tóm tắt luận án: Nghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

Nghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Mã ngành: 94 20 201

PHAN HOÀNG GIẺO

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN, SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC CỦA

CÁ BỐNG Glossogobius aureus VÀ Glossogobius sparsipapillus PHÂN BỐ MỘT

SỐ TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

NĂM 2023

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn chính: PGS.TS Đinh Minh Quang

Người hướng dẫn phụ: PGS.TS Trương Trọng Ngôn

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp trường

Họp tại: (Hội trường Trường Đại học Cần Thơ)

Vào lúc: …….giờ … ngày ……tháng ……năm ……

Phản biện 1:………

Phản biện 2:………

Xác nhận đã xem lại của chủ tịch Hội đồng

(Chữ ký)

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

Tạp chí quốc tế

1 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ton Huu Duc Nguyen, Tien Thi Kieu Nguyen

2021 The intraspecific and spatio-temporal changes in growth pattern and condition factor of

Glossogobius aureus inhabiting in the Mekong Delta, Vietnam Egyptian Journal of Aquatic Biology & Fisheries 25(2), 591-599

2 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ngon Trong Truong, Ton Huu Duc Nguyen,

Tien Thi Kieu Nguyen, Nam Sy Tran 2021 Otolith dimensions and their relationship with fish

size of Glossogobius aureus in the Mekong Delta, Vietnam Aquaculture, Aquarium,

Conservation & Legislation 14(4), 2367-2375

3 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ngon Trong Truong, Dinh Dac Tran, Ton Huu

Duc Nguyen 2022 Feeding habit and diet composition of Glossogobius aureus Akihito & Meguro, 1975 in the Vietnamese, Mekong Dalta Egyptian Journal of Aquatic Research In

press, 1-6 https://doi.org/10.1016/j.ejar.2021.12.004

3 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ngon Trong Truong, Tien Thi Kieu Nguyen,

Dinh Dac Tran, Ton Huu Duc Nguyen 2023 Feeding habit and diet composition of

Glossogobius aureus Akihito & Meguro, 1975 in the Vietnamese, Mekong Dalta Egyptian Journal of Aquatic Research 49(2023), 91-96

4 Gieo Hoang Phan, Tran Thi Huyen Lam, Quang Minh Dinh,Ton Huu Duc Nguyen

2023 Phylogenics of the genus Glossogobius in the Mekong Delta based on the mitochondrial

cytochrome b (cytb) gene Heliyon, 2023, 9(5), e16106

Tạp chí trong nước

1 Phan Hoàng Giẻo, Đinh Minh Quang, Trương Trọng Ngôn, Nguyễn Hữu Đức Tôn

2021 Biến động một số chỉ tiêu hình thái của cá bống cát Glossogobius aureus phân bố từ Cần Thơ đến Cà Mau Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 19(7), 863-874

2 Phan Hoàng Giẻo, Đinh Minh Quang, Trương Trọng Ngôn, Nguyễn Hữu Đức Tôn

2021 Tập tính ăn và cường độ bắt mồi của cá bống cát tối Glossogobius aureus phân bố ở một

số tỉnh Đồng bằng sông Cửu long Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên

226(05), 44-50

Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Trên thế giới có hơn 30.000 loài cá được mô tả ở cả nước ngọt, nước lợ và nước mặn (Ward et al.,

2005), trong đó họ cá bống trắng Gobiidae được coi là một trong những họ cá có số lượng loài rất đa

dạng, chỉ đứng sau họ cá chép (Cyprinidae) với 5.840 loài (Eschmeyer et al., 2018) Các nghiên cứu đã

thống kê được 2.836 loài thuộc họ cá bống trắng (Gobiidae) trên toàn thế giới, phân bộ cá bống trên toàn thế giới có 6 họ, bao gồm 270 giống, 1500 – 2000 loài, trong đó hầu hết số loài là cá bống sống ở biển

thuộc họ Gobiidae (Myers, 1991), trong phân họ Gobiinae của họ Gobiidae thì giống Glossogobius là một trong những giống có nhiều loài nhất (Hoese & Allen, 2009) Loài G sparsipapillus và loài G aureus

có sự phân bố rộng rãi từ nước lợ đến nước ngọt ở các khu vực Nam Phi, Châu Á và Châu Đại Dương

(Froese & Pauly, 2022; Rainboth, 1996), bao gồm cả Việt Nam (Nguyen & Dinh, 2020; Định và ctv.,

2013), trong số đó vẫn còn nhiều loài chưa được nghiên cứu đầy đủ Lưu vực sông Mê Kông ghi nhận

có 7 loài: G biocellatus; G celebius; G circumspectus; G giuris; G aureus;G bicirrhosus và G sparsipapillus (Rainboth et al., 2012) Ở Việt Nam, giống Glossogobius được ghi nhận có 5 loài (G aureus, G giuris, G circumspectus,G sparsipapillus và G biocellatus) (Hảo, 2005; Rainboth et al., 2012; Định và ctv., 2013) Theo nghiên cứu gần đây giữa tổ chức bảo vệ tài nguyên môi trường của

Nhật (Nagao) với Khoa Thủy sản trường Đại học Cần Thơ về nguồn lợi thủy sản tại ĐBSCL cho thấy

có hơn 183 loài cá được tìm thấy, trong đó họ cá bống (Gobiidae) có 54 loài chiếm 19% Trong đó, có

03 loài thuộc giống Glossogobius là G aureus, G giuris và G sparsipapillus được mô tả (Tuấn và ctv., 2014; Định và ctv., 2013) Cả 3 loài thuộc giống Glossogobius đều có giá trị dinh dưỡng dùng để cung cấp thực phẩm (Tuấn và ctv., 2014) Tuy nhiên, theo nghiên cứu trong tự nhiên hiện nay sản lượng cá

giảm đáng kể do việc khai thác quá mức với nhiều phương tiện mang tính chất hủy diệt (Nhiên & Định, 2012) Bên cạnh đó sự thay đổi của môi trường sống do tác động của hiện tượng biến đổi khí hậu cũng

đã ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của giống cá này Vì loài cá bống phân bố rộng rãi ở các

vùng ven biển và vùng cửa sông (Quang và ctv., 2009; Định và ctv., 2013), nên cần phải xác định xem

mối quan hệ giữa chiều dài và khối lượng, tốc độ tăng trưởng của chúng và yếu tố tình trạng cơ thể thay

đổi theo địa điểm lấy mẫu, giới tính, kích thước cá và mùa, hệ số điều kiện (CF) và sự dao động của hình thức tăng trưởng và CF theo giới tính, nhóm chiều dài cá, mùa vụ và điểm thu mẫu của hai loài cá bống

G aureus và G sparsipapillus vẫn chưa được làm sáng tỏ Hình thức tăng trưởng của loài G sparsipapillus vẫn chưa có nhiều nghiên cứu Thêm vào đó, đặc điểm sinh thái học dinh dưỡng như mối tương quan chiều dài ruột và chiều dài cơ thể hay còn gọi là chỉ số RGL, thành phần thức ăn; sự dao

động của RGL, thành phần thức ăn, hệ số no và cường độ bắt mồi theo giới tính, nhóm chiều dài, mùa

vụ và điểm thu mẫu của hai loài này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ (Tran et al., 2021) Vì vậy,

Nghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của hai loài cá bống Glossogobius aureus

và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long sẽ góp phần bổ sung

dẫn liệu cho phân loại học, đánh giá đa dạng di truyền, nuôi nhân tạo và khai thác hợp lý nguồn lợi của

các loài thuộc giống Glossogobius

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định được chỉ thị phân tử DNA ở ty thể (vùng gen COI và vùng gen Cytb) của giống cá bống

Glossogobius phục vụ cho công tác đánh giá đa dạng di truyền và phân loại học

Bổ sung được dẫn liệu về đặc điểm sinh học như hình thức tăng tưởng, hệ số điều kiện, cấu trúc

và mối quan hệ của đá tai với kích cỡ cá của hai loài cá bống G aureus và G sparsipapillus ở khu vực

nghiên cứu

Cung cấp được dẫn liệu về sinh thái học dinh dưỡng và quần thể của hai loài cá bống G aureus

và G sparsipapillus ở khu vực nghiên cứu

1.3 Ý nghĩa của nghiên cứu

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả của đề tài góp phần bổ sung dẫn liệu cho phân loại học và đánh giá đa dạng di truyền của

các loài cá thuộc giống Glossogobius

Kết quả của đề tài sẽ góp phần đánh giá được sự thích nghi sinh thái của hai loài cá bống G aureus

và G sparsipapillus ở khu vực nghiên cứu thông qua dẫn liệu về đặc điểm sinh học và sinh thái học của

chúng như: hình thức tăng trưởng, hệ số điều kiện, mối quan hệ giữa đá tai và kích cỡ cá cùng đặc điểm dinh dưỡng và cấu trúc quần thể

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Dẫn liệu về tính ăn và đặc điểm dinh dưỡng là cơ sở để nghiên cứu nuôi nhân tạo hai loài cá bống

G aureus và G sparsipapillus ở khu vực nghiên cứu, từ đó đa dạng hóa đối tượng nuôi, thích ứng với

sự xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến vùng ĐBSCL

Kết quả của đề tài góp phần bổ sung đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn lợi của hai loài cá

bống G aureus và G sparsipapillus thông qua dẫn liệu về hệ số điều kiện, hình thức tăng trưởng và các thông số sinh học quần thể của hai loài

1.4 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử DNA trong ty thể (gen COI và

Cytb) làm cơ sở xác định loài và phân tích quan hệ di truyền giữa ba loài thuộc giống Glossogobius

- Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm sinh học về (1) các chỉ số hình thái và đặc điểm sinh học tăng

trưởng của hai loài thuộc giống cá bống Glossogobius (2) hình dạng, khối lượng, kích thước đá tai và mối tương quan giữa khối lượng đá tai với kích thước cơ thể của hai loài G aureus và G sparsipapillus

ở khu vực nghiên cứu

- Nội dung 3: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học dinh dưỡng và quần thể gồm (1) dinh dưỡng

của hai loài thuộc giống cá bống Glossogobius ở khu vực nghiên cứu (2) quần thể của hai loài thuộc giống cá bống Glossogobius như chiều dài tối đa (L ∞), hệ số tăng trưởng tổng hợp (’), tuổi thọ tối đa

(t max ), hệ số khai thác (E), hệ số chết tổng (Z), hệ số chết do khai thác (F) và chiều dài đánh bắt đầu tiên (L c ) làm cơ sở đánh giá tình trạng khai thác nguồn lợi của hai loài G aureus và G sparsipapillus ở khu

vực nghiên cứu

1.5 Điểm mới của luận án : (1) Xác định được chỉ thị phân tử DNA trong ty thể của những loài

cá thuộc giống Glossogobius Đã đăng ký được 12 trình tự vùng gen COI và 12 trình tự vùng gen Cytb của ba loài G Giuris, G aureus và G sparsipapillus, đặc biệt đã bổ sung dẫn liệu về trình tự vùng gen COI, Cytb của loài G sparsipapillus vào Ngân hàng gen NCBI (2) Bổ sung được hình thức tăng trưởng

và hệ số điều kiện cũng như sự biến động của những yếu tố này theo giới tính, mùa và kích cỡ của 2 loài

G aureus và G sparsipapillus (3) Dẫn liệu về đá tai cung cấp mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu hình thái của đá tai với kích cỡ của 2 loài G aureus và G sparsipapillus (4) Xác định được dẫn liệu về tính

ăn và phổ thức ăn cũng như sự biến động của tính ăn và phổ thức ăn theo giới tính, mùa và kích cỡ của

hai loài G aureus và G sparsipapillus (5) Thông qua các thông số quần thể đã bổ sung được dẫn liệu

về hiện trạng khai thác của hai loài G aureus và G sparsipapillus ở khu vực nghiên cứu

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khái quát về khu vực nghiên cứu

2.2 Khái quát về đặc điểm di truyền ở cá

2.2.1 Gen ty thể trong việc định danh loài ở cá

Theo Steinke et al (2009), việc định loài dựa vào trình tự một đoạn DNA đặc trưng cho loài là phương pháp cho kết quả định loại nhanh và chính xác cao Cytochrome b (Cytb), Cytochrome c oxidase subutnit I (COI) là hai gen trong ty thể được dùng để định danh loài phổ biến hiện nay Đặc biệt, vùng gen COI được ứng dụng rộng rãi trong định danh loài và nghiên cứu đa dạng sinh học Bingpeng et al (2018) đã sử dụng trình tự vùng gen COI để định danh

284 loài cá, thuộc 85 giống, 38 họ và 12 bộ ở Đài Loan Các trình tự gen đã được lưu giữ trên

cở sở dữ liệu gen của thế giới để làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu về vùng gen COI

trên cá Tương tự, một nghiên cứu khác với 158 loài cá biển ở Nhật cũng sử dụng trình tự vùng

gen COI và đã ghi nhận hiệu quả của đoạn gen này trong định danh các loài cá.Theo Vu et al (2015) đã phân tích trình tự gen 16S rRNA và vùng gen COI ty thể để kiểm tra độ tin cậy trong

việc nhận dạng hình thái và xác định sự phát sinh loài của 7 loài cá bống nước ngọt và nước lợ

Đặc biệt vùng gen COI đã được ứng dụng rộng rãi trong định danh loài và nghiên cứu đa dạng sinh học Bên cạnh đó, vùng gen Cytb của DNA ti thể là một trong những gen ty thể cũng được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu phát sinh loài cá Ở cá, vùng gen Cytb được biết với độ biến động đủ lớn để sử dụng trong các nghiên cứu ở mức độ quần thể (Dawson et al., 2002) và được bảo tồn tốt đủ để làm rõ sự phát sinh loài ở mức độ họ và giống (Meyer et al., 1990) Vùng gen Cytb có sự liên kết về sự tiến hóa chặt chẽ với một số vùng của gen và được bảo

tồn ổn định do chức năng của chúng bị giới hạn (Meyer, 1993) Trong nghiên cứu về các loài động vật, hệ gen ty thể với các đặc tính di truyền theo dòng mẹ, tốc độ đột biến cao chủ yếu là các đột biến thay thế trong vùng mã hoá, vùng điều khiển và không tái tổ hợp nên các đoạn gen thuộc hệ gen ty thể được coi là một công cụ hữu hiệu trong nghiên cứu tìm ra nguồn gốc các loài Thêm vào đó, DNA ty thể có số lượng bản sao lớn trong tế bào và bền vững với thời gian,

có thể lên đến hàng nghìn năm, ngược lại DNA nhân chỉ có một bản sao và nhanh chóng bị phân huỷ ra ngoài môi trường Do vậy phần lớn các nghiên cứu sử dụng một vùng DNA ngắn của hệ

gen ty thể mã hóa COI làm chỉ thị DNA Vùng gen COI được coi là chỉ thị DNA điển hình và

chung cho các loài động vật (Vijayan & Tsou, 2010)

Vùng gen Cytb của DNA ty thể cũng là một trong những vùng gen trong hệ gen ty thể được

giải trình tự và sử dụng rộng rãi nhất trong các nghiên cứu phát sinh loài ở cá vì một số lý do Thứ nhất, các động lực tiến hóa và hóa sinh của các sản phẩm protein có đặc trưng tốt hơn so

với hầu hết các hệ thống phân tử khác Thứ hai, vùng gen Cytb cũng là một trong những

cytochrome liên quan đến sự vận chuyển điện tử trong chuỗi hô hấp tế bào của ty thể và là

Cytochrome duy nhất được mã hóa bởi DNA ty thể (Irwin et al., 1991) Cuối cùng, việc phân tích vùng gen Cytb sẽ cung cấp thông tin về mức độ biến dị di truyền có liên kết đặc hiệu với các loài có mối quan hệ gần gủi về mặt di truyền và có thể vùng gen Cytb không bị ảnh hưởng

lớn do các đột biến liên quan đến sự thay thế nucleotit

Hiện nay, sử dụng chỉ thị phân tử DNA của ty thể (vùng gen COI và vùng gen Cytb) là

một trong những phương pháp hữu ích trong việc định danh động vật nói chung và cá bống nói

riêng (Thacker, 2013) Shi et al (2018) đã giải trình tự toàn bộ hệ gen ty thể của Acentrogobius caninus với kích thước 16.614 bp và cũng bao gồm số lượng và trật tự các gen như các động vật

có xương sống khác Tổng giá trị của thành phần base trong hệ gen ty thể là 28,24; 29,20; 16.77;

và 25,79% cho A, C, G và T theo thứ tự, với 13 gen trong hệ gen ty thể đã mã hóa cho tổng cộng

3,803 aa Ngoại trừ vùng gen COI sử dụng GTC, 12 gen mã hóa protein còn lại bắt đầu với codon mở đầu ATG Hầu hết chúng sử dụng TAA hay TAG làm codon kết thúc, trong khi COIII

và Cytb sử dụng T không hoàn chỉnh, COII và ND4 dùng codon không phổ biến AGA như dấu

hiệu kết thúc

2.2.2 Gen ty thể trong đánh giá đa dạng di truyền cá

Bộ gen ty thể sở hữu các đặc điểm nhất định như cấu trúc nhỏ gọn, di truyền theo dòng

mẹ, có hàng trăm đến hàng ngàn bản sao trên một tế bào, tiến hóa nhanh, giảm tỷ lệ tái tổ hợp

và tỷ lệ đột biến cao hơn so với các gen trong nhân Điều này giúp nó trở nên hữu hiệu trong các

nghiên cứu về di truyền quần thể và phát sinh giống loài (Dudu et al., 2015) Bộ gen ty thể của

động vật có xương sống có cấu trúc nhỏ gọn, thường có kích thước khoảng 16 – 17 kbp và các gen mã hóa có mức độ bảo tồn cao Bộ gen ty thể của động vật thường chứa 13 gen mã hóa cho protein, hai gen mã hóa cho RNA ribosome (rRNA) và 22 gen mã hóa cho RNA vận chuyển (tRNA) với hai vùng không mã hóa là vùng điều khiển ở động vật có xương sống và vùng giàu

A – T ở động vật không xương sống (CR – control region) và vùng khởi đầu sao chép chuỗi L (OL – origin of L strand)

Sử dụng các chỉ thị phân tử để đánh giá sự đa dạng di truyền giữa các giống và trong bản thân các giống vật nuôi ở mức độ phân tử sẽ giúp định hướng cho việc quản lý, bảo tồn và sử dụng nguồn gen động vật nuôi một cách hữu ích DNA ty thể là một trong những chỉ thị di truyền được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu về đa dạng di truyền quần thể Khái quát về một số đặc điểm sinh học cá

2.2.4 Đặc điểm tăng trưởng

Hệ số tăng trưởng (b) của phương trình quan hệ hồi quy giữa chiều dài và khối lượng cá

được sử dụng để ước tính hình thức tăng trưởng của cá (Froese, 2006) Cụ thể, cá thuộc nhóm tăng

trưởng đồng đẳng (chiều cao, chiều dài và chiều rộng tăng trưởng như nhau) khi b=3 và cá thuộc nhóm tăng trưởng bất đẳng khi b3 (tăng trưởng ưu tiên chiều dài khi b>3 và ngược lại khi b<3) Đối với Cá Bống dừa (O urophthalmus) có RGL=0,7±0,2 nhỏ hơn 1, cho thấy đây là loài cá ăn

thiên về động vật Phổ thức ăn cá Bống dừa tương đối hẹp, chủ yếu là tôm (50%) và cá nhỏ (46%) (Toàn & Định, 2014)

2.2.5 Cấu trúc và vai trò của đá tai

Đá tai là cặp cấu trúc vôi hóa nằm ở khoang tai trong của tất cả các loài cá xương đóng vai trò là cơ quan giữ thăng bằng và hỗ trợ thính giác (Popper & Lu, 2000) Trong nghiên cứu của

Lam et al (2021), hình dạng và kích thước đá tai của cá Bống lưng cao tương đồng giữa đá tai trái và phải Các phương trình thể hiện mối liên hệ giữa chúng là: WO=0,62×TL-1.37; WO=0,30×W+1,38; WO=2,26×BH-0,05; và WO=2,23×HL-1,02 Hình thức tương quan này cũng được tìm thấy ở cá Thòi lòi Parapocryptes serperaster (r 2 >0.6) (Dinh et al., 2015); cá Căng (Terapon jabua) (r 2 >0.7) (Hậu và ctv., 2017)

Nhìn chung đá tai ở các loài thuộc giống Glossogobius có dạng hình elip Các kết quả đều

cho thấy đá tai không có sự khác biệt đáng kể về khối lượng giữa bên phải và bên trái Ngoài ra,

đá tai ở các loài cá này còn có mối quan hệ chặt chẽ với TL, W, BD, ED và HL của cá Tương

tự nhiều loài cá khác cũng có đặc điểm này như: Pa serperaster (Dinh et al., 2015)

2.2.6 Sinh thái học dinh dưỡng

2.2.6.1 Tính ăn

Tính ăn của cá được xác định bởi chỉ số tương quan giữa chiều dài ruột và chiều dài thân

cá và được biểu thị bằng chỉ số RGL (Nikolsky, 1963) Nhiều nghiên cứu đã sử dụng chỉ số RGL

để xác định tính ăn của một số loài cá bống phân bố ở vùng ĐBSCL Ví dụ, thuộc nhóm cá ăn

động vật được tìm thấy ở cá Bống dừa Os urophthalmus phân bố dọc sông Hậu (Toàn & Định, 2014) và các Bống trứng Es melanosoma phân bố ở vùng Sóc Trăng (Quang & My, 2018) do chúng có chỉ số RGL<1

2.2.6.2 Phổ thức ăn

Mỗi loài cá đều có phổ dinh dưỡng đặc trưng: cá Bống lá tre Acentrogobius viridipunctatus

ở đầm phá Thừa Thiên Huế là loài cá ăn tạp có phổ dinh dưỡng rộng gồm có 27 loại thức ăn thuộc 6 ngành động, thực vật khác nhau Trong đó thực vật phiêu sinh là nhóm thức ăn chính và chiếm tỷ lệ cao nhất của loài này (tảo silic chiếm 36,0%, tảo lục và động vật có xương sống

chiếm 19,0%) (Nam & Nga, 2011) Cá Thòi lòi Pn schlosseri ở Bạc Liêu có phổ thức ăn đa

dạng gồm: mùn bã hữu cơ, cá nhỏ, giáp xác nhỏ, thực vật bậc cao và tảo khuê Trong đó mùn bã

hữu cơ là thành phần thức ăn chiếm tỷ lệ cao nhất 73,3% (Lâm và ctv., 2019)

Theo Tuấn & Định (2018), thành phần thức ăn của cá bống cát được phân tích theo phương pháp tần số xuất hiện kết hợp với phương pháp khối lượng ghi nhận được kết quả như sau: cá

và giáp xác chiếm tỷ lệ cao (46,3% và 40,46%), mùn bã hữu cơ chiếm tỷ lệ thấp hơn (12,87%)

và thức ăn khác chiếm tỷ lệ rất thấp (0,37%) Ngoài ra, thức ăn của cá bống cũng rất đa dạng nên chúng có thể thích nghi với những thay đổi của điều kiện môi trường và dễ dàng chuyển sang các loại thức ăn khác để tồn tại (Komers, 1997) Theo Liêm & Định (2004), tùy theo khối

lượng thức ăn mà cá sử dụng có thể chia tập tính dinh dưỡng của cá thành các nhóm: (1) Cá ăn đơn (monophagic) chỉ ăn một loại thức ăn duy nhất; (2) Cá có phổ dinh dưỡng hẹp (stenophagic)

cá chỉ sử dụng một vài loại thức ăn trong khẩu phần ăn của chúng; (3) Phổ dinh dưỡng rộng (curyphagic) chúng ăn được nhiều loại thức ăn khác nhau

2.2.6.3 Cường độ bắt mồi

Hệ số no Shorygin là một giá trị được dùng để xác định cường độ bắt mồi của cá, giá trị

này ở cá Bống trứng Es melanosoma cái (0,0159±0,0015 SE) thấp hơn so với ở cá đực (0,0184

± 0,0042 SE); ở mùa mưa (0,0177±0,0029 SE) cao hơn mùa khô (0,0143±0,0024 SE) (Quang

và ctv., 2017) Cường độ bắt mồi của cá Thòi lòi Pn septemradiatus tương đối cao do chỉ số sinh trắc dạ dày (GI) của loài này là 2,40±0,03 SE Loài này có cường độ bắt mồi thay đổi theo địa điểm nghiên cứu và theo mùa thu mẫu (GI vào mùa khô là 2,52±0,04 SE cao hơn so với mùa

mưa là 2,32±0,03 SE)

2.2.6.4 Hệ số béo Clark

Hệ số béo Clark (1928) dùng để xác định độ béo và mức độ tích lũy dinh dưỡng nhiều tác

giả đã nghiên cứu về cá Bống lưng cao Bu Koilomatodon cho thấy hệ số béo Clark cũng không chịu tác động kết hợp giữa mùa và giới tính (Quang và ctv., 2020) Hệ số béo Clark ở cá Bống

G giuris đực cao hơn cá cái có thể do tuyến sinh dục của cá cái đang trong giai đoạn III, IV, lúc

này chất dinh dưỡng được huy động cho việc hình thành và hoàn thiện các sản phẩm sinh dục,

chính vì vậy hệ số béo của cá cái thấp hơn ở cá đực (Phan et al., 2021)

2.2.6.5 Chỉ số sinh trắc dạ dày

Chỉ số sinh trắc dạy dày (GI) được sử dụng để xác định cường độ cho ăn Giá trị GI càng cao thì cường độ bắt mồi và nhu cầu dinh dưỡng càng cao

2.2.7 Sinh thái học quần thể

Thông thường, người ta chia giới hạn biến động chiều dài đàn cá khai thác ra khoảng 20 nhóm chiều dài và xác định tuổi cho từng nhóm chiều dài đó Dữ liệu thu thập được gọi là số liệu tần suất chiều dài So với những nghiên cứu đã thực hiện đối với những loài cá phân bố ở

vùng ĐBSCL như: Pd elongatus (Tran et al., 2007), Pa serperaster (Dinh et al., 2015), G giuris (Dinh et al., 2017), Pn septemradiatus (Tran & Dinh, 2020) và Bu koilomatodon (Dinh

et al., 2020) thì hệ số tăng trưởng tổng (H’) của cá Bống cát trắng G sparsipapillus có giá trị

thấp hơn Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này có thể là do sự khác biệt về hệ số tăng trưởng

và chiều dài tối đa giữa những loài này

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.2 Phương tiện nghiên cứu

3.2.1 Phương tiện

3.2.2 Hoá chất

3.3 Đối tượng nghiên cứu

3.3.1 Sơ lược các nội dung nghiên cứu

3.3.2 Phạm vi nghiên cứu

3.4 Phương pháp thu mẫu

Hàng tháng mẫu cá đã được thu trực tiếp hoặc gián tiếp bằng nhiều loại ngư cụ của ngư dân như lưới đăng hoặc lưới đáy với kích thước mắt lưới 1 cm Tại mỗi điểm, cá được thu 2 lần/ngày (lúc 5:00 – 6:00 sáng và 6:00 – 7:00 tối) và thu tối thiểu 30 mẫu cá/loài/vùng sinh thái Mẫu cá đã được thu ngẫu nhiên với nhiều kích cỡ khác nhau trong 48 giờ Sau đó, cá được gây

mê bằng MS – 222 trước khi được bảo quản trong formalin 5% Riêng mẫu dùng để phân tích chỉ thị phân tử DNA thì mẫu (5 mẫu/loài/vùng sinh thái) sẽ được trữ trong cồn 95o

3.5 Phương pháp phân tích mẫu

3.5.1 Sự biến động yếu tố môi trường ở khu vực nghiên cứu

b) Khuếch đại chuỗi DNA

Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) được sử dụng để lần lượt khuếch đại gen

COI và gen Cytb Chu kỳ nhiệt của phản ứng PCR có sự tương đồng và được thể hiện cụ thể đối với từng cặp mồi: cặp mồi Fish F/Fish R, cặp mồi GcytbH/GcytbL và cặp mồi GluMuq1- F/Mixcyto937-2R, mỗi cập mồi được sử dụng với nhiệt độ gắn mồi khác nhau

c) Điện di kiểm tra sản phẩm PCR: Sản phẩm được kiểm tra trên gel agarose 2%, trong

buffer TBE 1X, hiệu điện thế 110V trong 40 phút

d) Tinh sạch sản phẩm PCR

Quy trình thực hiện được áp dụng theo khuyến cáo của nhà sản xuất như sau: (1) Trộn đều Binding Buffer và sản phẩm PCR theo tỷ lệ (5:1), trộn đều (2) Hút chuyển toàn bộ dung dịch cho lên cột Spin Column Ly tâm 10,000 g trong 30 giây, đổ bỏ dung dịch qua cột (3) Rửa cột với 700 µl Washing Buffer, ly tâm 10,000 g trong 30 giây, đổ bỏ dung dịch qua cột Tiến hành thực hiện lại Bước 3 thêm 1 lần nữa (4) Ly tâm 10,000 g trong 2 phút để loại bỏ hoàn toàn Washing Buffer còn dính trên cột (5) Chuyển Spin Column qua tube 1.5 ml mới, thêm 40 µl Elution Buffer vào trung tâm của Spin Column, để yên 1 phút Ly tâm 10,000 g trong 1 phút Tiến hành đo Nanodrop xác định nồng độ và độ tinh sạch của sản phẩm Sản phẩm có tỷ lệ A260/280 trong khoảng 1.8-2.0 được xem là đủ chất lượng để tiến hành giải trình tự

e) Giải trình tự Sanger

Tiến hành giải trình tự sản phẩm với từng mồi riêng biệt cho sản phẩm bằng kĩ thuật giải trình tự Sanger trên thiết bị ABI 3500 (Thermofisher) Kết quả giải trình tự thu được dưới dạng file.ab1 Lắp ráp kết quả giải trình tự của hai mồi, đối chiếu với dữ liệu gen trên ngân hàng NCBI

và lựa chọn những loài có trình tự tương đồng cao để xác định loài

3.5.2.2 Phân tích trình tự DNA

Chuỗi trình tự DNA được gửi giải trình tự tại công ty Macrogen Ltd., Hàn Quốc đối với

gen COI và công ty Cổ phần Phù Sa Genomics, Thành phố Cần Thơ, Việt Nam đối với gen Cytb

Các chuỗi trình tự được kiểm tra chất lượng và căn chỉnh bằng phần mềm Finch TV 1.4.0 Các trình tự nucleotit được xem là đáng tin cậy khi giá trị Q lớn hơn hoặc bằng 20 Thành phần các nucleotit được phân tích bằng phần mềm Bioedit v.7.2 (Hall, 1999) Các chuỗi trình tự được tham chiếu với cơ sở dữ liệu bằng công cụ BLAST trên NCBI để xác định loài dựa trên các thông số: tên sinh vật, độ bao phủ theo chiều dài của trình tự so sánh, tương đồng, mã truy cập

3.5.2.2 Xử lý số liệu

3.5.3 Đặc điểm hình thái học của hai loài

3.5.3.1 Hình thái học

sách “Cá nước ngọt Việt Nam - tập 3” (Hảo, 2005) và “Mô tả định loại cá Đồng bằng sông Cửu

Long, Việt Nam” của Định và ctv (2013)

3.5.3.2 Hình thức tăng trưởng và hệ số điều kiện

Tại phòng thí nghiệm, mẫu cá được xác định giới tính, chiều dài tổng (TL; 0,1 cm), chiều dài chuẩn (SL; 0,1 cm) và khối lượng (W; 0,01 g) Số liệu về chiều dài tổng và khối lượng của

từng mẫu cá sẽ được dùng để thiết lập phương trình quan hệ hồi quy giữa chiều dài và khối

lượng của cá dựa trên công thức của: W=a×TL b

Tính ăn của cá được xác định bằng sự kết hợp mô tả hình thái của ống tiêu hóa và chỉ số

RGL (relative gut length) Chỉ số RGL được xác định bằng tỉ số giữa chiều dài ruột (0,1 cm) và

chiều dài tổng của cá (0,1 cm) (Al-Hussaini, 1949)

3.5.4.3 Xác định phổ thức ăn

Thức ăn được tách khỏi ống tiêu hóa và quan sát dưới kính hiển vi Motic nhằm xác định

từng nhóm thức ăn được mô tả bởi Định và ctv (2013) Phổ thức ăn sẽ được xác định bằng

phương pháp tần số xuất hiện, phương pháp khối lượng và phương pháp điểm số

Tần suất chiều dài được dùng để xác định các tham số quần thể thông qua phương trình

von Bertalanffy L t = L (1− e −K(t −t0) ), trong đó, L ∞ là chiều dài tiệm cận cực đại mà cá có thể đạt

được (cm), K là tốc độ tăng trưởng của cá, t là tuổi cá ở thời điểm t; t 0 là tuổi lý thuyết mà ở đó chiều dài của cá bằng 0 (Pauly, 1986)

3.5.5.2 Tỷ lệ đực – cái

3.5.5.3 Đánh giá tình trạng khai thác

Chiều dài đánh bắt đầu tiên (L c) là chiều dài mà tại đó có 50% cá bị đánh bắt và được xác định bằng phương trình đường cong sản lượng chuyển đổi (Ebert, 1987)

RLG= Chiều dài ruột cá

Chiều dài tổng của cá

GI= hối lượng của ruột cá hối lượng của cơ thể cá

3.5.5.4 Xử lý số liệu

Sự dao động của RGL và GI theo nhóm chiều dài cá và điểm thu mẫu được xác bằng phương pháp phân tích phương sai 1 nhân tố Sự dao động của RGL, GI và Clark theo mùa vụ được xác định bằng kiểm định t Kiểm định t cũng được dùng để xác định sự dao động của RGL

và GI giữa hai loài cá G aureus và G sparsipapillus Sự tương tác của nhóm chiều dài × mùa

vụ, nhóm chiều dài × điểm thu mẫu, mùa vụ × điểm thu mẫu ảnh hưởng đến sự dao động của

RGL và GI được xác định bằng phương pháp phân tích phương sai 2 nhân tố Phần mềm SPSS

v.21 được dùng để xử lý thống kê