Đặc điểm di truyền ba loài sao đang bị đe dọa tuyệt chủng ở Việt Nam

Bài viết này trình bày kết quả giải mã trình tự ba vùng gen lục lạp, đó là rbcL, matK và psbA-trnH nhằm chỉ ra sự khác biệt về di truyền giữa hai loài này, nhằm hỗ trợ cho phân loại học hình thái và bổ sung cơ sở dữ liệu di truyền về ba loài thuộc chi Hopea của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đặc điểm di truyền ba loài sao đang bị đe dọa tuyệt chủng ở Việt NamTAP CHI SINH HOC 2014, 36(3): 316-322Đặc điểm diDOI:truyềncủa ba loài sao (Hopea)10.15625/0866-7160/v36n3.5970ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN BA LOÀI SAO (Hopea)ĐANG BỊ ĐE DỌA TUYỆT CHỦNG Ở VIỆT NAMNguyễn Thị Phương Trang1*, Trần Thu Hương1, Ludwig Triest2, Nguyễn Minh Tâm31Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam, *ntptrang@yahoo.com2Trường đại học Tự Do, Bỉ3Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, Viện Hàn lâm KH & CN Việt NamTÓM TẮT: Sao hòn gai (Hopea chinensis Hand-Mazz), Sao hải nam (Hopea hainanensis Merr. &Chun) và sao mặt quỷ (Hopea mollissima C.Y.Wu) là những loài cây lấy gỗ có giá trị cao về khoahọc và y học. Hiện nay, nhóm cây này đều đang bị khai thác quá mức và có tên trong danh sách cácloài đang bị đe dọa. Đặc biệt, H. chinensis và H. mollissima là hai loài có nhiều đặc điểm hình tháirất giống nhau, khó phân biệt ngoài tự nhiên. Bài báo này trình bày kết quả giải mã trình tự ba vùnggen lục lạp, đó là rbcL, matK và psbA-trnH nhằm chỉ ra sự khác biệt về di truyền giữa hai loài này,nhằm hỗ trợ cho phân loại học hình thái và bổ sung cơ sở dữ liệu di truyền về ba loài thuộc chiHopea của Việt Nam. Kết quả cho thấy, có 6 vị trí sai khác nucleotide được tìm thấy giữa hai loàiH. chinensis và H. mollissima, theo đó khoảng cách di truyền giữa hai loài này là 2%. Số nucleotitsai khác giữa loài H. hainanensis và H. chinensis là 7, khoảng cách di truyền của H. hainanensisvới H. chinensis và H. mollissima lần lượt là 4% và 6%.Từ khóa: Hopea, matK, psbA-trnH, rbcL, chỉ thị phân tử.MỞ ĐẦUỞ Việt Nam, do giá trị thương mại và nhucầu của người dân địa phương, những loài câythuộc họ Dầu thường bị khai thác mạnh, đặcbiệt các loài thuộc chi Sao (Hopea). Sao hòn gai(Hopea chinensis) và Sao mặt quỷ(H. mollissima) là hai loài có phân bố hẹp,nhiều tài liệu đã khẳng định chỉ tìm thấy saohòn gai ở Việt Nam và Trung Quốc [1, 2, 9, 18].Gỗ sao hòn gai, sao mặt quỷ và sao hải nambền, cứng, không bị mối mọt nên được sử dụngtrong đóng thuyền, làm cầu, cột nhà, tà vẹt [18],ngoài ra, chúng còn có giá trị về y học. Một sốcông trình nghiên cứu của các tác giả Trungquốc cho thấy trong vỏ cây sao hòn gai còn cóchứa nhiều hoạt chất sinh học hữu ích [8, 17].Hiện nay ba loài này đang đứng trước nguy cơtuyệt chủng do mức độ suy giảm nơi sống vàviệc khai thác quá mức. Ở Việt Nam, đã cónhiều nghiên cứu về phân loại và hệ thống học,tài nguyên và đa dạng các loài cây họ Dầu. Tuynhiên, nhiều đặc điểm hình thái rất giống nhaucủa H. chinensis và H. mollissima vì vậy, việcphân biệt chúng còn gặp nhiều khó khăn, đặcbiệt trong tự nhiên.Chỉ thị phân tử (DNA barcoding) là công cụcông nghệ sinh học chính xác, đáng tin cậy và316đã được sử dụng rất nhiều trong phân loại cácloài động thực vật. Hệ gen lục lạp có cấu trúcđơn bội, với lợi thế là kích thước nhỏ, số lượngbản sao lớn và di truyền ổn định qua các thế hệnên được ứng dụng làm chỉ thị phân tử cho cácnghiên cứu phân loại và mã vạch DNA [4, 7,10]. Gamage et al. (2006) [7] đã xây dựng sơ đồhình cây (Neighbour joining) mối quan hệ ditruyền của các loài trong họ Dầu dựa trên giảitrình tự vùng gen trnL-trnF. Việc sử dụng mộthay kết hợp nhiều chỉ thị phân tử để phân loạiđã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quantâm và tiến hành nghiên cứu. Kress (2007) [10]đã giới thiệu năm chỉ thị phân tử vùng gen lụclạp bao gồm matK, rbcL, trnH-psbA, rpoCl vàycf5 là những chỉ thị phân tử tin cậy và hữu hiệutrong phân loại các loài thực vật cạn, trong đónhấn mạnh sự kết hợp giữa vùng gen mã hoárbcL và vùng gen không mã hoá trnH-psbA đãcho kết quả phân loại cao nhất [10]. Nhómnghiên cứu về thực vật (plant working group)cũng đã giới thiệu ba chỉ thị phân tử lục lạp hữuhiệu để phân loại cho nhóm thực vật bậc cao làmatK, rbcL và trnH-psbA (CBOL, 2009), đặcbiệt sự kết hợp giữa hai chỉ thị phân tử matK vàrbcL được coi là hữu hiệu cho hầu hết các loàithực vật [4].Nguyen Thi Phuong Trang et al.Nhằm hỗ trợ cho phân loại học hình thái vàbổ sung cơ sở dữ liệu về di truyền cho ba loàicây gỗ quý của Việt Nam, chúng tôi tiến hànhgiải mã trình tự ba vùng gen lục lạp gồm rbcL,matK, psbA-trnH của ba loài: Sao hòn gai(H. chinensis), Sao hải nam (H. hainanensis) vàSao mặt quỷ (H. mollissima), đồng thời phântích mối quan hệ di truyền của ba loài rất gầngũi này.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUMẫu lá và vỏ cây của H. hainanensis đượcthu tại vườn quốc gia Bến En (Thanh Hóa), củaloài H. mollissima được thu tại Khu bảo tồnthiên nhiên Tây Yên Tử, phân khu Khe Rỗ (BắcGiang) và 2 mẫu lá loài H. chinensis được thutại đảo Ba Mùn và đảo Cái Lim, vườn quốc giaBái Tử Long (Quảng Ninh) (bảng 1). Mẫu đượcghi số, ghi đặc điểm sinh học và đo tọa độ củacây lấy mẫu. Mẫu sau đó được chuyển về phòngthí nghiệm Hệ thống học phân tử và Di truyềnbảo tồn của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinhvật và được bảo quản ở tủ lạnh sâu -76°C trước ...