بارور سازی ماهیان به روش القاء مصنوعی

در میان مهم ترین پیشرفت هایی که در زمینه ی آبزی پروری در طول چند دهه ی اخیر به وقوع پیوسته است، توسعه ی تکنیک های القاء تولیدمثل در ماهی قرار دارد.

---

بارور سازی ماهیان به روش القاء مصنوعی
در میان مهم ترین پیشرفت هایی که در زمینه ی آبزی پروری در طول چند دهه ی اخیر به وقوع پیوسته است، توسعه ی تکنیک های القاء تولیدمثل در ماهی قرار دارد. این تکنیک ها به پرورش دهندگان اجازه می دهد تا به مولد سازی و پرورش گونه هایی که بطور طبیعی در شرایط پرورشی قادر به تکثیر نمی باشند ، بپردازند و زمان تکثیر ماهیان پرورشی را مطابق با چرخه ی تولیدی دستکاری نمایند.
برخی از گونه ها، به خاطر شرایط محیطی یا پرورشی که با شرایط طبیعی شان متفاوت می باشد؛ از قبیل دمای آب یا مواد مختلف موجود در طبیعت ، قادر به تولیدمثل در شرایط اسارت نیستند. این شرایط برای مولدین استرس زا بوده و یا عناصر مورد نیاز برای کامل شدن فرایند تولیدمثل را فراهم نمی کنند.
ماهی ممکن است در شرایط پرورشی، در زمان مطلوب قادر به تولیدمثل نباشد، از این رو تغییر در سیکل تولیدمثل مناسب خواهد بود. این شرایط به پرورش دهنده اجازه می دهد تا:
1- ماهی را خارج از فصل طبیعیِ تکثیر، بدست آورد که موجب طولانی تر شدن زمان پرورش و یا تولید ماهیان دورگه با سایر گونه ها می شود؛
2- سبب بهبود بازدهی میزان تولیدمثل ماهی با توجه به داده های از پیش تعیین شده می شود؛
3- میزان زنده مانی لاروها، تحت شرایط کنترل شده ی کارگاه تکثیر، از طریق لقاح مصنوعی و انکوباسیون تخم ها، افزایش می یابد.
به این دلایل، استفاده از تکنیک های مناسب برای تغییر سیکل تولیدمثل ، ابزار مناسبی برای تکثیر ماهی می باشد.
زمینه: تولیدمثل در طبیعت
در ماهیها ، فرایند تکثیر شامل سه مرحله ی اصلی زیر است:
1- رسیدگی (Maturation) : تکامل سلول های جنسی (تخمک و اسپرم) تا زمانیکه قادر به لقاح باشند؛
2- ائولاسیون (Ovulation) : جدا شدن تخمک از تخمدان ؛ و
3- تخم ریزی (Spawning) : رها سازی تخمک و اسپرم در محیط خارج بصورت واحد مجزا.
در ماهی ، همانند تمام مهره داران عالی، هورمون ها نقش تعیین کننده ای در فرایند تولیدمثل بر عهده دارند. هورمون ها پیام رسان های شیمیایی هستند که توسط اندام های خاصی، از قبیل غده ی هیپوفیز، به جریان خون ریخته می شوند. هورمون ها از طریق جریان خون به دیگر بافت ها انتقال می یابند و این بافت ها به طرق مختلف به این هورمون ها پاسخ می دهند.یکی از این پاسخ ها، آزاد شدن هورمون های دیگر از این بافت ها می باشد که این فرایند خود نیز پاسخ های دیگری در بافت های دیگر را در پی دارد. بافت های اولیه ی درگیر در رهاسازی هورمون، هیپوتالاموس، غده ی هیپوفیز و غدد جنسی می باشد.
ماهیان تحت شرایطی تولیدمثل می کنند که محیط برای زنده ماندن لاروها در شرایط مطلوب باشد. خیلی قبل از تخم ریزی، راهنماهای فصلی موجب آغاز فرایند رسیدگی می شوند.در بسیاری از ماهیها ، این مرحله تا یکسال به طول می انجامد. زمانیکه سلول های جنسی به رسیدگی می رسند، محرک های محیطی که از شرایط مطلوب برای لاروها حکایت دارد، موجب ائولاسیون و تخم ریزی در ماهی می شوند. به عنوان مثال محرک های محیطی عبارتند از ، تغییر دوره ی نوری (فتوپریود) ، دما ، بارندگی و قابلیت دسترسی به غذا.گیرنده های حسی مختلفی، از قبیل چشم، غده ی پینه آل (اندامی در بخش فوقانی مغز جلویی که به نور حساس است)، اندام های بویایی، جوانه های چشایی و گیرنده های دمایی، در دریافت این تغییرات دخیل اند.
هیپوتالاموس، واقع در پایه ی مغز، به سیگنال هایی که از گیرنده ها فرستاده می شود، حساس می باشد و در پاسخ به محرک های محیطی با آزاد کردن هورمون پاسخ می دهد. اصلی ترین هورمون، هورمون آزاد کننده ی گنادوتروپین (GnRH) می باشد، که از هیپوتالاموس به هیپوفیز منتقل می شود. غده ی هیپوفیز عهده دار کنش های مختلفی از قبیل رشد و تولیدمثل می باشد.سلول های مخصوصی از هیپوفیز، هورمون آزاد کننده ی گنادوتروپین را دریافت کرده و به دنبال آن هورمون گنادوتروپین را به داخل خون آزاد می کند. هورمون های گنادوتروپیکی به غدد جنسی انتقال می یابد.در نتیجه این عمل، استروئید های مسوول رسیدگی نهایی سلول های جنسی سنتز می شود.رسیدگی تخمک یک فرایند طولانی بوده که تغییرات پیچیده ی فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی را شامل می شود. یکی از مراحل مهم، زرده سازی (ویتلوژنز) می باشد. در این مرحله پروتئین زرده ایی که در کبد تولید شده به تخمدان انتقال یافته و در تخم ذخیره می شود. زرده به عنوان منبع غذایی برای جنین در حال تکامل مهم است.
همچنین مراحل مهاجرت و شکسته شدن هسته(GVBD) نیز مهم می باشد. قبل از مهاجرت، هسته یا وزیکول ژرمینال در مرکز تخمک در مرحله ی غیر فعال قرار دارد.در این مرحله ، تخمک ها از لحاظ فیزیولوژیکی و ژنتیکی قادر به لقاح نمی باشند، حتی اگر ظاهر یک تخمک کاملا رسیده را داشته باشند. هنگامیکه شرایط برای رسیدگی نهایی فراهم شود، هسته دوباره فعالیت خود را از سر می گیرد و مهاجرت هسته به یک سمت تخمک آغاز می شود. نهایتا دیواره ی هسته شکسته شده و کروموزوم ها به داخل سلول رها می شوند.
رسیدگی تخمک بوسیله ی تکنیک بیوپسی قابل تعیین می باشد. تخمک ها از تخمدان برداشت شده و با محلول مخصوص شفاف می شود. سپس زیر میکروسکوپ مورد بررسی قرار می گیرد. در تخمک های رسیده ، مهاجرت هسته به یک طرف سلول بطور کامل انجام خواهد شد.
بعد از رسیدگی تخمک ، موادی به نام پروستاگلاندین سنتز می شود. این مواد باعث ائولاسیون تخمک می شود که در اثر آن فولیکول که تخمک را دربر گرفته است، پاره می شود.سپس تخمک ها به داخل حفره ی بدن یا حفره ی تخمدان و بعد از این به داخل محیط آب ریخته می شود. بعد از ائولاسیون کیفیت تخمک ها به سرعت کاهش می یابد.
ماهی های حاوی تخمک های رها نشده از غدد جنسی را اصطلاحا \" سبز(green)\" می نامند. واژه ی رسیده (ripe) برای توضیح ماهیهایی با سلول های جنسی که از تخمدان به حفره ی تخمدان ریخته شده اند، بکار می رود. ماهیهای رسیده را می توان تخم کشی نمود ولی از ماهیهای سبز نمی توان به منظور استحصال تخمک استفاده نمود.
القاء تولیدمثل
دو استراتژی برای القاء تولیدمثل در ماهی وجود دارد.اولین استراتژی آنست که محیطی مشابه آنچه که در طبیعت برای تولیدمثل آنها لازم است، فراهم شود. برای مثال، گربه ماهی در فضایی محصور مانند کُنده ی میان تهی درخت قادر به تخم ریزی است. پرورش دهنده می تواند با قرار دادن قوطی شیر در استخر، محیط طبیعی این ماهی را شبیه سازی کند. وجود گیاه و افزایش دما معمولا برای ماهی طلایی مورد استفاده قرار می گیرد. تغییر در دوره ی نوری در کارگاه تکثیر می تواند موجب جلو انداختن یا تاخیر در رسیدگی و ائولاسیونِ بسیاری از آزاد ماهیان و قزل آلا شود.
دومین استراتژی تزریق هورمون بوسیله ی هورمون های طبیعیِ تولیدمثلی یا هورمون های آنالوگ سنتتیک می باشد. این روش تنها در ماهیهایی قابل استفاده است که ماهی آماده ی تخم ریزی و دارای تخمک های رسیده ایی باشد که عمل مهاجرت هسته در آنها اتفاق افتاده باشد.اغلب دو استراتژی بصورت متوالی استفاده می شود: ابتدا دستکاری در رسیدگی انجام شده و در بعد ائولاسیون القاء می گردد.
تعداد زیادی هورمون برای القاء تولیدمثل در ماهیان استفاده می شود.در چند سال گذشته دو روش بوجود آمده که با کمترین هزینه بیشترین شانس برای موفقیت را در پی دارد. این دو روش عبارتند از تزریق هورمون GnRH آنالوگ به همراه ضد دوپامین [در کپور ماهیان و گربه ماهی] و تزریق گنادوتروپین.
GnRH آنالوگ به همراه ضد دوپامین
هورمون آزاد کننده ی هورمون زرده ساز (LHRH) ، هورمون پستانداران نامیده می شود که برای القاء ترشح هورمون های تولیدمثلی بطور موفقیت آمیز مورد استفاده قرار گرفته است. در سال های اخیر نوع سنتتیک LHRH، که به بصورت LHRHa بیان می شود، توسعه یافته است که از نوع طبیعی آن موثرتر است. بدین خاطر که خالص تر بوده و توسط ماهی به سرعت متابولیزه نشده و برای مدت طولانی تری فعال باقی می ماند.
تحت شرایط طبیعی ، ساز و کار بازخوردی در ماهی وجود دارد که ترشح گنادوتروپین را محدود می کند. این ساز و کار ماده ی شیمیایی به نام دوپامین می باشد که مانع فعالیت LHRH می گردد. زمانیکه دوپامین در ماهی وجود دارد حتی تزریق LHRHa نیز با موفقیت محدودی همراه است. اغلب برای محدود کردن تاثیر دوپامین از مواد ضد دوپامین استفاده می شود. زمانیکه LHRHa به همراه ضد دوپامین مورد استفاده قرار می گیرد، میزان موفقیت تکثیر شدیدا افزایش می یابد.
گنادوتروپین
دو نوع عصاره ی گنادوتروپین برای القاء ائولاسیون در ماهی مورد استفاده قرار می گیرد: گنادوتروپین کوریونیک انسان (HCG) و عصاره ی غده ی هیپوفیز ماهی. عصاره ی غده ی هیپوفیز با برداشت غده ی هیپوفیز از یک ماهی و استحصال هورمون از آن انجام می گیرد که ممکن است به ماهی دیگری نیز تزریق شود. این هورمون برای کپور ، گربه ماهی، آزاد ماهی و دیگر ماهیها قابل استفاده است. گنادوتروپین کوریونیک انسان (HCG) دارای سه مزیت در مقایسه با عصاره ی غده ی هیپوفیز می باشد:1) خیلی ارزان تر است، 2) پایدارتر است، 3) در فرم خالص قابل تهیه است.
روش ها
جزئیات القاء تولیدمثل از گونه ایی به گونه ی دیگر متفاوت است. همچنین بر اساس اهداف و ابزار پرورش دهندگان متغیر می باشد. باید اشاره نمود که تکنیک هایی که در زیر بیان شده در تمام موقعیت ها قابل استفاده نیست. پرورش دهندگان باید به دنبال تکنیک هایی باشند که برای گونه های مورد پرورش آنها توسعه یافته است و آنهایی را انتخاب کنند که برای شرایط کاری آنها بهترین باشد.
مولدین
مولدین باید سریع الرشد، عاری از بیماری و از لحاظ جنسی رسیده باشند. چندین شاخص برای رسیدگی جنسی ماهی وجود دارد:
ماده:
• شکم گرد و نرم است.
• منفذ تناسلی متورم، بیرون زده و قرمز رنگ است.
• مخرج اغلب متورم و قرمز رنگ می باشد.
• خصوصیات ثانویه جنسی قابل مشاهده است.
نر:
• اسپرم با فشار آرام به ناحیه ی شکم از بدن خارج می شود.
• خصوصیات ثانویه جنسی قابل مشاهده است.
مولدین باید با آرامش کامل حمل و نقل و دستکاری شوند. آنها از لحاظ فیزیکی خیلی اسیب پذیر بوده و ممکن است در اثر افتادن یا دستکاری نامناسب و خشن بمیرند. اغلب ، منابع پرورش دهندگان به سمت تولید مولدین لاین و داشتن ماهیان سالم در حال توسعه می باشد.پتانسیل برگشت این سرمایه گذاری به راحتی در اثر دستکاری نامناسب مولدین از بین خواهد رفت.
زمانیکه مولدین در استخر یا پِن (توری محصور) نگهداری می شوند، تمام پارامترهای کیفی ، از قبیل دما و اکسیژن، باید در حد اپتیمم (مطلوب) نگه داشته شود.یکی از شرایط مطلوب کیفیت بالای نگهداری مولدین، بر قرار کردن شرایط متعادل غذایی است. اگر ماهی از یک شرایط محیطی به شرایط دیگر منتقل گردد باید فرصت سازگاری به ماهی داده شود. در هنگام دستکاری برقراری آرامش باید یک اصل باشد.پوشاندن ماهی با یک کرباس یا پارچه ی مرطوب ، یا پوشاندن ظروف حمل و نقل برای نرسیدن نور به ماهی، به آرام نگه داشتن ماهی کمک خواهد نمود. مواد آرام کننده در هنگام تزریق یا تخم کشی مورد استفاده قرار می گیرد.
تزریق هورمون به بدن ماهی
دو مکان رایج برای تزریق هورمون به بدن ماهی وجود دارد. تزریق داخل صفاقی (در حفره ی بدن) در بخش شکمی ماهی زیر باله ی شکمی یا باله ی سینه ای انجام می گیرد(تصویر 2-1).تزریق عضلانی معمولا در بخش پشتی بدن ماهی بالای خط جانبی و زیر بخش قدامی باله ی پشتی صورت می پذیرد. در هر دو روش، مکان قرار گرفتن سوزن مهم می باشد بطوریکه در زیر فلس قرار گیرد.

معمولا دو دُز از هورمون مورد استفاده قرار می گیرد: یک دُز مقدماتی و یک دُز قطعی یا نهایی.بین این دو دُز یک فاصله ی زمانی 12-24 ساعته در نظر گرفته می شود. معمولا دُز مقدماتی 10 درصد از کل مقدار هورمون را به خود اختصاص می دهد. برای برخی از ماهیان ، چندین دُز مقدماتی ضروریست.
تخم کشی (Stripping)
تخم کشی تا حد ممکن باید بلافاصله بعد از ائولاسیون باشد. ماهی باید بیهوش شده و 6-12 ساعت بعد از تزریق دوم باید مورد بررسی قرار گیرد. قبل از تخم کشی ، هر دو ماهی نر و ماده باید تمیز و ناحیه ی اطراف منفذ تناسلی با یک حوله ی نرم، خشک شود تا باقیمانده ی ماده ی بیهوشی موجب مرگ اسپرم نشود. آب، موکوس ماهی، مدفوع و خون نباید در هنگام تخم کشی با سلول های جنسی ترکیب شود.
برای تخم کشی ماهی ماده، باید ناحیه ی دمی با یک دست نگه داشته شود و با دست دیگر به آرامی به ناحیه ی شکمی ماهی فشار وارد گردد.اگر ائولاسیون اتفاق افتاده باشد، جریانی از تخم مشاهده خواهد شد.اگر تنها تعداد کمی تخم ار بدن خارج شد ، ماهی هنوز \"سبز\" بوده و باید به حوضچه ی نگهداری برگردانده شود.ناحیه ی شکمی باید از جلو به عقب ماساژ داده شود تا تمام تخمک ها از بدن خارج شود .