Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 2/2011 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 19 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC HỌC CỦA TINH SÀO CÁ CHẼM MÕM NHỌN Psammoperca waigiensis (Cuvier, 1828) STUDIES ON TESTES HISTOLOGY OF WAIGIEU SEAPERCH – Psammoperca waigiensis (Cuvier 1828) Phạm Quốc Hùng, Lê Hoàng Thị Mỹ Dung Khoa Nuôi Trồng Thủy Sản - Trường Đại học Nha Trang TÓM TẮT Nghiên cứu này được tiến hành trên cá Chẽm Mõm Nhọn (Psammoperca waigiensis) 3 + tuổi trong chu kỳ sinh sản 12 tháng trong năm. Mẫu tinh sào (126 mẫu) sau khi thu được cố định trong dung dịch Bouin và cắt lớp (5-7 μm) để làm tiêu bản tổ chức học. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự thành thục của tinh sào dường như xảy ra quanh năm từ tháng 2 đến tháng 10. Quá trình tạo tinh thể hiện khá phức tạp và có nhiều sự chồng chéo của các giai đoạn. Trong cùng một ống sinh tinh, các tinh bào phát triển khá đồng bộ. Tuy nhiên, khi quan sát sự phát triển của tinh bào lại thể hiện sự không đồng bộ khá rõ giữa các ống sinh tinh. Điều đó khẳng định đây là loài cá có sự thành thục liên tục, hay nói cách khác là sinh sản nhiều lần trong năm. Sự phát triển của tinh sào có thể chia thành 6 giai đoạn phát triển khác nhau. ABSTRACT The commonly applied classification scale of fish gonad development divides the maturation process into six stages. However, the scales do not entirely reflect the continuity of the maturation process. Based on light microscope observations, this article describes a comprehensive pattern of testicular transformations during maturation. The study was carried out on Waigieu seaperch - Psammoperca waigiensis aged 3 years. A total of 126 testes collected during reproductive season of the year were examined. The testes were fixed in Bouin’s fluid. Histological slides of the gonad were made using the standard paraffin technique. The 5-7 μm sections were stained with haematoxylin and eosin. Histological changes of testes during maturation indicated this is a multiple spawner with a long reproductive cycle from Febuary until October in year. In the testis, there are different stages of male gamete development at the same time indicating an asynchronous species. I. MỞ ĐẦU Ở cá xương, các nghiên cứu về tổ chức học cũng như sự phát triển của tinh sào vẫn còn ít so với buồng trứng bởi một vài nguyên nhân. Một trong những nguyên nhân chính có thể là do ở cá đực dễ đạt đến trạng thái thành thục cũng như việc kích thích cá đực sinh sản trong điều kiện nhân
9
Embed
NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC HỌC CỦA TINH SÀO CÁ CHẼM MÕM …ntu.edu.vn/Portals/66/Tap chi KHCNTS/So 2-2011/So 2.2011_03 Pham Quoc... · 2. Phương pháp làm tiêu bản tổ
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Hình 1: Sự thay đổi về tổ chức học của tinh sào cá Chẽm Mõm Nhọn trong chu kỳ sinh sản
A: tháng 1 - 2; B: tháng 3; C: tháng 4; D: tháng 5 - 6; E: tháng 7; F: tháng 8 - 9; G: tháng 10 - 11 và H: tháng 12. 1, 2 và 3: tinh bào cấp II; 4: tinh trùng; 5: ống dẫn; 6: mạng lưới mô liên kết.
Tổ chức của tinh sào phức tạp hơn so với buồng trứng vì sự hiện diện đồng thời các giai đoạn phát triển của tế bào sinh dục đực (Zutshi và Murthy 2001). Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là không thể xác định được đặc điểm chung của từng giai đoạn phát triển của tinh sào. Trong tinh sào cá đực đều tồn tại các tế bào sinh dục ở cùng một giai đoạn phát triển hay cùng tồn tại nhiều giai đoạn phát triển. Các tế bào sinh dưỡng khác có chức năng hỗ trợ và điều khiển quá trình tạo tinh như tế bào Sertoli cũng tồn tại trong tinh sào (Schulz và CTV 2005). Sự sinh sản ở cá đực ít được nghiên cứu so với cá cái và vì vậy sự thay đổi về hình thái học và tổ chức của tinh sào không được hiểu biết đầy đủ (Ramadan và CTV 1987).
Hình 2: Tinh sào cá Chẽm Mõm Nhọn ở giai đoạn thành thục
2. Các giai đoạn phát triển của tinh sào
Giai đoạn I (Giai đoạn còn non)Về hình thái: Tinh sào là những dải mỏng, trong suốt và khó phân biệt được đực cái bằng mắt
thường. Mạch máu kém phát triển. Tinh sào không màu hoặc hồng nhạt. Giai đoạn I chỉ gặp ở cá đực giai đoạn tiền trưởng thành và chưa tham gia sinh sản lần đầu.
Về tổ chức học: Ở giai đoạn này, tinh bào chưa phát triển. Trong tinh sào chủ yếu là mô liên kết và chỉ có các tinh nguyên bào lớn riêng biệt (Hình 3).
Giai đoạn II (Giai đoạn đầu quá trình tạo tinh)Về hình thái: Tinh sào lớn lên về mặt kích thước so với giai đoạn I do các tinh nguyên bào đang
phân chia. Tinh sào không trong suốt mà trở nên mờ đục. Tinh sào có dạng những dải tròn hay mảnh, thường có màu xám hay hồng nhạt, một số trường hợp tinh sào có màu đỏ vì có nhiều mạch máu phân bố.
Về tổ chức học: Đặc trưng của giai đoạn này là sự có mặt của các tế bào sinh dục ở giai đoạn đầu của quá trình tạo tinh trong trạng thái sinh sôi. Trên các tiêu bản tổ chức mô học, chúng ta có thể nhìn thấy các bào nang có kích thước lớn. Bên trong các bào nang này có các tinh nguyên bào và các tinh nguyên bào đang phân chia. Ngoài ra, trong tinh sào còn có các tế bào hồng cầu và mạch
Giai đoạn III (Giai đoạn giữa quá trình tạo tinh)Về hình thái: Ở giai đoạn này, tinh sào tăng lên về thể tích. Ở giai đoạn đầu, tinh sào có màu
hồng nhạt sau đó chuyển sang màu vàng - trắng vào cuối giai đoạn này.Về tổ chức học: Đây là giai đoạn mà sự tạo tinh xảy ra mạnh nhất. Trong các ống sinh tinh có
đầy các bào nang chứa đựng các tế bào tinh đang ở những giai đoạn khác nhau của quá trình tạo tinh. Khoảng trống giữa các ống tinh hẹp. Trong các ống sinh tinh bao gồm các bào nang chứa các nguyên tinh bào đang nguyên phân, các bào nang chứa tinh bào cấp I (tinh bào sơ cấp), các bào nang chứa tinh bào cấp II (tinh bào thứ cấp) và các bào nang chứa các tinh tử. Cuối giai đoạn này, trong tinh sào đã xuất hiện một số tinh trùng chín muồi (Hình 5).
Hình 3: Tinh sào giai đoạn I; 1: tinh nguyên bào, EP: mô liên kết
Hình 4: Tinh sào giai đoạn II; 1: tinh nguyên bào, 2: tinh nguyên bào đang phân chia, E: tế bào hồng cầu
Giai đoạn IV (Giai đoạn cuối quá trình tạo tinh)Về hình thái: Đây là giai đoạn kết thúc quá trình tạo tinh. Do có nhiều tinh trùng tức là có nhiều
tế bào rất nhỏ nên tinh sào có màu trắng sữa. Ở cuối giai đoạn này, tinh trùng dễ dàng theo ống dẫn đổ ra ngoài qua lỗ sinh dục nếu ta vuốt nhẹ ở bụng cá. Tinh dịch đặc như sữa, chứ không loãng.
Về tổ chức học: Trên các tiêu bản có thể nhận thấy ở giai đoạn này trong các ống sinh tinh tồn tại hầu hết các loại tế bào sinh dục ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Trong đó, nhiều nhất là các tế bào tinh trùng chín muồi đã đi ra khỏi các bào nang và rơi vào xoang của các ống sinh tinh. Các tinh nguyên bào lớn đang phân chia nguyên nhiễm, các tinh bào cấp I (tinh bào sơ cấp), tinh bào cấp II (tinh bào thứ cấp) và các tinh tử nằm trên thành các ống sinh tinh là nguồn dự trữ cho lần sinh sản tiếp theo (Hình 6).
Giai đoạn V (Giai đoạn cá đực đang sinh sản)Về hình thái: Đây là giai đoạn thể hiện tình trạng đang sinh sản của cá đực. Sản phẩm sinh dục
chảy ra ngoài mà không cần mổ cá cũng có thể xác định được. Ở giai đoạn này tinh dịch được tạo ra làm loãng khối tinh trùng và làm cho chúng chảy ra ngoài dễ dàng. Tinh sào màu trắng sữa, bụng mềm, vuốt nhẹ hay uốn cong thân cá thấy có sẹ trắng đục chảy ra.
Về tổ chức học: Tinh sào đang ở tình trạng sinh sản. Bên trong các ống sinh tinh được lấp đầy bởi các tế bào tinh trùng chín muồi. Các tinh tử ở giai đoạn cuối của quá trình tạo tinh cũng được nhìn thấy bên cạnh thành của các ống sinh tinh (Hình 7).
Giai đoạn VI (Giai đoạn ngay sau khi cá đực sinh sản)Về hình thái: Là trạng thái cá đực ngay sau khi sinh sản, tinh sào co lại có dạng như một dải
mỏng và trở nên mềm nhão. Mạch máu mở rộng, tinh sào màu hồng hoặc nâu do xuất huyết. Nếu cắt tinh sào hay vuốt bụng thì có ít nước đục loãng hoặc hơi vàng chảy ra. Rất nhanh sau giai đoạn này, tinh sào trở về giai đoạn III.
Về tổ chức học: Trong tinh sào còn sót lại một số tinh trùng trong các ống sinh tinh và các tinh trùng này sẽ bị thực bào bởi các tế bào Sertoli. Ngoài ra, trong tinh sào cũng xuất hiện các tinh nguyên bào đang phân chia và các tinh bào cấp I và cấp II trên thành các ống sinh tinh, chuẩn bị cho đợt sinh sản tiếp theo. Ngoài ra một số lượng lớn các không bào cũng được tìm thấy trên thành của các ống sinh tinh (Hình 8).
Hình 5: Tinh sào giai đoạn III; 2: tinh nguyên bào đang phân chia, 3: tinh bào cấp 1,4: tinh bào cấp 2, 5: tinh tử, 6: tinh trùng, ST: tế bào Sertoli
Ngay sau khi sinh sản, tinh sào trở về giai đoạn III. Tuy nhiên, đối với tinh bào, quá trình phát triển có thể chia thành 4 giai đoạn đó là (1) giai đoạn sinh sản (các tinh nguyên bào thực hiện phân chia nguyên nhiễm để tạo ra vô số tinh nguyên bào có kích thước nhỏ hơn), (2) giai đoạn sinh trưởng về sinh chất của các tinh nguyên bào để trở thành tinh bào cấp 1 (tinh bào sơ cấp), (3) giai đoạn thành thục: các tinh bào sơ cấp thực hiện giảm nhiễm để trở thành tinh bào cấp 2 (tinh bào thứ cấp) và (4) giai đoạn chín muồi: các tinh bào thứ cấp giảm nhiễm lần 2 để tạo thành tinh tử và biệt hóa thành tinh trùng.
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận1.1. Cá Chẽm Mõm Nhọn là loài cá đẻ nhiều
lần trong năm với mùa sinh sản kéo dài từ tháng 2 đến tháng 10. Tổ chức học của tinh sào thể hiện tính không đồng bộ với sự hiện diện các tế bào sinh dục ở các giai đoạn phát triển khác nhau.
1.2. Quá trình phát triển của tinh sào cá Chẽm Mõm Nhọn trải qua các giai đoạn đặc trưng và có thể chia thành 6 giai đoạn tương ứng với giai đoạn còn non, giai đoạn đầu của quá trình tạo tinh, giai đoạn giữa của quá trình tạo tinh, giai đoạn kết thúc của quá trình tạo tinh, giai đoạn đang sinh sản và giai đoạn sau khi sinh sản.
2. Kiến nghịCác nghiên cứu về tổ chức học của tinh
sào cá biển ở nước ta vẫn còn hạn chế. Việc sử dụng các bậc thang phân chia các giai đoạn vẫn còn nhiều bất cập vì chúng phụ thuộc vào quan điểm, định nghĩa ở từng giai đoạn của các tác giả khác nhau cũng như tùy theo loài khác nhau. Vì vậy việc thực hiện các nghiên cứu về tổ chức học của tinh sào và sự phát triển của tinh bào trên một số loài cá biển nuôi ở nước ta là cần thiết nhằm xây dựng bậc thang phân chia các giai đoạn phát triển của tinh sào cá đực nói chung một cách thống nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Callard, G., Mak, P., DuBois, W., Cuevas, M. E., 1989. Regulation of spermatogenesis: the shark testis model. J Exp Zool Suppl. 2, 23-34.
2. Nikolski,G.V. 1963. Người dịch Phạm Thị Minh Giang (1973). Sinh thái học cá, NXB Đại Học.3. Ramadan, A., Ezzat, A., Khadre, S., Maguid, N., Aziz, E., 1987. Cytological and cytochemical seasonal
changes in the testis of the marine hermaphrodite fi sh Sparus aurata. Folia Morphol (Praha). 35, 170-8.4. Sakun, O.F., Butskaya, N.A., 1968 Determination of maturity stage and analysis of reproductive cycles in
fi sh (in Russian). Polarnyj Institut Rybalovstva i Okeanografi i, Murmansk, Russia.5. Schulz, R., Bogerd, J., Goos, H., 2000. Spermatogenesis and its endocrine regulation. In: Proceedings
from the Sixth International Symposium on Reproductive Physiology of Fish, Bergen, Norway, July 4-9, 225-232.
6. Schulz, R., Menting, S., Bogerd, J., Franca, L., Vilela, D., Godinho, H., 2005. Sertoli cell proliferation in the adult testis--evidence from two fi sh species belonging to different orders. Biol Reprod. 73, 891-898.
7. Shimose, T., Tachihara, K., 2006. Age, growth, and reproductive biology of the Waigieu seaperch Psammoperca waigiensis (Perciformes: Latidae) around Okinawa Island, Japan. Ichthyol Res 53, 166-171.
8. Zutshi, B., Murthy, S., 2001. Ultrastructural changes in testis of gobiid fi sh Glossogobius giuris (Ham) induced by fenthion. Indian J Exp Biol. 39, 170-3.