Study on the reproductive characteristics of black sea urchin Diadema setosum (Leske, 1778)

Hua Thai Nhan * , Truong Quynh Nhu and Ngo Thi Thu Thao

* Corresponding author (htnhan@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Received: 27 Jun 2018
Revised: 07 Aug 2018
Accepted: 26 Apr 2019
Published: 25 Apr 2019
Title: Study on the reproductive characteristics of black sea urchin Diadema setosum (Leske, 1778)
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2019.045
Views
102
Downloads
58
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
How to Cite
Nhân, H. T., Như, T. Q., & Thảo, N. T. T. (2019). Study on the reproductive characteristics of black sea urchin Diadema setosum (Leske, 1778). CTU Journal of Science, 55(2), 28-37. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2019.045
Issue
Vol. 55 No. 2 (2019)
Section
Aquaculture and Fisheries

Abstract

Reproductive characteristics of black sea urchin Diadema setosum was studied during the period of April 2016 to April 2017. A total of 632 specimens of black sea urchin were collected from the intertidal reef at Hon Son, Kien Giang province, Viet Nam. Monthly data collection showed that the reproductive cycle of black sea urchin was seasonal dependence. The highest gonadosomatic index (GSI) of black sea urchin was found in June (16.10±7.70), but no differ significantly with those GSI occurring from April to July. The lowest GSI was found during the period of September to December and remain low until March next year. The data suggested that spawing season of animal may occur from May to August yearly. Length-weight relationship of black sea urchin (n=632) was W = 0.48L2.84 with the value of regression co-efficient r2 = 0.93. Histology analysis also confirmed that most of the gonad (>70%) of black sea urchin collected from April to July reached the maturity stage (stage IV) and 5 different stages development of the gonad were also observed. These are resting, recovery, growing, pre-matured and matured stages. The absolute fecundity is GSI and size dependence of black sea urchin. The absolute fecundity was estimated about of 7.1 million eggs/ind. (72.9 g). The gonad of black sea urchin begin to develop when shell diameter of black sea urchin is greater than 2.5 cm.
Keywords: Black sea urchin Diadema setosum, reproductive biology, spawning season

Tóm tắt

Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 4 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017. Tổng số 632 mẫu cầu gai đen Diadema setosum được thu định kỳ hàng tháng tại Hòn Sơn, Kiên Giang với các kích cỡ khác nhau, sau đó mẫu được vận chuyển sống về trại thực nghiệm Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ để phân tích. Kết quả phân tích cho thấy hệ số thành thục GSI của cầu gai đen khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) qua các tháng thu mẫu. Chỉ số GSI tăng cao từ tháng 4 (15,8±4,49%) đến tháng 7 (12,12±5,67%), cao nhất vào tháng 6 (16,10±7,70%) hàng năm. Kết quả phân tích mô học cũng cho thấy trong thời gian này có hơn 70% tuyến sinh dục cầu gai đạt đến giai đoạn IV. Điều này cho thấy mùa vụ sinh sản của cầu gai đen có thể bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 8 dương lịch hàng năm. Tỷ lệ đực:cái của cầu gai đen trong giai đoạn thành thục là 1:1,3. Sự tương quan về khối lượng (W) và đường kính vỏ (L) của cầu gai được thể hiện qua công thức W = 0,48L2,84 với hệ số tương quan là r2 = 0,93. Tuyến sinh dục cầu gai đen bắt đầu phát triển khi đường kính vỏ > 2,5 cm. Sức sinh sản tuyệt đối của cầu gai rất cao, trung bình 7,1 triệu trứng/con (72,9 g).
Từ khóa: Cầu gai đen Diadema setosum, mùa vụ sinh sản, sinh học sinh sản

Article Details

References

Bronstein, O., Kroh, A., and Loya, Y., 2016. Reproduction of the long-spninedsea urchin Diademasetosumin the Gulf of Aqaba-implications for the use of gonad-indexes. Scientific report. 6: 29569. DOI:10.1038/srep29569.

Chen, C. P., and Chang, K. H., 1981. Reproductive periodicity of the sea urchin, Tripneustesgratilla(L.) in Taiwan compared with other regions. International Journal of Invertebrate Reproduction. 3(6): 309-319.

Đỗ Thanh An, Đỗ Văn Khương, và Đỗ Anh Duy. 2014. Thành phần loài và phân bố động vật da gai (Echinodermata) trong vùng rạn san hô tại 19 đảo khảo sát thuộc vùng biển Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chuyên đề Nghiên cứu Nghề cá biển. 9: 95-103.

FAO, 2010. Biology and fishery management of the white sea urchin, Tripneustesventricosus, in the eastern Caribbean. Fisheries and Aquaculture Circular No. 1056.

FAO, 2017. Safety in sampling. Methodological notes in FAO Fisheries Technical Paper. 454: 9-10.

Hernandez, J. C., Clemente, S., and Brito, A., 2011. Effects of seasonality on the reproductive cycle of Diademaaff. antillarumin two contrasting habitats: implications for the establishment of a sea urchin fishery. Marine Biology. 158 (11): 2603 -2615.

Hoàng Xuân Bền và Hứa Thái Tuyến. 2010. Động vật không xương sống kích thước lớn trên rạn san hô vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển.10(4): 51 – 66.

Hứa Thái Nhân, Đào Minh Hải, Dương Thúy Yên, Võ Nam Sơn, Phạm Minh Đức và Trần Ngọc Hải, 2019. Hiện trạng và tiềm năng phát triển nuôi cầu gai ở vùng biển Kiên Giang, Việt Nam. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 55(1B): 38-47.

James, P., Evensen, T., and Samuelsen, A., 2017. Commercial scale sea urchin roe enhancement in Norway: Enhancement, transport, and market assessment. Tromsø: NofimaAS (ISBN: 978-82-8296-490-6).

King, M., 1995. Fisheries Biology, Assessment and Management. Blackwell Science Ltd, Oxford, UK, Fishing News Books.

Latypov, Y. Y, and Salin, N. I., 2011. Current status of coral reef of islands in the Gulf of Siam and SourthernViet Nam. Russian Journal of Marine Biology. 37(4): 255-262.

Lawrence, J. M. and Agatsuma, Y., 2001. The ecology of Tripneustes. In: Lawrence, J.M. (Ed.) Edible sea urchins: biology and ecology. Elsevier science B.V. Pp 395-413.

Le Cren, E. D., 1951. The length-weight relationship and seasonal cycle in gonad weight and condition in the Perch (Percafluviatilis). Journal of animal Ecology. 20: 201-219.

Lesions, H. A., Kessing, B. D., and Pearse, J. S., 2001. Population structure and speciation in tropical seas: global phyogrographyof the sea urchin Diadema. Evolution. 55: 955-975.

Lima, E. J. B., Gomes, P.B., and Souza, J. R. B. 2009. Reproductive biology of Echinometralucunter(Echinodermata: Echinoidea) in a northeast Brazilian sandstone reef. Annals of the Brazilian Academy of Sciences. 81(1): 51-59

McBride, S. M., Lawrence J. M, Lawrence, A. L, and Mulligan, T. J., 1998. The effect of protein concentration in prepared feeds on growth, feedingrate, total organic absorption, and gross assimilation efficiency of the sea urchin Strongylocentrotus franciscanus. Journal of Shellfish Research. 17(4): 1563–1570.

McBride, S. M., Lawrence J. M, Lawrence, A.L, and Mulligan, T. J., 1999. Ingestion, absorption, and gonad production of adult Strongylocentrotus franciscanusfed different rations of a prepared diet. Journal of the World Aquaculture Society. 30(3): 364–370.

Nhan, H. T., and Ako, H., 2014. Reproductive biology and effect of arachidonic acid level in broodstockdiet on final maturation of the Hawaiian limpet Cellanasandwicensis. Journal of Aquaculture Research & Development. 5: 256–264.

Pearse, J. S., 1986. Patterns of reproductive periodicities in four species of indo-pacific echinoderms. Proceedings of the Indian Academy of Sciences - Section B. 67: 247–279.

Phạm Thị Dự, 2001. Một số đặc điểm sinh sản của nhumsọ Tripneustesgratilla(Echinoidea- Echinodermata) ở vịnh Nha Trang. Tuyển tập nghiên cứu biển tập XI. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. XI. 163-175.

Rahman, M. A., Amin, S. M. N.., Yusoff, F. Md., Arshad, A., Kuppan, P., Nor Shamsudin, M., 2012. Length weight relationships and feculdityestimates of long-spinedsea urchin, Diademasetosum, from the PulauPankor, Peninsular Malaysia, Aquatic Ecosystem Health & Management. 15(3): 311-315.

Sun, J., & Chiang, F., 2015. Chapter 2. Use and Expoloitationof Sea Urchins. In N. Brown, & S. Eddy, EchniodermAquaculture, First Edition. (pp. 25-44). John Wiley & Sons, Inc.

Vaïtilingon, D., Rasolofonirina, R., and Jangoux, M., 2005. Reproductive cycle of edible echinoderms from Indian Ocean. Western Indian Ocean Journal of Marine Science. 4: 47-60.

Walker, C.W., and Lesser, M. P., 1998. Manipulation of food and photoperiod promotes out-of-season gametogenesis in the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis: implications for aquaculture. Marine Biology. 132: 663–676.

Watts, S. A., Boettger, S. A., McClintock, J. B., and Lawrence, J. M., 1998. Gonad production in the sea urchin Lytechinusvariegatus (Lamark) fed prepared diets. Journal of Shellfish Research. 17(5):1591–1595.