(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái và đa dạng di truyền quần thể thạch tùng răng huperzia serrata (thunb ) trevis ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT NGUYỄN THỊ ÁI MINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN HÌNH THÁI VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ THẠCH TÙNG RĂNG [HUPERZIA SERRATA (THUNB.) TREVIS.] Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH SINH THÁI HỌC Đà Lạt - 2022 ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT NGUYỄN THỊ ÁI MINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN HÌNH THÁI VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ THẠCH TÙNG RĂNG [HUPERZIA SERRATA (THUNB.) TREVIS.] Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 42 01 20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH SINH THÁI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN VĂN TIẾN TS NÔNG VĂN DUY Đà Lạt - 2022 ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ix TÓM TẮT xi ABSTRACT xiii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Những điểm luận án Thời gian thực luận án Bố cục luận án Chương TỔNG QUAN 1.1 Ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái sinh trưởng thực vật 1.2 Các hướng tiếp cận nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái thực vật 12 1.3 Biến đổi khí hậu tiến hóa thơng qua mềm dẻo kiểu hình thực vật 13 1.4 Ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến đa dạng di truyền quần thể thực vật 21 1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái đa dạng di truyền quần thể chi Huperzia họ Lycopodiaceae 24 1.6 Điều kiện khí hậu khu vực phân bố Thạch tùng Việt Nam 38 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 2.1 Nội dung nghiên cứu 49 2.2 Phương pháp nghiên cứu 49 ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com ii Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 61 3.1 Đặc điểm Thạch tùng thu thập phục vụ cho phân tích đặc điểm hình thái sinh sản 61 3.2 Đặc điểm hình thái Thạch tùng quần thể nghiên cứu 64 3.3 Đặc điểm tăng trưởng chiều cao hàng năm Thạch tùng quần thể nghiên cứu 114 3.4 Đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng phân bố Việt Nam 115 3.5 Ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng Việt Nam 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129 KẾT LUẬN 129 KIẾN NGHỊ 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 131 TÀI LIỆU TIẾNG ANH 133 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 159 PHỤ LỤC 160 ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Trần Văn Tiến TS Nông Văn Duy Các kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa sử dụng cơng trình khác Các thông tin sử dụng Luận án mà khơng tác giả thực trích dẫn rõ ràng Tác giả luận án Nguyễn Thị Ái Minh ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com iv LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Văn Tiến TS Nông Văn Duy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Lê Ngọc Triệu động viên, giúp đỡ có ý kiến nhận xét quý báu trình thực luận án; xin cảm ơn ơng Nguyễn Hồng Phong, Nguyễn Hồng Thắng giúp đỡ q trình xử lí mẫu xử lí số liệu thơ Chân thành cảm ơn Khoa Sinh học, Phòng Quản lý Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Đà Lạt tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu thực thủ tục cần thiết trình bảo vệ luận án Kết luận án bao gồm việc thu mẫu, phân tích đa dạng di truyền thực dựa đề tài “Nghiên cứu đa dạng di truyền chi Thạch tùng (Huperzia Bernhardi) Việt Nam”, mã số: 106-NN.03-2014.17, hỗ trợ từ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED), xin chân thành cảm ơn Luận án hồn thành khơng thể thiếu quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi suốt trình thực Lãnh đạo đồng nghiệp Khoa Sư phạm, Trường Đại học Đà Lạt, trân trọng cảm ơn Nguồn động viên lớn để hoàn thành luận án thành viên gia đình, thầy bạn bè, xin ghi nhận lòng biết ơn sâu sắc Trân trọng! ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT A Số allele trung bình locus Ae Số allele hữu hiệu trung bình locus AFLP Đa hình đoạn khuếch đại AMOVA Phân tích mức độ biến động di truyền bp Cặp bazơ nitơ CTAB cetyltrimethylammonium bromide CV Hệ số biến động CVH Thuyết biến động khí hậu dkhe lỗ khí Chiều dài khe lỗ khí dkhí khổng Chiều dài khí khổng dlá Chiều dài dtúi bào tử Chiều dài túi bào tử F Chỉ số cố định G Tăng trưởng chiều cao hàng năm GST Chỉ số biệt hóa di truyền quần thể He Mức dị hợp trông đợi Hu Độ ẩm không khí tương đối trung bình hàng năm IPCC Ủy ban liên quốc gia biến đổi khí hậu ISSR Chuỗi lặp lại đơn giản LAI Chỉ số diện tích M Lượng mưa trung bình hàng tháng MAP Tổng lượng mưa trung bình hàng năm MAT Nhiệt độ khơng khí trung bình hàng năm MK Mật độ khí khổng NAR Suất đồng hóa NDVI Chỉ số thực vật Nei’s I Mức độ tương đồng di truyền theo Nei NST Nhiễm sắc thể PCR Phản ứng chuỗi polymearase ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com vi PPB Tỉ lệ band đa hình RAPD DNA đa hình nhân ngẫu nhiên RFLP Đa hình độ dài đoạn cắt hạn chế RGR Tốc độ tăng trưởng tương đối rkhe lỗ khí Chiều rộng khe lỗ khí rkhí khổng Chiều rộng khí khổng rlá Chiều rộng rtúi bào tử Chiều rộng túi bào tử SCoT Start Codon Targeted SD Sai tiêu chuẩn SDS Sodium dodecyl sulfate SI Chỉ số khí khổng Skhe lỗ khí/Slá Tổng diện tích khe lỗ khí đơn vị diện tích Skhí khổng Diện tích khí khổng SLA Chỉ số độ dày Slá Diện tích SQRT Căn bậc hai SSR Các chuỗi lặp lại đơn giản STAT Statgraphics Centurion XV Stúi bào tử Diện tích túi bào tử SuH Tổng số nắng hàng năm T Nhiệt độ trung bình theo tháng UPGMA Phương pháp nhóm cặp khơng trọng số cách sử dụng trung bình số học VNTR Số lượng thay đổi chuỗi lặp lại liền kề ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đặc trưng khí hậu khu vực phân bố quần thể nghiên cứu theo tiêu chuẩn phân loại khí hậu Kưppen 43 Bảng 2.1 Địa điểm thu mẫu Thạch tùng .50 Bảng 2.2 Khoảng cách khu vực thu mẫu với trạm khí tượng 56 Bảng 3.1 Số đoạn thân tăng trưởng theo năm xác định dựa vào lớp chén truyền thể 62 Bảng 3.2 Kích thước Thạch tùng 65 Bảng 3.3 Mối quan hệ đặc điểm kích thước Thạch tùng với điều kiện khí hậu năm nghiên cứu 70 Bảng 3.4 Kích thước túi bào tử Thạch tùng 81 Bảng 3.5 Mối quan hệ đặc điểm kích thước túi bào tử Thạch tùng với điều kiện khí hậu năm nghiên cứu 82 Bảng 3.6 Kích thước bào tử Thạch tùng 88 Bảng 3.7 Đặc điểm khí khổng Thạch tùng 91 Bảng 3.8 Mối quan hệ đặc điểm kích thước khí khổng Thạch tùng với điều kiện khí hậu năm nghiên cứu 94 Bảng 3.9 Đặc điểm khe lỗ khí Thạch tùng 100 Bảng 3.10 Mối quan hệ đặc điểm kích thước khe lỗ khí Thạch tùng với điều kiện khí hậu năm nghiên cứu 102 Bảng 3.11 Mức độ xẻ thùy tế bào biểu bì xung quanh khí khổng Thạch tùng 105 Bảng 3.12 Mối quan hệ mức độ xẻ thùy tế bào biểu bì xung quanh khí khổng Thạch tùng với điều kiện khí hậu năm nghiên cứu 107 Bảng 3.13 Đặc điểm quản bào Thạch tùng 110 Bảng 3.14 Đặc điểm tăng trưởng chiều cao hàng năm (G, mm) Thạch tùng .114 Bảng 3.15 Đặc điểm thị ISSR SCoT chọn lọc để làm nảy sinh đặc trưng nhận dạng DNA làm sở đánh giá đa dạng di truyền .116 ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com viii Bảng 3.16 Tỉ lệ band đa hình quần thể mức độ tổng thể mẫu nghiên cứu sử dụng kĩ thuật ISSR, SCoT tổ hợp kĩ thuật 117 Bảng 3.17 Đa dạng di truyền Thạch tùng mức độ quần thể mức độ loài .118 Bảng 3.18 Các số biệt hóa di truyền số dòng chảy gene quần thể nghiên cứu .120 Bảng 3.19 Mức độ biến động di truyền (AMOVA) quần thể loài Thạch tùng 121 Bảng 3.20 Khoảng cách di truyền quần thể nghiên cứu 122 Bảng 3.21 Tương quan số đa dạng di truyền quần thể với nhân tố khí hậu .124 ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com ... tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng (Huperzia serrata (Thunb. ) Trevis .) Việt Nam? ?? thực từ năm 2016 đến năm 2020 Các nhân tố sinh thái. .. làm sáng tỏ ảnh hưởng số nhân tố khí hậu ảnh hưởng đến đặc điểm hình thái ngồi Thạch tùng ảnh hưởng đến đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng Việt Nam - Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu sở khoa... ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái đa dạng ho tro tai file : luanvanchat@gmail.com di truyền quần thể Thạch tùng (Huperzia serrata (Thunb. ) Trevis .) Việt Nam? ?? Mục tiêu nghiên cứu