การทดลองผลของแมกนีเซียมต่อการพัฒนาของไข่ที่ได้รับการผสมแล้วใน กุ้งกุลาดำ มีวัตถุประสงค์เพื่อชะลอพัฒนาการ (egg activation) ของไข่กุ้งกุลาดำที่มี ความไม่พร้อมเพรียงกันให้เริ่มต้นพัฒนาอย่างพร้อมเพรียงกันในไข่ทั้งหมดที่ไข่ใน คราวเดียวกัน โดยการให้แม่กุ้งไข่ลงน้ำทะเลที่มีความเข้มข้นของ Mg2+ ที่แตกต่างกัน 4 ระดับ คือ น้ำทะเลปกติที่เตรียมเอง (artificial seawater) ซึ่งมีความเข้มข้นของ Mg2+ ที่ 55 mM หรือ 1,400 ppm ซึ่งคิดเป็น 100% และที่ความเข้มข้นของ Mg2+ 50%, 20% และ 0% ของน้ำทะเลปกติ โดยมีกลุ่มที่ไข่ลงน้ำทะเลปกติ seawater) ในโรงเพาะฟักเป็นกลุ่มควบคุม พบว่า จากการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา ในกลุ่ม 100% การเกิด egg activation เป็นปกติ คือ การ protrude ของ cortical rods สมบูรณ์และจางหายไปภายในเวลา 45 วินาทีหลังวางไข่ และการเกิด hatching envelope สมบูรณ์ภายในเวลา 15 นาทีหลังวางไข่ ในกลุ่ม 20% การ protrude ของ cortical rods ช้ากว่าปกติโดยสมบูรณ์ที่เวลา 2 นาทีหลังวางไข่ ในกลุ่ม 50% การ protrude ของ cortical rods เร็วกว่ากลุ่ม 20% เล็กน้อย อย่างไรก็ตามทั้งสองกลุ่ม cortical rods ไม่มีการจางหายไปหลังจากหลุดออกมาจาก cortical crypts แม้ว่าที่เวลา 45 นาทีหลังวางไข่ โดยโคนของ cortical rods เชื่อมติดกันเป็นชั้นอยู่รอบไข่และเกิด hatching envelope ขึ้นบริเวณฐานของชั้น ในกลุ่ม 0% ไม่มีการเกิด egg activation นอกจากนี้พบการเกิด polyspermy และ meiotic arrest ที่ระยะ prophase ในกลุ่ม 20% และ 0% จากการสังเกตภายใต้ กล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนและการติดตามด้วย lectin พบพัฒนาการในช่วงแรกของ egg activation ได้ดีขึ้นจากการชะลอพัฒนาการในกลุ่ม 20% ซึ่งไม่สามารถสังเกต ได้อย่างละเอียดจากไข่ที่มีพัฒนาการปกติซึ่งใช้เวลารวดเร็วมาก คือพบ jelly layer รอบเซลล์ไข่ที่เกิดจากการละลายตัวของ cortical rods ก่อนที่ cortical rods จะจางหายไปและขอบล่างของ jelly layer มีการพัฒนาไปเป็น template ของ hatching envelope อัตราการผสมติดในกลุ่ม 50%, 20% และ 0% เป็น 0% ในขณะที่ใน7กลุ่ม 100% เป็น 83.00 ? 9.85% เมื่อไข่ถูกไข่ลงใน 0% Mg2+ ASW และเติมอีก 100% Mg2+ ลงไปหลังจากไข่เสร็จซึ่งใช้เวลาประมาณ 3-7 นาที พบว่า การสร้าง hatching envelope สมบูรณ์ที่เวลา 30 นาทีหลังจากเติม Mg2+ และให้อัตราการผสมติด 5.67 ? 3.83% แต่ถ้าความเข้มข้นตั้งต้นของ Mg2+ ในน้ำทะเลเป็น 20% แทนที่จะเป็น 0% และหลังจากไข่เสร็จเติม Mg2+ ลงไปอีก 80% เพื่อให้ครบ 100% พบว่าอัตราการผสมติดเพิ่มขึ้นเป็น 75.90 ? 13.18% จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า Mg2+ มีบทบาทสำคัญในการเกิด egg activation ในกุ้งกุลาดำ และปริมาณตั้งต้นของ Mg2+ ปริมาณหนึ่งมีความสำคัญต่อการอยู่รอด ของตัวอ่อน และพัฒนาการของตัวอ่อนเกิดขึ้นหลังจากเติม Mg2+ ลงไปให้เท่ากับ ความเข้มข้นปกติ Egg activation and embryonic development of many crustacean species require the presence of magnesium (Mg2+). The aim of this study was to find out roles of Mg2+ on egg activation of the black tiger shrimp Penaeus monodon and whether the egg activation could be temporarily disrupted in water containing sub-optimal level of Mg2+ and resumed normally when Mg2+ was added to its full-strength. Female P. monodon broodstocks were allowed to spawn into artificial seawater (ASW) that contained Mg2+ at full-strength (55 mM or 1,400 ppm or 100%) and at 50%, 20% and 0% of the full-strength. Under light microscopy, egg activation was found to be normal in the 100%, with complete cortical rod protrusion within 45 sec, and hatching envelope formation was complete within 15 min. In the 20% groups, cortical rod protrusion occurred gradually and completely protruded within 2 min post-spawning. In the 50%, cortical rods extrusion was completed within shorter period when compare to that of 20% group. However, in both groups, the cortical rods did not dissolved away as in the 100% group even until 45 min post-spawning. Hatching envelope was formed underneath the patch of cortical rods. In the 0% group, cortical protrusion did not occur. Polyspermy and meiosis arrest at prophase were also observed in the 20% and 0% groups. Under transmission electron microscopy and using lectin as molecular probe, however, the 20% group showed initial progress of egg activation resulting in an incomplete hatching envelope formation. In addition, the protruded cortical rods formed a jelly layer surrounding the egg. Rates of fertilization in the 50%, 20% and 0% groups were zero, whereas in the 100% groups were 83.00 ? 9.85%. When the animals spawned into 0% Mg2+ ASW and Mg2+ was added to make 100% after the completion of spawning (3-7 min5from the beginning of spawning), complete hatching envelope was formed at 30 min after the addition. The rates of fertilization were 5.67 ? 3.83%. If the ASW in the spawning tanks contained 20% Mg2+, instead of 0%, and Mg2+ was added to make 100% immediately after completion of spawning, complete formation of hatching envelope was also observed. But in this case, rates of fertilization were increased to 75.90 ? 13.18%. This study suggests that Mg2+ plays a significant role in egg activation of P. monodon, and that a certain level of Mg2+ is required to keep the embryo survive and embryonic development could be resumed following an addition of Mg2+ to its full strength.