Tên đề tài: “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”.

Tác giả: Phan Hoàng Giẻo, Khóa: 2019

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học; Mã số: 9420201. Nhóm ngành: Khoa học sự sống

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Đinh Minh Quang - Trường Đại học Cần Thơ

Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Trương Trọng Ngôn - Trường Đại học Cần Thơ

    1. Tóm tắt nội dung luận án

Nghiên cứu được thực hiện nhằm cung cấp dẫn liệu về đặc điểm di truyền của giống cá bống Glossogobius cũng như đặc điểm sinh học và sinh thái học dinh dưỡng của hai loài cá Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus ở Cần Thơ, Sóc Trăng, Bạc Liêu và Cà Mau. Kết quả phân tích trình tự vùng gen COI của ba loài G. aureus, G. sparsipapillus và Glossogobius giuris thuộc giống cá bống Glossogobius cho thấy chưa có sự phân tách thành các loài riêng biệt mà nằm xen kẽ trong các nhánh nhỏ của cây phát sinh loài với khoảng cách di truyền giữa ba loài là ~0,158. Tương tự, khi phân tích trình tự vùng gen Cytb cho thấy ba loài thuộc giống cá bống Glossogobius có quan hệ di truyền chặt chẽ với nhau, trong đó khoảng cách di truyền của ba loài £0,01. Hai loài G. aureus và G. sparsipapillus thuộc nhóm cá tăng trưởng bất đẳng ưu thế chiều dài cá hơn khối lượng cơ thể do giá trị b (2,68±0,03 SE ở loài G. sparsipapillus và 2,70±0,12 SE ở loài G. aureus) thu được từ phương trình hồi quy giữa chiều dài tổng và khối lượng của hai loài nhỏ hơn 3. Cả hai loài G. aureus và G. sparsipapillus thích ứng tốt với môi trường sống do hệ số điều kiện lớn hơn 1. Hệ số này không có sự khác biệt giữa cá đực và cá cái, giữa mùa khô và mùa mưa nhưng có sự khác biệt giữa hai nhóm cá (thành thục và chưa thành thục sinh dục). Khối lượng đá tai ở các loài cá này có quan hệ chặt chẽ với chiều dài, chiều cao cơ thể, chiều dài đầu của cá và thể hiện mối quan hệ chặt chẽ giữa khối lượng đá tai với khối lượng cơ thể cá ở cả bốn điểm nghiên cứu do có hệ số xác định tương đối cao (r²>0,62), điều này cho thấy đá tai có thể dùng để ước lượng sự tăng trưởng của cá. Loài G. aureus và loài G. sparsipapillus cùng thuộc nhóm cá ăn động vật và tính ăn này không có sự thay đổi giữa cá đực và cá cái cũng như không có sự thay đổi trong các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cá. Phổ thức ăn của hai loài G. aureus và G. sparsipapillus chủ yếu là cá nhỏ và giáp xác. Hai loài cá G. aureus và G. sparsipapillus có cường độ bắt mồi và khả năng tích trữ năng lượng cao do chỉ số sinh trắc dạ dày, hệ số béo của chúng tương đối cao. Tỷ lệ đực - cái của loài G. aureus và loài G. sparsipapillus xấp xỉ 1: 1. Tuổi thọ tối đa của hai quần thể G. aureus và G. sparsipapillus tương đối cao và quần thể của hai loài cá này có xu hướng bị khai thác quá mức do tỷ lệ chết do khai thác tương đối cao. Vì vậy, để đảm bảo khai thác hợp lý và phát triển bền vững nguồn lợi những loài thuộc giống Glossogobius ở khu vực nghiên cứu, người dân nên hạn chế đánh bắt những cá thể có kích thước nhỏ hơn chiều dài đánh bắt đầu tiên (>10,1 cm ở loài G. aureus và >7,3 cm ở loài G. sparsipapillus).

2. Những đóng góp mới của luận án

Những đóng góp mới của luận án gồm: (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.

3. Các ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Kết quả của luận án đóng góp cho công tác giảng dạy, học tập, nghiên cứu khoa học của giảng viên và sinh viên các ngành như Công nghệ sinh học, Sinh thái học, Nuôi trồng thuỷ sản, Sư phạm Sinh học…cụ thể:

- 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.

- 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. 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.

Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:

- Phân tích thêm một số gen trong nhân nhằm phục vụ cho công tác định loại và đánh giá mối quan hệ di truyền của những loài cá này ở khu vực nghiên cứu.

- Phân tích đồng vị bền δ¹³C và δ¹⁵N trong cơ cá và nhóm thức ăn đã được ghi nhận trong phổ thức ăn của cá từ môi trường để làm cơ sở xác định chúng có hấp thụ được chất dinh dưỡng từ những loại thức ăn này hay không. Đây là cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo về nuôi nhân tạo của những loài cá này trong tương lai.

- Chiều dài khai thác cho phép của cá nên lớn hơn chiều dài đánh bắt đầu tiên (>10,1 cm ở loài G. aureus và >7,3 cm ở loài G. sparsipapillus) để đảm bảo khai thác hợp lý nguồn lợi thủy sản ở khu vực nghiên cứu.

Thesis title: STUDY ON GENETIC, BIOLOGICAL, AND ECOLOGICAL CHARACTERISTICS OF Glossogobius aureus AND Glossogobius sparsipapillus DISTRIBUTED AT SOME PROVINCES IN THE MEKONG DELTA

- Major: Biotechnology                                             Code: 9420201

- PhD Candidate: Phan Hoang Gieo                       Term: 2019 - 2022

- Supervisor:    A/Prof. Dr. Dinh Minh Quang

A/Prof. Dr. Truong Trong Ngon

- Educational Unit: Can Tho University.

1. Summary of the thesis

The study was conducted to provide data on the goby genus Glossogobius’s genetic characteristics and the biological and nutritional ecological traits of Glossogobius aureus and Glossogobius sparsipapillus distributed in Can Tho, Soc Trang, Bac Lieu, and Ca Mau. The COI sequence analysis results of three species, including G. aureus, G. sparsipapillus và Glossogobius giuris, show that they had not been separated but alternated in small branches of these three species' phylogenetic tree, with the genetic distance between the three species being ~0.158. Similarly, when analyzing the Cytb gene, three species of Glossogobius were closely related, and the genetic distance of the three species was £0.01. Both G. aureus and G. sparsipapillus belong to the group of fish with negative allometry with the dominant increase of fish total length due to b-value (2.68±0.03 SE in G. sparsipapillus and 2.70±0.12 SE G.aureus) obtained from the length-weight relationship of the two species were <3. G. aureus and G. sparsipapillus were observed to adapt well to the habitat due to the ecosystem, as their condition factor was>1. Their b-value did not vary with sex and season but changed with fish size. The otolith mass of these fishes was closely related to the fish’s length, weight, body height, and head length due to a relatively high determination coefficient value (r²>0.62), suggesting that the otolith can be used to estimate fish growth. Both G. aureus and G. sparsipapillus were carnivorous and belonged to the group of aggressive fish with a food composition of main crustaceans and small fish. These two fish species had a strong ability to catch prey and a high energy storage capacity due to their relatively high gastronomic index. The sex ratio of the two species was approximately 1:1. The maximum lifespan of G. aureus and G. sparsipapillus was relatively high, and the populations of these two fish species tended to be overfished as the fishing mortality was relatively high. Therefore, local authorities should advise people to avoid catching fish with a total length lower than the first captured length (>10.1 cm in G. aureus and >7.3 cm in G. sparsipapillus) to ensure proper exploitation of Glossogobius resources in the study area.

2. New contributions of the thesis

The new contributions of the thesis include: (1) Identifying DNA molecular markers in mitochondria of fish species of the genus Glossogobius. Register 12 sequences of COI and 12 sequences of Cytb gene regions of three species, including G. aureus, G. sparsipapillus và Glossogobius giuris. Peculiarly, Register sequences of COI and Cytb gene regions of G. sparsipapillus on NCBI gene bank. (2) The growth pattern and condition factor were added as well as the variation of these factors by sex, season, and size of G.aureus and G.sparsipapillus. (3) Provide data on otolith morphology and the relationship between some morphological parameters of otolith with the size of 2 species G. aureus and G. sparsipapillus. (4) The data on palatability and food spectrum, as well as the variation of feeding and food spectrum by sex, season, and size of two species G. aureus and G. sparsipapillus, were identified in the study area. (5) The population parameters were additional data on the exploitation status of two species G.aureus and G. sparsipapillus in the study area.

3. Practical applications, issues that need further research

The results of the thesis contribute to the teaching, learning, and scientific study of lecturers and students in fields such as Biotechnology, Ecology, Aquaculture, and Biology Pedagogy... specifically:

- Data on palatability and nutritional characteristics are the basis for the research on the artificial culture of two goby G. aureus and G. sparsipapillus in the study area, thereby diversifying the cultured species and adapting to the changing conditions. Saltwater intrusion due to climate change affects the Mekong Delta.

- Additional data were provided on biological characteristics such as growth form, condition coefficient, structure, and relationship of ear rock to the fish size of two species of goby G. aureus and G. sparsipapillus in the research area.

- Finally, They provide data on nutritional ecology and populations of two goby G. aureus and G. sparsipapillus species in the study area. The study’s results supplement data for the taxonomy and evaluation of the genetic diversity of fish species of the genus Glossogobius.

Issues that need to be further studied:

- We need to analyze some more genes in the nucleus to identify and evaluate these fish species' genetic relationships in the study area.

- We should analyze stable isotopes of δ¹³C  and δ¹⁵N in fish muscle and food groups that have been recorded in the food spectrum of fish from the environment to determine whether they can absorb nutrients from these foods or not. No. This is the basis for future research on these fishes’ artificial culture.

- We should rely on the allowable fishing length of fish to be greater than the length of the first catch (> 10.1 cm in G. aureus and > 7.3 cm in G. sparsipapillus species) to ensure proper exploitation of resources fisheries in the study area.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)