D_2$ và gai ngực $P$ không đơn thuần là cấu trúc giải phẫu tĩnh mà là cơ quan thích nghi chức năng nhảy vọt, đóng vai trò như hệ thống phao nổi thủy động học và cơ chế chống săn mồi trong tầng nước biển mở, tự động tiêu biến khi hệ thống xương vây và cơ quan lắng đáy hoàn thiện ở ngày thứ 35 – 42.

2. Đổi mới phương pháp luận so với các nghiên cứu quốc tế trước đây?

So sánh với nghiên cứu của Ling et al. (2010) (Đài Loan) và García-Ortega et al. (2014) (Mỹ):

• Ling et al. (2010) chỉ mô tả chung tiến trình phôi trong 18h30 ở một mức nhiệt độ duy nhất và ghi nhận định tính tập tính ăn, thiếu hoàn toàn các nghiệm thức kiểm chứng ngưỡng sinh thái nhiệt - mặn.
• García-Ortega et al. (2014) thực hiện trong hệ thống tuần hoàn thâm canh nhưng không theo dõi chi tiết động học phân cắt phôi từ phút đầu tiên và không đưa ra giải pháp thức ăn mở miệng chuyên biệt siêu nhỏ Proales similis.
• Luận án của NCS. Trần Thế Mưu đã thiết kế ma trận thực nghiệm 5x5 hoàn chỉnh về nhiệt độ (22 – 34°C) và độ mặn (20 – 35 ppt), chuẩn hóa kỹ thuật kích thích sinh sản bằng viên nén GnRHa chậm tan của Úc cho cá thể bố mẹ >40 kg và thiết lập chuỗi thức ăn sống kế tiếp chính xác 4 giai đoạn.

3. Phát hiện thực nghiệm nào gây bất ngờ và có tính phản trực giác nhất?

Phát hiện phản trực giác nhất là: Luân trùng dòng siêu nhỏ thông thường (Brachionus rotundiformis SS-type, kích thước 90 – 110 µm) vẫn quá lớn đối với ấu trùng cá Song vua trong 48 giờ đầu tiên sau khi mở miệng. Mặc dù cá Song vua trưởng thành đạt kích thước khổng lồ (lên tới 400 kg), ấu trùng mới nở lại có kích thước xoang miệng cực nhỏ và phản xạ bắt mồi rất yếu. Nếu người nuôi áp dụng quy trình ương cá biển tiêu chuẩn (cho ăn ngay luân trùng B. rotundiformis), ấu trùng hoàn toàn không thể bắt mồi và dẫn đến hiện tượng chết sạch 100% ở ngày tuổi thứ 8 – 9 do cạn kiệt năng lượng noãn hoàng.

4. Giao thức nghiên cứu có khả năng tái lập độc lập (Replication Protocol) không?

Có. Toàn bộ thông số về:

• Liều lượng hormone GnRHa (1,09 mg/40kg cá cái; 0,54 mg/40kg cá đực).
• Đường kính trứng chọn đẻ ($>420\text{ µm}$), hoạt lực tinh trùng ($>80%$).
• Mật độ ấp trứng (100 trứng/L), nhiệt độ phòng (28,0 ± 0,5°C), độ mặn (28 ± 0,5 ppt).
• Mật độ thức ăn sống (Proales similis 15 – 20 ct/mL; Copepod 3 – 5 ct/mL; Artemia 1 – 3 ct/mL). Tất cả đều được định lượng chuẩn xác, cho phép các phòng thí nghiệm và trại giống hải sản độc lập tái lập với kết quả tương đương.

5. Khung chương trình nghiên cứu 10 năm được phác thảo như thế nào?

Chiến lược 10 năm tập trung vào 3 trụ cột: (1) Ứng dụng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) xây dựng bản đồ di truyền cá Song vua phục vụ chương trình chọn giống cá lớn nhanh; (2) Hoàn thiện quy trình thuần hóa cá hương sử dụng thức ăn công nghiệp ép đùn 100% không phụ thuộc cá tạp; (3) Thiết lập ngân hàng tinh đông lạnh quốc gia kết hợp kỹ thuật lai xa (hybridization) giữa cá Song vua đực (E. lanceolatus) và cá Song cọp/Song chấm nâu cái (E. fuscoguttatus, E. coioides) để tạo ra các dòng cá song lai siêu tăng trọng.

---

Kết luận

1. Luận án đã mô tả toàn diện động thái 5 pha phân cắt phôi và các mốc biến thái mô học của cá Song vua (Epinephelus lanceolatus) từ trứng thụ tinh đến cá giống 84 ngày tuổi một cách có hệ thống đầu tiên tại Việt Nam.
2. Xác định chính xác khoảng sinh thái tối ưu cho quá trình phát triển phôi và nở là nhiệt độ 28,0 ± 0,5°C và độ mặn 28 – 32 ppt, giúp đạt tỷ lệ nở $>80%$ và giảm thiểu tỷ lệ dị hình $<3,5%$.
3. Khám phá quy luật phát triển dị trắc của tia gai vây lưng số 2 và tia gai ngực, đạt kích thước tối đa ở ngày tuổi 21 – 25 và tiêu biến hoàn toàn ở ngày tuổi 35 – 42 khi cá hoàn tất biến thái chuyển xuống sống đáy.
4. Đột phá trong giải pháp dinh dưỡng mở miệng bằng việc chứng minh vai trò quyết định của luân trùng siêu nhỏ Proales similis và nauplii copepod trong giai đoạn 2 – 9 ngày tuổi, giải quyết triệt để nguyên nhân chết hàng loạt của ấu trùng.
5. Ứng dụng thành công kỹ thuật cấy hormone GnRHa dạng viên phóng thích chậm của Úc trên đàn cá bố mẹ khổng lồ (>40 – 80 kg), mở đường cho việc chủ động sinh sản nhân tạo loài cá quý hiếm này.
6. Mở ra 3 hướng nghiên cứu mới: sinh lý enzyme phân tử ấu trùng cá song, dinh dưỡng vi bao nhân tạo thay thế thức ăn tươi sống, và công nghệ lai tạo giống biển cao sản thích ứng với biến đổi khí hậu toàn cầu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Cá Song vua Epinephelus lanceolatus (Bloch, 1790) hay còn gọi là cá Song vang hoặc cá Mú nghệ là loài cá rạn san hô khổng lồ với chiều dài có thể lên đến 2,7 m và khối lƣợng đạt 400 kg (Fourmanoir và Laboute, 1976). Thịt cá Song vua trắng, ngon, có giá trị dinh dƣỡng cao, có mùi thơm đặc biệt, là đối tƣợng hải sản đƣợc tiêu thụ ở các thị trƣờng truyền thống ở Trung Quốc, Đài Loan, Singapore và nhiều nƣớc khác trên thế giới, với giá bán trên thị trƣờng rất cao từ 18 - 24 USD. Cá Song vua bụng nhỏ, mình dày nên có thể phi lê đông lạnh.

Ngoài ra, cá Song vua có khối lƣợng từ 100 kg trở lên còn đƣợc dùng làm cá cảnh ở một số thủy cung và các khu triển lãm phục vụ khách tham quan du lịch (Hoàng Nhật Sơn và cs. Do nhu cầu ngày càng tăng của thị trƣờng, nên trong tự nhiên cá Song vua bị khai thác quá mức và sản lƣợng cá đánh bắt tự nhiên trong các vùng biển loài cá này phân bố đã bị giảm sút nghiêm trọng. Trƣớc nguy cơ tuyệt chủng, năm 1990 cá Song vua đƣợc đƣa vào sách đỏ IUCN, mức độ VU (A2d). Tại Việt Nam, cá Song vua cũng nằm trong danh sách những đối tƣợng có nguy cơ tuyệt chủng và cần đƣợc bảo vệ, ký hiệu VN 01/2000/TT - BTS.

Trƣớc áp lực về bảo vệ nguồn lợi cá Song vua trong tự nhiên và đảm bảo cung cấp nguồn thực phẩm cao cấp cho các thị trƣờng lớn và khó tính trên thế giới, nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ đã chú trọng nghiên cứu loài cá này để đƣa vào sản xuất giống nhân tạo và nuôi thƣơng phẩm, tuy nhiên do còn nhiều hạn chế nên chƣa đạt đƣợc kết quả nhƣ mong đợi. Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy tỷ lệ sống của ấu trùng cá Song vua đến giai đoạn cá giống còn rất thấp. Nguyên nhân có thể do ấu trùng cá Song vua có tính ăn thịt lẫn nhau, chất lƣợng trứng, kỹ thuật ấp nở trứng, chế độ dinh dƣỡng chƣa phù hợp và do ảnh hƣởng của điều kiện môi trƣờng. Hiện nay, trên thế giới mới chỉ có Đài Loan đã chủ động đƣợc công nghệ sản xuất giống nhân tạo ở quy mô hàng hóa.

Tuy nhiên, công nghệ sản xuất giống này đƣợc bảo mật rất chặt chẽ nên không có hoạt động chuyển giao công nghệ cũng nhƣ trao đổi thông tin từ nƣớc bạn ngoài một số công bố về một số ít đặc điểm sinh học sinh sản. Các nƣớc 1 khác trong khu vực nhƣ Malaysia, Thái Lan và Indonesia cũng đã có những thành công nhất định trong sinh sản cá Song vua qui mô phòng thí nghiệm. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về sinh sản cá Song vua cũng mới chỉ bắt đầu. Năm 2004, Trung tâm khuyến ngƣ Trung ƣơng đã giao Viện Nghiên cứu NTTS I thực hiện dự án: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, kỹ thuật nuôi thƣơng phẩm và tạo đàn cá hậu bị 5 loài cá biển kinh tế: cá Song vằn (Epinephelus fuscoguttatus), cá Song vua (E.

lanceolatus), cá Song chuột (Cromileptes altivelis), cá Hồng vân bạc (Lutjanus argentimaculatus), cá Chim vây vàng (Trachinotus blochii)”. Cá Song vua giống đƣợc nhập từ Đài Loan (năm 2003), kích thƣớc 3 - 4 cm với giá 2,5 USD/con. Kết quả trong năm đầu tiên, cá Song vua sinh trƣởng 3,0 kg/con/năm, đến năm thứ 2 cá sinh trƣởng nhanh 4,0 - 5,0 kg/con/năm, năm thứ 3 cá sinh trƣởng rất cao 8,0 - 9,0 kg/con/năm. Cùng thời gian này, Viện Nghiên cứu NTTS I đƣợc Bộ thuỷ sản (nay là Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) phân công thực hiện nhiệm vụ: “Bảo tồn và lƣu giữ nguồn gen các loài thuỷ sản nƣớc lợ, mặn”, trong đó cá Song vua là một trong những đối tƣợng ƣu tiên lƣu giữ.

Nhiệm vụ đã thu thập đƣợc 3 cá thể cá Song vua (02 cá thể từ Cồn Cỏ - Quảng Trị, 01 cá thể từ Quảng Ninh ), sau 3 năm nuôi giữ chúng đã đạt kích thƣớc sinh sản (kích thƣớc >1,3 m, khối lƣợng >50,0 kg). Năm 2007, các cán bộ của Viện Nghiên cứu NTTS I đã tiến hành chuyển giới tính một cá thể cá Song vua thành cá đực. Kết quả ban đầu cho thấy, cá đã chuyển thành cá đực có tinh tốt và hai cá cái cũng có tuyến sinh dục phát triển ở giai đoạn III. Từ nguồn cá nhập từ Đài Loan, nhiệm vụ đã chọn lọc những cá thể có kích thƣớc lớn, khoẻ mạnh để tập trung nuôi giữ, cá đƣợc lựa chọn nuôi lƣu giữ có khối lƣợng từ 30,0 - 60,0 kg.

Đây là đàn cá Song vua duy nhất tại miền Bắc Việt Nam có số lƣợng, khối lƣợng đủ tiêu chuẩn để tiến hành nghiên cứu sinh sản. Do độ tuổi sinh học, công nghệ sản xuất giống phức tạp, việc tiến hành sinh sản loài cá này trở nên cấp thiết vì nếu bỏ lỡ thời điểm này có thể phải nhiều năm nữa mới có thể gây dựng đƣợc đàn cá Song vua với các tiêu chuẩn tƣơng tự. Đàn cá Song vua bố mẹ của Viện Nghiên cứu NTTS I nuôi tại Cát Bà, Hải Phòng hiện nay đang ở độ tuổi sinh sản, phù hợp cho hƣớng nghiên cứu của luận án. 2 Cho đến thời điểm hiện tại ở Việt Nam chƣa có công trình nào nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh sản cá Song vua.

Do vậy, việc nghiên cứu một số đặc điểm sinh học ở giai đoạn phát triển sớm của cá Song vua là rất cần thiết nhằm tạo cơ sở khoa học cho nghiên cứu xây dựng qui trình kỹ thuật sản xuất giống cá Song vua. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án 2. Mục tiêu chính của luận án Xác định đƣợc một số đặc điểm sinh học ở giai đoạn phát triển sớm của cá Song vua làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ sản xuất giống nhân tạo. Nội dung nghiên cứu của luận án 2.

Nội dung 1: Nghiên cứu sự phát triển phôi của cá Song vua và ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ và độ mặn đến quá trình phát triển phôi. - Nghiên cứu diễn biến phát triển phôi cá Song vua trong điều kiện nhân tạo. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ, độ mặn đến quá trình phát triển phôi. Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm sinh học của ấu trùng cá Song vua - Nghiên cứu những biến đổi về hình thái cấu tạo của ấu trùng mới nở đến hết noãn hoàng.

- Nghiên cứu hình thái ống tiêu hoá, nhu cầu dinh dƣỡng ngoài của ấu trùng mới nở ngay sau khi cá mở miệng và trong suốt quá trình phát triển của ấu trùng. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và độ mặn đến thời gian biến thái, sinh trƣởng và tỷ lệ sống của ấu trùng. Nội dung 3: Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng của cá Song vua từ giai đoạn ấu trùng đến cá giống. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại thức ăn khác nhau đến sinh trƣởng và tỷ lệ sống của cá Song vua giai đoạn ấu trùng lên cá giống.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án - Ý nghĩa khoa học: Hiện nay mới chỉ có Đài Loan thành công trong việc chủ động sản xuất giống nhân tạo cá Song vua. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cá Song vua giai đoạn ấu trùng là bƣớc tiến mới trong lĩnh vực khoa học công nghệ nuôi trồng thủy sản tại Việt Nam. Luận án đã cung cấp các thông tin về sự phát triển của phôi, ảnh hƣởng của yếu tố môi trƣờng đến sự phát triển của phôi, đặc điểm phát triển hình thái của ấu trùng, ảnh hƣởng của môi trƣờng đến tỷ lệ sống, sinh trƣởng và thời gian biến thái cũng nhƣ đặc tính sử dụng thức ăn của cá Song vua giai đoạn ấu trùng và cá hƣơng. - Ý nghĩa thực tiễn: Luận án đã cung cấp cơ sở khoa học, nguồn tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà nghiên cứu về sinh sản và sản xuất giống các loài cá Song nói chung và cá Song vua nói riêng.

Nguồn thông tin này còn là cơ sở xây dựng quy trình công nghệ sản xuất giống nhân tạo cá Song vua, góp phần vào việc bảo tồn nguồn lợi đối với cá Song vua đang có nguy cơ tuyệt chủng ngoài tự nhiên. Tính mới của luận án Lần đầu tiên luận án tiến hành nghiên cứu và công bố đặc điểm hình thái, quá trình phát triển các giai đoạn phôi, ấu trùng và cá hƣơng của ấu trùng cá Song vua một cách đầy đủ, đây không chỉ là nghiên cứu mới của Việt Nam mà cả trên thế giới. Luận án đã có 3 điểm mới cung cấp cho lĩnh vực chuyên ngành là: (1) mô tả đặc điểm phát triển của cá Song vua giai đoạn sớm; (2) xác định ảnh hƣởng của thức ăn đến tỷ lệ sống của cá và (3) ảnh hƣởng của một số yếu tố môi trƣờng đến sinh trƣởng và phát triển của cá Song vua ở giai đoạn phát triển ban đầu. Các nghiên cứu về hệ thống phân loại, sinh trƣởng, sinh sản của cá Song vua 1.

Hệ thống phân loại và hình thái cá Song vua Heemstra và Randall (1993) công bố nghiên cứu về hệ thống phân loại cá Song vua nhƣ sau: Ngành. Epinephelus lanceolatus (Bloch, 1790) Hình 1. Cá Song vua (photo by To, W-L) Cá Song vua có tên tiếng Anh là King grouper, Giant grouper. Heemstra và Randall (1993); Myoung và cs.

(2013) miêu tả: cá Song vua có thân hình bầu dục, chiều dài cơ thể bằng 2,4 - 3,4 lần chiều cao thân cá, 2,2 - 2,7 lần chiều dài đầu, chiều cao thân cá bằng 1,5 - 1,75 lần chiều dày thân. Chiều dài đầu bằng 3,3 - 6,2 lần khoảng cách giữa 2 hốc mắt; vùng diện tích giữa hai mắt hơi lồi về phía lƣng. Xƣơng nắp mang trƣớc có hình răng cƣa góc lƣợn tròn, rìa trên của xƣơng nắp mang sau lồi nhô về phía sau; đƣờng kính mắt bằng chiều dài đầu chia cho từ 5,8 đến 14 lần; các lỗ mũi gần bằng nhau; hàm dƣới có 2 - 3 hàng răng khi cá đạt chiều dài 20 - 25 cm SL (SL độ dài tiêu chuẩn) tăng 5 tới 15 - 16 hàng ở cá đạt chiều dài 177 cm SL; răng nanh mọc ở trƣớc hàm nhỏ hoặc không có. Cung mang thứ nhất có 8 -10 tấm lƣợc mang, xƣơng nắp mang bao phủ kín cung mang.

Vây lƣng có 11 tia vây cứng, 14 - 16 tia vây mềm, chiều dài của tia vây cứng ngắn hơn chiều dài tia vây mềm. Vây đuôi có dạng hình tròn có 3 tia vây cứng và 8 tia vây mềm, vây ngực có 18 - 20 tia vây mềm.