Nhân giống siêu đực cá chuối hoa và sản xuất cá lóc lai toàn đực

Cá lóc là loài bản địa ở châu Á, thuộc họ Channidae. Con lai giữa hai loài (Cá lóc Trung Quốc C. argus ♀ × Cá chuối hoa C. maculata ♂) có ưu thế lai rõ ràng như khả năng chịu lạnh tốt, sự khác biệt về kích thước và tốc độ tăng trưởng. Trong đó, cá lóc đực có tốc độ tăng trưởng và kích thước trung bình gấp đôi so với cá cái. Cá có kích thước lớn hơn sẽ có giá cao hơn với giá loại lớn trên 1 kg cao hơn loại nhỏ khoảng 40%. Hơn nữa, cá cái sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng và chất dinh dưỡng hơn trong quá trình phát triển tuyến sinh dục và sinh sản dẫn đến sự phát triển cơ thể chậm lại và tăng tỷ lệ chuyển hóa thức ăn (FCR). 

Vì vậy, mô hình nuôi cá lóc toàn đực sẽ đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho những người nông dân. Nhiều loài thủy sản khác có hiện tượng tương tự ảnh hưởng đến giá trị thương mại của sản phẩm và thu nhập của người nuôi, chẳng hạn như cá rô phi (Oreochromis niloticus, Oreochromis aureus), cá chép (Cyprinus carpio), cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss), cá hồi chinook (Oncorhynchus tshawytscha), cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar) và cá đù nanh (Nibea albiflora).

Sự khác biệt giữa các loài cá lóc được sử dụng trong thí nghiệm lai tạo.

Kiểm soát giới tính ở những loài này thường đi kèm với lợi thế kinh tế và đã được áp dụng thành công ở một số loài thông qua các phương pháp khác nhau, chẳng hạn như nội tiết tố androgen đã được sử dụng để tạo ra nhóm cá rô phi toàn đực đầu tiên có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn đồng thời phát hiện ra rằng cá cái mang gen di truyền giới tính đực có thể sinh sản (neofemale). Androgen đã được sử dụng trong một thời gian dài để kiểm soát giới tính của cá rô phi, cho đến khi cá siêu đực mang gen YY được tạo ra từ cá mẹ mang gen giới tính đực XY (neofemale).

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm trong nhiều năm bao gồm quá trình sử dụng ba loại hormone: α-estradiol, β-estradiol và stilbestrol gây ra sự thay đổi giới tính tạo ra cá chuối hoa siêu đực (C. maculata) có kiểu gen YY, sau đó tiến hành lai tạo giữa cá chuối hoa siêu đực (C. maculata) YY ♂  với cá lóc Trung Quốc (C. argus) XX ♀ để sản xuất đàn con lai toàn đực.

Đối với cá cái, 4 μg/kg hormone LRH-A2 được sử dụng để tiêm lần đầu, sau 12 giờ sử dụng 800 IU HCG + 12 μg LRH-A2 tiêm lần hai. Đối với con đực, 200 IU HCG và 4 μg LRH-A2 được sử dụng cùng lúc ở lần tiêm thứ hai cho cá cái. Sau khi tiêm, cá bố mẹ được ghép đôi chờ giao phối và sinh sản tự nhiên. Quá trình thụ tinh nhân tạo cũng được tiến hành, vì các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng hầu hết các cá thể neofemale không thể sinh sản tự nhiên do buồng trứng và ống dẫn trứng bất thường.

Vì thời gian hiệu quả của hormone trên cá lóc là khoảng 18 đến 22 giờ ở 28^oC nên việc tiến hành kiểm tra cá bố mẹ được thực hiện 18 giờ sau khi tiêm lần hai và bóp trứng ra. Tinh trùng được trộn với trứng và sau đó cho vào nước để thụ tinh và ấp nở. Ngoài ra, các thử nghiệm về tỷ lệ tăng trưởng và giới tính đã được tiến hành nhằm so sánh với nhóm đối chứng (C. maculata XY ♂× C. argus XX ♀)  để đánh giá năng suất tăng trưởng của đàn con lai toàn đực mới.

Cá lóc bông giống. Ảnh: TTKN Lào Cai.

Kết quả phân tích cho thấy ba loại hormone có tác dụng tương tự trong việc kích thích thay đổi giới tính ở cá chuối hoa và tỷ lệ thay đổi phụ thuộc vào liều lượng. Buồng trứng và ống dẫn trứng bất thường được tìm thấy ở tất cả các nhóm được điều trị bằng hormone dẫn đến việc sinh sản tự nhiên không thành công. Trong sinh sản, sự thụ tinh chậm trễ sẽ làm giảm đáng kể tỷ lệ nở của ấu trùng cá. Vì vậy, thụ tinh nhân tạo là điều cần thiết trong việc sinh sản của quần thể cá được xử lý bằng hormone.

Trong nhân giống đơn tính, khả năng sống sót và khả năng sinh sản của cá thể thay đổi giới tính (neofemale hoặc neomale), siêu đực (với nhiễm sắc thể YY) hoặc siêu cái (với nhiễm sắc thể WW) là yếu tố then chốt quyết định sự thành công. Về kiểu hình, ở cá lóc thu được 100% kiểu hình đực, tuy nhiên có những sai lệch so với tỷ lệ mong đợi. Trong nhóm cá đực, chỉ có 26,47% cá thể là siêu đực YY so với 33,3% dự kiến về lý thuyết.

Năng suất sinh trưởng của con lai toàn đực được so sánh với con lai bình thường ở nhóm đối chứng. Sau 120 ngày cho ăn trong cùng ao đất, tăng trọng trung bình hàng ngày (ADG) của con lai toàn đực đạt 5,73 g/ngày so với 4,88 g/ngày (nhóm đối chứng) cải thiện khoảng 17,3% và lợi thế về tăng trưởng cùng sản lượng sẽ rõ ràng hơn khi cá cái trưởng thành và chậm tăng trưởng. Ngoài ra, năng suất tăng trưởng của đàn cá thể đơn tính có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố di truyền.

Nhìn chung, các kết quả của nghiên cứu này chứng minh rằng việc lai tạo cá lóc toàn đực là khả thi và sẽ được áp dụng cho các loài cá lóc khác.

Nguồn: Zhao, J., Ou, M., Wang, Y., Liu, H., Luo, Q., Zhu, X., Chen, B., & Chen, K. (2021). Breeding of YY super-male of blotched snakehead (Channa maculata) and production of all-male hybrid (Channa argus ♀ × C. maculata ♂) [online], viewed 10 September 2021, from:< https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.736450>.