(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ bằng chỉ thị phân tử
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trần Thị Mộng Thúy NGHIÊN CỨU PHÂN LOẠI RONG CÂU VÙNG TÂY NAM BỘ BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trần Thị Mộng Thúy NGHIÊN CỨU PHÂN LOẠI RONG CÂU VÙNG TÂY NAM BỘ BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Văn Tú Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan đề tài nghiên cứu luận văn công trình nghiên cứu tơi dựa tài liệu, số liệu tơi tự tìm hiểu nghiên cứu Chính vậy, kết nghiên cứu đảm bảo trung thực khách quan Đồng thời, kết chưa xuất nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 11 năm 2021 Học viên cao học Trần Thị Mộng Thúy Lời cảm ơn Lời xin gửi lời chân thành cảm ơn đến Ban giám đốc Học viện Khoa học Công nghệ Việt Nam; quý thầy Khoa Cơng nghệ Sinh học Phịng Đào tạo Học viện tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ thời gian học tập nâng cao trình độ thời gian qua Để hồn thành luận văn thạc sĩ, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Văn Tú (Viện Sinh học Nhiệt đới) tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ, động viên có nhiều ý kiến đóng góp quý báu giúp tơi hồn thành luận văn “Nghiên cứu phân loại rong câu vùng Tây Nam Bộ thị phân tử” Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo toàn thể viên chức, nhà khoa học Viện Sinh học Nhiệt đới giúp đỡ q trình thu mẫu, phân tích mẫu, xử lý số liệu phục vụ cho việc thực luận văn Xin cảm ơn anh/chị lớp Cao học Sinh học thực nghiệm 2017A, 2017B TP.HCM chia sẻ, hỗ trợ tơi q trình thực đề tài Sau tơi xin cảm ơn đến gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập thực luận văn i MỤC LỤC Lời cảm ơn MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v MỞ ĐẦU .1 Chƣơng TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG TÂY NAM BỘ CỦA VIỆT NAM 1.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 1.1.2 Khí hậu thủy văn 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA RONG CÂU (Gracilariaceae) 1.2.1 Vị trí phân loại .6 1.2.2 Thành phần loài phân bố 1.2.3 Sơ lƣợc Gracilaria tenuistipitata (Rong Câu Chỉ) 1.2.4 Sơ lƣợc Gracilaria salicornia (Rong Câu Đốt) 11 1.3 TIẾP CẬN SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG NGHIÊN CỨU RONG CÂU13 3.3.1 Chỉ thị phân tử COI (Cytochrome c Oxydase subunit 1) 14 3.3.2 Chỉ thị phân tử COI-5P (the 5′ portion of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I) 15 3.3.3 Chỉ thị phân tử rbcLS (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase spacer) 16 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 18 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 2.2.1 Khảo sát thực địa thu thập mẫu 18 2.2.2 Phân tích phịng thí nghiệm .20 ii 2.2.3 Xử lý số liệu 25 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI RONG CÂU KHU VỰC TÂY NAM BỘ .26 3.1.1 Gracilaria tenuistipitata C.F.Chang & B.-M.Xia, 1976 26 3.1.2 Gracilaria salicornia (C.Agardh) E.Y.Dawson, 1954 28 3.1.3 Gracilaria blodgettii Harvey, 1853 29 3.2 ĐỘ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG TÁCH CHIẾT DNA THEO GRADIEN NHIỆT 30 3.3 CÂY PHÁT SINH CHỦNG LOÀI .32 3.3.1 Khoảng cách di truyền mẫu nghiên cứu 32 3.3.2 Đa dạng trình tự DNA 38 3.3.3 Cây phát sinh loài 39 3.4 ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI MÔI TRƢỜNG VÀ PHÂN BỐ MỘT SỐ LOÀI RONG CÂU 42 3.4.1 Đặc điểm phân bố rong Câu Chỉ G tenuistipitata 42 3.4.2 Phân bố rong Câu Đốt G saliconia 46 3.1.2 Phân bố rong Câu Thắt G blodgettii Harvey, 1853 .49 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .51 4.1 KẾT LUẬN 51 4.2 KIẾN NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 57 iii DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT ĐBSCL NTTS Đồng sông Cửu Long Nuôi trồng thủy sản iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Các loài thuộc chi Gracilaria Việt Nam [8] Bảng Trình tự vùng khuếch đại ba cặp mồi ba marker COI, COI-5P, 23 rbcLS Bảng 2 Nồng độ thành phần phản ứng PCR sử dụng hóa chất BIO- 23 21105 Bảng Nồng độ thành phần phản ứng PCR sử dụng hóa chất BIO- 23 25041 Bảng Chu trình nhiệt khuếch đại chung thị phân tử 24 Bảng 3.1 Các trình tự tham chiếu Genbank 33 Bảng 3.2 Khoảng cách di truyền 31 mẫu nghiên cứu 34 Bảng 3 Ƣớc lƣợng khoảng cách di truyền trình tự nhóm/quần thể 37 Bảng 3.4 Ƣớc lƣợng khoảng cách di truyền nhóm/quần thể 38 Bảng 3.5 Chỉ số đa dạng DNA trung bình quần thể 39 Bảng 3.6 Các loại hình thủy vực ghi nhận sinh trƣởng G tenuistipitata 44 Bảng 3.7 Một số đặc điểm sinh thái môi trƣờng khu vực có rong G tenuistipitata 45 Bảng 3.8 Các loại hình thủy vực ghi nhận sinh trƣởng G salicornia 48 Bảng 3.9 Một số đặc điểm sinh thái mơi trƣờng khu vực có G saliconia 49 v DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1 Bản đồ khu vực Đồng sông Cửu Long (Tây Nam Bộ) Hình Rong Câu Chỉ ao nuôi tôm quảng canh cải tỉnh Cà Mau 10 Hình Chu trình sống rong câu [8] 11 Hình Hình ảnh lồi G salicornia 12 Hình Cấu tạo giải phẫu G salicornia [8] 13 Hình Bản đồ vị trí điểm khảo sát 18 Hình 2 Mẫu rong câu thu điểm khảo sát 21 Hình 3.1 Hình thái Gracilaria tenuistipitata chụp dƣới vật kính 10X 26 Hình Hình ảnh mẫu giải phẫu rong Gracilaria tenuistipitata 27 Hình 3.3 Hình thái giải phẫu rong chụp vật kính 20X 27 Hình 3.4 Sinh cảnh sống mẫu tiêu rong G saliconia 28 Hình 3.5 Rong Gracilaria blodgettii làm tiêu 29 Hình 3.61 Kết điện di thể ảnh hƣởng nhiệt độ bắt cặp lên khuếch 30 đại thị phân tử COI, COI-5P, rbcLS Hình 3.7 Cây phát sinh loài xây dựng phƣơng pháp Maximum Likelihood 41 thuật tốn Tamura-Nei [24] Hình 3.8 Phân bố G tenuistipitata vùng Tây Nam Bộ 43 Hình 3.9 Một số loại hình thủy vực ghi nhận diện lồi G tenuistipitata 46 Hình 3.10 Bản đồ phân bố rong G salicornia khu vực Tây Nam 47 Hình 3.11 Giá thể bám rong G salicornia 48 MỞ ĐẦU Rong biển nhóm sinh vật có đa dạng sinh học cao có phân bố rộng Việt Nam Các nghiên cứu gần cho thấy, thành phần loài rong biển Việt Nam có khoảng 827 lồi [1] có nhiều lồi có sinh khối lớn có giá trị kinh tế cao [2, 3] Chi rong Câu (Gracilaria), thuộc họ rong Câu (Gracilariaceae), rong Câu (Gracilariales), ngành rong Đỏ (Rhodophyta), có khoảng 100 lồi [4] Ở Việt Nam rong Câu đƣợc ghi nhận có 20 lồi, có nhiều lồi đƣợc đánh giá có sinh lƣợng lớn nhƣ loài Gracilaria tenuistipitata C.F Chang & B.M Xia, G salicornia (C Agardh) E.Y Dawson, Hydropuntia eucheumatoides (Harvey) Gurgel & Fredericq Gracilariopsis heteroclada J.-F Zhang & B.-M Xia [5, 6] Sự phân loại rong Câu Việt Nam chủ yếu dựa vào hình thái học nhƣ đặc điểm hình thái giải phẫu tản quan sinh sản, việc phân loại dựa đặc điểm hình thái giải phẫu thƣờng gặp nhiều khó khăn lồi có quan hệ gần có hình thái biến đổi (thƣờng biến) theo điều kiện môi trƣờng nơi chúng phát triển nên việc định loại mang tính tƣơng đối [7] Một số nghiên cứu gần cho thấy, thành phần loài rong Câu có điều chỉnh đáng kể áp dụng phƣơng pháp phân loại đại phƣơng pháp phân loại sử dụng số phân tử Vì lẽ đó, việc ứng dụng số phân tử để nghiên cứu sâu thành phần loài phân bố rong Câu chủ đề cần thiết phù hợp điều kiện khoa học phát triển góp phần vào phát triển kinh tế chung Việt Nam Vùng Tây Nam có tiềm ni trồng thủy sản lớn, với diện tích mặt nƣớc lớn nhiều điều kiện thuận lợi cho nhóm rong Câu sinh trƣởng phát triển Cho đến nay, khơng có liệu nghiên cứu thức thành phần loài rong Câu vùng Tây Nam Các nghiên cứu đánh giá thành phần loài rong Câu Tây Nam cần thiết làm sở cho nghiên cứu ứng dụng lĩnh vực thủy sản công nghệ thực phẩm Từ thực tế nêu trên, đề tài “Nghiên cứu phân loại rong Câu vùng Tây Nam thị phân tử” thực cần thiết, hoàn toàn khả thi 50 Hình 3.12 Bản đồ phân bố G blodgettii khu vực Tây Nam Bộ Qua kết phân tích cho thấy, vùng biển thuộc khu vực Tây Nam Bộ, Việt Nam xuất 03 loài rong Câu G salicornia, G tenuistipitata, G blodgettii đƣợc phân bố: loài G salicornia G blodgettii khu vực phân bố hẹp, xuất vùng biển thuộc tỉnh Kiên Giang; loài G tenuistipitata khu vực phân bố tƣơng đối rộng so với G salicornia; G tenuistipitata phân bố khu vực ven biển thuộc tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Trà Vinh Các lồi rong ghi nhận có diện hầu nhƣ quanh năm, nhiên đợt khảo sát vào tháng đầu năm chúng có sinh trƣởng tốt đợt khảo sát vào tháng cuối năm 51 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Đã tiến hành khảo sát tỉnh khu vực ven biển thuộc Khu vực ĐBSCL gồm: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau Kiên Giang Qua khảo sát thực địa thu đƣợc 18 mẫu rong 04 tỉnh Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau Kiên Giang Đã phân loại thành cơng hình thái đặc trƣng loài G tenuistipitata G salicornia G blodgettii Đã xây dựng thành công phát sinh chủng loại dựa thị phân tử COI-5P 18 mẫu rong Câu Xác định đƣợc có 03 lồi gồm G tenuistipitata G salicornia G blodgettii thuộc chi Gracilaria 4.2KIẾN NGHỊ Tiếp tục thu thập mẫu rong Câu Việt Nam để đánh giá mối quan hệ di truyền loài thuộc chi rong câu nói riêng, ngành rong đỏ nói chung Mở rộng phân tích thêm số thị phân tử khác để cung cấp thêm thông tin quan hệ di truyền tiến hóa nguồn gen rong câu Trên sở xác định đƣợc loài rong câu phân bố vùng biển khu vực Tây Nam Bộ Đề xuất nghiên cứu sinh trƣởng giá trị dinh dƣỡng rong Câu điều kiện nuôi trồng vùng ĐBSCL để nuôi trồng sinh khối, nghiên cứu khả làm môi trƣờng ao nuôi thủy sản rong câu (đặc biệt loài G tenuistipitata) để thực nuôi ghép ao nuôi thủy sản nuôi ao lắng dùng NTTS nhằm tăng giá trị kinh tế, góp phần làm mơi trƣờng, giảm chi phí cải tạo môi trƣờng, đặc biệt nuôi tôm thâm canh, siêu thâm canh với mức ô nhiễm môi trƣờng cao nhƣ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyen Van Tu, Le Nhu Hau, Showe-Mei L., Steen, F., Clerck, O D., 2013, Checklist of the marine macroalgae of Vietnam Botanica Marina, 56, pp 207–227 Lê Nhƣ Hậu, Nguyễn Hữu Đại, 2010, Rong câu Việt Nam nguồn lợi sử dụng, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Lê Nhƣ Hậu, Phạm Văn Huyên Nguyễn Hữu Đại, 2005, Khả sử dụng rong Câu (Gracilariales, Rhodophyta) để xử lý nƣớc thải nuôi tôm nâng cao chất lƣợng môi trƣờng Hội nghị Khoa học Toàn quốc 2005 "Những vấn đề khoa học sống", Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, tr 928-931 Gurgel, C.F D., J.N., Norris, J.N., Schmidt, W.E., Hau, L.N., Fredericq, S., 2018, Systematics of the Gracilariales (Rhodophyta) including new subfamilies, tribes, subgenera, and two new genera, Agarophyton gen nov and Crassa gen nov Phytotaxa, 374, pp 1-23 Lê Nhƣ Hậu, 2012, Những dẫn liệu phân loại loài rong câu họ Gracilariaceae (Rhodophyta) Việt Nam Tạp chí Sinh học, 34(2), tr 181-186 Le Nhu Hau, Nguyen Huu Dai, 2006 Contribution to the study of Gracilaria and relative general (Gracilariales - Rhodophyta) from Vietnam Coastal Marine Science, 30(1), pp 214-221 Le Nhu Hau, Lin, S.M., 2005, The discontinous geographic distribution of Gracilaria firma (Gracilariaceae, Rhodophyta) along the coastlines of Vietnam, J Biotechnology, 3(3), pp 373-380 Lê Nhƣ Hậu, Nguyễn Hữu Đại, 2008, Rong câu Việt Nam nguồn lợi sử dụng, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Bonomi Barufi, J., Cabral de Oliveira, E., Plastino, E.M., Cabral de Oliveira, M., 2010, Life history, morphological variability and growth rates of the life phases of Gracilaria tenuistipitata (Rhodophyta: Gracilariales) in vitro, Scientia Marina, 74(2), pp 297-303 ... mẫu rong câu phân bố vùng biển Tây Nam + Phân loại rong Câu hình thái + Phân loại rong Câu phƣơng pháp PCR, giải trình tự gen 4 Chƣơng TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG TÂY NAM BỘ... rong Câu sinh trƣởng phát triển Cho đến nay, khơng có liệu nghiên cứu thức thành phần lồi rong Câu vùng Tây Nam Các nghiên cứu đánh giá thành phần loài rong Câu Tây Nam cần thiết làm sở cho nghiên. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trần Thị Mộng Thúy NGHIÊN CỨU PHÂN LOẠI RONG CÂU VÙNG TÂY NAM BỘ BẰNG CHỈ THỊ