BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU GIÁM ĐỊNH MỘT SỐ LOÀI GIỔI ĂN HẠT (Micheliaspp ) Ở VIỆT NAM BẰNG CHỈ THỊ HÌNH THÁI VÀ PHÂN TỬ CHUYÊ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU GIÁM ĐỊNH MỘT SỐ LOÀI GIỔI ĂN HẠT (Micheliaspp.) Ở VIỆT NAM BẰNG CHỈ THỊ HÌNH THÁI VÀ PHÂN TỬ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC M SỐ 42 02 01 LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS VŨ QUANG NAM PGS TS BÙI VĂN THẮNG Hà Nội – 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, hướng dẫn khoa học giảng viên PGS.TS Vũ Quang Nam PGS.TS Bùi Văn Thắng – Viện Công nghệ sinh học trường Đại học Lâm nghiệp Các nội dung nghiên cứu, kết nêu đề tài trung thực chưa công bố nghiên cứu khác Luận văn sử dụng thông tin, số liệu từ báo nguồn tài liệu tác giả khác có trích dẫn thích nguồn gốc đầy đủ Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với cơng trình nghiên cứu khác cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tn thủ kết luận đánh giá luận văn hội đồng khoa học N i g y th g Người cam đoan Trần Thị Thu Hiền ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập nghiên cứu trường Đại học Lâm nghiệp, thân l nh hội nhiều kiến thức qu báu nhận quan tâm, giúp đ từ phía nhà trường, gia đình bạn b đồng nghiệp Tơi xin gửi lời cảm n chân thành đến toàn th qu Thầy Cơ giáo trong, ngồi nhà trường, đến gia đình, bạn b đồng nghiệp ủng hộ, giúp đ , tạo điều kiện vật chất, tinh thần cho suốt thời gian vừa qua Luận văn tốt nghiệp hỗ trợ phư ng diện từ đề tài nghiên cứu khoa học c bản, tài trợ Quỹ Phát tri n khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED), giai đoạn 2017 – 2020, Mã số: 106.03– 2017.16 PGS.TS Vũ Quang Nam làm Chủ trì với tên “Nghiên cứu giám định loài Giổi hạt Việt Nam (Michelia spp.) bằ g phươ g ph p hì h thái, phân tử v si h th i” Tôi xin chân thành cảm n giúp đ qu báu đó! Tơi xin bày tỏ lòng biết n sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Vũ Quang Nam PGS.TS Bùi Văn Thắng – Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi giúp đ tơi từ hình thành tưởng, q trình thực hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học Đặc biệt, xin cảm n cô giáo Th.S Nguyễn Thị Hải Hà cô giáo Th.S Nguyễn Thị Th Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp trực tiếp hướng dẫn tơi thực thí nghiệm phân tử, phân tích số liệu đ luận văn hồn thành Mặc dù có nhiều cố gắng, đề tài nghiên cứu khoa học h n khơng tránh khỏi nh ng thiếu sót Kính mong nhận đóng góp kiến qu Thầy Cô giáo, bạn b đồng nghiệp đ đề tài nghiên cứu khoa học tơi hồn thiện h n Tôi xin trân trọng cảm n! N i g y th g Học vi n Trần Thị Thu Hiền iii MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii Đ T VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát đối tượng nghiên cứu Ng h h Ng (Magnoliaceae) (Magnolioideae)……………………………………5 1.1.3 Chi iổi (Michelia L.) Lo i iổi hạt (Michelia spp.) 1.2 Tổng quan DNA mã vạch (DNA barcode) 12 iới thiệu DNA ã vạ h 12 C đặ điể bả ủ trì h tự DNA ã vạ h…………………… 14 M t số o us đượ sử dụ g tro g phươ g ph p DNA ã vạ h thự vật 16 1.3 Một số DNA mã vạch sử dụng nghiên cứu thực vật 19 1.4 Một số thành tựu nghiên cứu DNA mã vạch thực vật 24 1.5 Một số nghiên cứu loài Giổi ăn hạt 25 M t số ghiê ứu go i ướ …………………………………… 25 M t số ghiê ứu Việt N 26 iv Chƣơng NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Nội dung nghiên cứu 30 2.2 Vật liệu nghiên cứu 30 2.3 Hóa chất thiết bị sử dụng nghiên cứu 31 ó 2.3 hất 31 2.3.2 Các thiết bị sử dụ g tro g ghiê ứu 32 2.4 Phư ng pháp nghiên cứu 33 2.4 hươ g ph p ghiê ứu hì h th i v vị trí ph 2.4 hươ g ph p ghiê ứu ph oại 33 tử 34 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Kết nghiên cứu giám định loài Giổi ăn hạt 39 3.1.1 Về ph oại v hệ thố g h thự vật hi iổi ………………………39 3.1.2 Đặ trư g bả hì h th i ủ 3.1.3 Đặ điể hì h th i bả ủ o i tro g hi iổi ………… 42 o i iổi hạt……………………42 3.1.4 Khóa tra phân loại cho m t số lồi Giổi Việt Nam 52 3.2 Kết nghiên cứu giám định loài Giổi ăn hạt thị phân tử 53 3.2.1 Kết x 3.2.2 X đị h đoạ DNA ã vạ h ủ đị h v ph 3.2.3 X y dự g o i iổi hạt 53 tí h trì h tự u eotide ủ đoạ DNA ã vạ h 58 y ph t si h hủ g oại 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Từ viết tắt Bp base pair CBOL Consortium for the Barcode of Life CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide DNA Deoxyribonucleic acid EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid ITS Internal Transcribed Spacer kb kilobase NCBI National Centre for Biotechnology Information PCR Polymerase Chain Reaction PVP Polyvinyl pyrrolidone rDNA ribosome deoxyribonucleic acid RNA Ribonucleic acid Rnase Ribonuclease RUBISCO Rubilose – 1,5 – bisphosphate cacboxylase/oxygenase SDS Sodium dodecyl sulphate TAE Tris – Acetic acid – EDTA TE Tris – Ethylenediaminetetraacetic acid UV Ultra Violet v/p vòng/phút VNTR Variable number tandem repeat RFLP Restriction Fragment Length Polymorphisms LSC Large single – copy region SSC Small single – copy region vi DANH MỤC CÁC BẢNG T n bảng TT Trang 1.1 Phân bố số loài thuộc chi Giổi Việt Nam 2.1 Các mẫu Giổi ăn hạt Việt Nam nghiên cứu 30 2.2 Thành phần đệm tách A 31 2.3 Thành phần đệm tách B 32 2.4 Thành phần đệm TE (TE Buffer) 32 2.5 Trình tự thơng tin cặp mồi nghiên cứu 36 2.6 Thành phần phản ứng PCR 36 2.7 Chu kỳ phản ứng PCR 37 3.1 Kết đo hàm lượng độ mẫu DNA tổng số 54 Trình tự nucleotide gen atpB – rbcL phân lập từ mẫu Giổi ăn hạt 59 Kết so sánh trình tự nucleotide đoạn gen atpB – rbcL 3.3 mẫu Giổi ăn hạt với trình tự nucoleotide gen atpB – rbcL lồi Michelia alba với mã số Genbank AB623323.1 61 Trình tự nucleotide gen trnH – psbA phân lập từ mẫu Giổi ăn hạt 62 Kết so sánh trình tự nucleotide đoạn gen trnH – psbA 3.5 mẫu Giổi ăn hạt nghiên cứu với trình tự nucoleotide gen trnH – psbA loài Magnolia insignis (KY921716.1) 63 3.2 3.4 Kết so sánh trình tự nucleotide đoạn gen trnL intron mẫu Giổi ăn hạt với trình tự nucoleotide gen trnL intron loài 3.6 Michelia champaca (AY009041.1), Michelia baillonii 64 (AY009042.1), Magnolia laevifolia (MF583748.1) 3.7 So sánh trình tự nucleotide gen trnL – trnF mẫu Giổi ăn hạt nghiên cứu 66 vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT 1.1 3.1A 3.1B Tên hình Cây Giổi xanh rừng tự nhiên Kon Hà Nừng Gia Lai Một phần Phylogeny hình thái th mối quan hệ phát sinh loài Michelia Một phần Phylogeny phân tử (ndhF sequences) th mối quan hệ phát sinh loài Michelia Trang 10 41 41 3.2 Cành mang hoa loài Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis) 42 3.3 Một số đặc trưng hình thái chi Michelia L 43 3.4A 3.4B Hình thái non chồi búp loài thuộc chi Michelia L Một số đặc trưng hình thái vết sẹo lồi thuộc chi Michelia L 44 44 3.5 Giản đồ phát sinh chồi cành syllepsis prolepsis 45 3.6 Hình thái c quan sinh sản lồi thuộc chi Michelia 46 3.7 Hình thái lồi Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis A.Chev) 49 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 Đặc m hình thái nhụy hoa số loài Giổi ăn hạt DNA tổng số mẫu Giổi ăn hạt tách chiết điện di gel agarose 1% Sản phẩm PCR nhân đoạn gen atpB – rbcL điện di gel agarose 1% Sản phẩm PCR nhân đoạn gen trnH – psb A điện di gel agarose 1% Sản phẩm PCR nhân đoạn gen trnL intron điện di gel agarose 1% 53 54 55 56 57 viii 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 Sản phẩm PCR nhân đoạn gen trnL – trn F điện di gel agarose 1% Cây phân loại dựa đoạn gen atpB – rbcL xây dựng MEGA (phư ng pháp Neighbor – joining) Cây phân loại dựa đoạn gen trnH – psbA xây dựng MEGA (phư ng pháp Neighbor – joining) Cây phân loại dựa đoạn gen trnL intron xây dựng MEGA (phư ng pháp Neighbor – joining) Cây phân loại dựa đoạn gen trnL – trnF xây dựng MEGA (phư ng pháp Neighbor – joining) 58 67 68 69 39 Đ T VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Đất nước Việt Nam tiếng với nhiều hệ sinh thái môi trường sống đa dạng, thiên nhiên ưu đãi có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, đất đai màu m , n i có điều kiện tự nhiên khí hậu thích hợp cho nhiều lồi cối phát tri n Một quốc gia có hệ thực vật vô phong phú mang lại nhiều giá trị kinh tế cao, có lồi Giổi ăn hạt, nh ng loài mang nhiều giá trị không nghiên cứu khoa học mà thực tiễn đời sống Loài Giổi ăn hạt đề cập đến số tài liệu phân loại thực vật, thuốc, lâm đặc sản, Trong tài liệu đó, chúng nhắc đến lồi có phân bố khu vực miền núi phía Bắc tỉnh: Hịa Bình, Phú Thọ, V nh Phúc, Tuyên Quang, Hà T nh số tỉnh khác Việt Nam Loài Giổi ăn hạt nh ng loài số c quan tổ chức nghiên cứu phát tri n bảo tồn như: Vườn quốc gia Bến En (Thanh Hóa), Vườn quốc gia Xuân S n (Phú Thọ), Vườn quốc gia Tam Đảo (V nh Phúc) hay Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Hịa Bình, v.v… Từ nh ng nghiên cứu trên, cộng thêm thông tin từ tài liệu liên quan Giổi ăn hạt lồi có giá trị, có th dùng làm thuốc gia vị, nghiên cứu, phát tri n Tuy nhiên, nh ng nghiên cứu hay phát tri n nguồn gen loài Giổi dừng lại quy mô hẹp, chưa đưa nh ng khuyến cáo c sở khoa học cần thiết cho việc bảo tồn phát tri n nguồn gen quý loài quy mô rộng H n n a, hầu hết nguồn hạt Giổi xuất phát từ số hộ gia đình số địa phư ng, mang tính tự phát, nhỏ lẻ đến từ thu gom lẻ tẻ số bà vùng núi cao; nhu cầu hạt Giổi ngày lớn Trong hầu hết tài liệu thống khơng thống thực vật hay báo cáo nghiên cứu loài Giổi ăn hạt tên khoa học vị trí phân loại chúng vấn đề cần phải bàn luận tiếp tục cần nghiên cứu Một câu hỏi đặt cần giải là: Ở Việt Nam có lồi Giổi mà hạt có th ăn làm gia vị được? Tên khoa học xác chúng sao? Vị trí chúng hệ thống phân loại nào? Đáp án câu hỏi tiền đề quan trọng cho khoa học thực tiễn, đ từ có th đưa nh ng đề xuất hay khuyến nghị cho việc bảo tồn phát tri n nguồn gen lồi Giổi ăn hạt có giá trị Việt Nam Ngày nay, với phát tri n vượt bậc công nghệ sinh học, đời kỹ thuật sinh học phân tử giúp ích nhiều q trình đánh giá mối quan hệ di truyền gi a cá th , quần th hay xuất xứ phân loại cách nhanh chóng, đặc biệt việc giám định loài mà dựa nh ng đặc m hình thái cịn chưa chắn chưa rõ, trường hợp mẫu vật thu có cành mà khơng có hoa, quả, hạt Xuất phát từ lý luận thực tiễn nói trên, tơi thực đề tài: “Nghiên cứu giám định số loài Giổi ăn hạt (Michelia spp.) Việt Nam thị hình thái phân tử” Kết nghiên cứu cung cấp nh ng c sở d liệu, xác thị hình thái phân tử, từ góp phần quan trọng việc bảo tồn phát tri n loài/các loài Giổi ăn hạt Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu giám định số loài Giổi ăn hạt Việt Nam dựa thị hình thái phân tử đ làm c sở khoa học cho việc bảo tồn phát tri n loài Việt Nam Mục tiêu cụ thể - Xác định nh ng đặc m c hình thái vị trí phân loại số loài Giổi ăn hạt Việt Nam 3 - Xác định số thị DNA mã vạch (DNA barcoding) số loài Giổi ăn hạt Việt Nam - Xây dựng phát sinh hình thái phân loại dựa nh ng đoạn gen phân lập từ mẫu thu thập loài Giổi ăn hạt Việt Nam Đối tƣợng phạm vi nghi n cứu 3.1 Đối tƣợng nghi n cứu Nghiên cứu số loài Giổi ăn hạt (Michelia spp.) Việt Nam 3.2 Phạm vi nghi n cứu - Phạm vi nội dung Đề tài tập trung nghiên cứu: Các đặc m hình thái, lập matrix, giải trình tự số vùng gen phân lập được, xác định số thị DNA mã vạch xây dựng phát sinh chủng loại số loài Giổi ăn hạt Việt Nam - Phạm vi thời gian Đề tài thực từ tháng đến tháng 10 năm 2018 - Phạm vi không gian - Đề tài nghiên cứu mẫu Giổi ăn hạt thu thập số khu vực Việt Nam như: Hà Nội, Hịa Bình, Thanh Hóa, S n La, Điện Biên Gia Lai - Đề tài tiến hành thực Viện CNSH Lâm nghiệp (Trường Đại học Lâm nghiệp) Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu tiền đề cho nghiên cứu l nh vực hóa phân tích hợp chất tự nhiên, l nh vực Lâm nghiệp quan trọng cung cấp nh ng c sở d liệu, xác tên khoa học loài Giổi ăn hạt Việt Nam, góp phần quan trọng việc đưa nh ng khuyến nghị việc bảo tồn phát tri n loài/các loài Giổi ăn hạt Việt Nam 4 Chƣơng TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát đối tƣợng nghi n cứu Ng c an (Magnoliaceae) - Họ Ngọc lan (danh pháp khoa học: Magnoliaceae) họ thực vật có hoa thuộc Mộc lan (Magnoliales) Họ bao gồm phân họ là: Phân họ Magnolioideae có chi Ngọc lan (Magnolia ) biết đến nhiều phân họ Liriodendroidae, phân họ đ n ngành, có chi Liriodendron (cây tulip hoàng dư ng áo cộc) [3 - Họ Ngọc lan họ cổ, hóa thạch thực vật xác định thuộc họ có niên đại từ 80 đến 95 triệu năm Các đặc m nguyên thủy họ Ngọc lan hoa lớn, hình dáng tựa đài hoa thiếu đặc m cánh hoa hay đài hoa thực thụ Các phận lớn không chuyên biệt hoa, tư ng tự cánh hoa, gọi tiếng Anh tepal Không giống phần lớn thực vật hạt kín mà phận có hoa chúng xếp thành vịng, lồi họ Ngọc lan có nhị nhụy hoa xếp thành hình xoắn ốc đế hoa hình nón Sự phân bổ tìm thấy thực vật cổ hóa thạch người ta tin c sở hay nguyên thủy cho loài thực vật hạt kín Hoa chúng khơng có phân biệt rõ ràng gi a đài cánh hoa hầu hết lồi thực vật có hoa tiến hóa muộn h n; phận "hai mục đích" xuất hai vị trí biết đến phần bao hoa Họ Ngọc lan cơng nhận có khoảng 225 lồi chi, số hệ thống phân loại đưa toàn phân họ Magnoioideae vào chi Magnolia Sự phân bố loài thuộc họ phổ biến miền đông Bắc Mỹ, Mexico, Trung Mỹ, Tây Ấn, khu vực nhiệt đới Nam Mỹ, đông nam Ấn Độ, Sri Lanka, Đông Dư ng, Malaysia, Trung Quốc, Triều Tiên Nhật Bản Họ Ngọc lan phần lớn có hoa lư ng tính (ngoại trừ Kmeria số loài Magnolia đoạn Gynopodium) đế hoa đối xứng Cụm hoa đ n độc, hoa sặc s với đài cánh hoa khơng th phân biệt, có mùi th m Các đài nằm khoảng từ tới nhiều nhị hoa với nhị ngắn, phân dị k m từ bao phấn Lá noãn thường nhiều, phân biệt nằm đế hoa thuôn dài Hình dạng đ n mọc so le, đơi xẻ thùy Quả dạng hợp từ đại thơng thường bị p gần chúng chín mở dọc theo bề mặt xa trục Hạt có vỏ dày cùi thịt màu đỏ, hay da cam (trừ Liriodendron) Hoa Magnoliaceae thụ phấn nhờ bọ cánh cứng, ngoại trừ Liriodendron nhờ ong Các noãn hoa chi Ngọc lan dày đ tránh tổn thư ng bọ cánh cứng chúng đậu, bò kiếm ăn Hạt thường phát tán nhờ chim hạt chi Liriodendron phát tán nhờ gió Do xuất sớm nên phân bố địa l họ Ngọc lan trở thành rời rạc hay phân mảng kết kiện địa chất lớn thời kỳ băng hà, trôi dạt lục địa kiến tạo s n Ki u phân bố lập số lồi gi cho số lồi gần Các lồi cịn sinh tồn họ phân bố rộng khắp vùng ôn đới nhiệt đới châu Á, từ Himalaya tới Nhật Bản đông nam qua Malaysia tới New Guinea Châu Á n i có khoảng số lồi họ Ngọc lan phần cịn lại trải rộng khắp châu Mỹ với lồi ơn đới phân bố từ miền nam Hoa Kỳ loài nhiệt đới trải rộng từ Brasil tới Tây Ấn [8] hân h Ng c lan (Magnolioideae) Phân họ Ngọc lan phân loại theo hai tông [23] * Tơng Magnolieae - Kmeria: có lồi (có th gộp chi Magnolia theo ngh a rộng) - Magnolia: có 128 loài (theo ngh a hẹp) Nếu coi chi theo ngh a rộng chứa 218 loài - Manglietia: có 29 lồi (có th gộp chi Magnolia ngh a rộng) - Pachylarnax: có lồi (có th gộp chi Magnolia ngh a rộng) 6 * Tông Michelieae - Elmerrillia: có lồi (có th gộp chi Magnolia ngh a rộng) - Michelia (gồm Paramichelia, Tsoongiodendron): có 49 lồi (có th gộp chi Magnolia ngh a rộng) [3 1.1.3 hi Giổi (Michelia) Chi Giổi (Michelia L.) thuộc họ Mộc lan (Magnoliaceae), Chi có khoảng 50 loài thân gỗ bụi thường xanh, có nguồn gốc miền nhiệt đới cận nhiệt đới Nam Á Đông Nam Á (miền Ấn Độ – Mã Lai) Hình dạng, chi Giổi tư ng tự chi Mộc lan (Magnolia), hoa chi Giổi mọc thành cụm gi a nách lá, h n mọc đ n đầu cành chi Mộc lan Tên khoa học chi đặt theo tên nhà thực vật học người Firenze, Italy Pietro Antonio Micheli (1679 – 1737) [23] Joannis De Loureiro, nhà truyền giáo nhà tự nhiên học Bồ Đào Nha, người cơng bố lồi thuộc họ Ngọc lan Việt Nam Trong cơng trình Flora cochichinensis I (1790) ơng mơ tả lồi thuộc hai chi Michelia chi Liriodendron Tiếp đó, năm 1907 tập thực vật chí đại cư ng Đơng Dư ng (Flore Gesesneerale de L‟Indo - Chine) Lecomte, theo Finet A Eva F Gagnepain mô tả họ Ngọc lan (Magnoliaceae) với chi, 15 loài, số loài thu mẫu Việt Nam chi Michelia gồm lồi: Michelia figo Spreng (mẫu thu Nam Định) Michelia baviensis Finet et Gagnepain (mẫu thu Ba Vì), Michelia champaca (mẫu thu Hà Nội) Michelia baillonii (Pierre) Finet et Gagn (mẫu thu campuchia) Chevalier bổ sung vào họ Ngọc lan Việt Nam loài Talauma gioi Michelia tonkinensis Dandy mô tả nhiều lồi từ Châu Á, có 18 lồi từ Việt Nam, đặc biệt có 11 lồi thuộc chi Michelia là: Michelia balansae, Michelia aenea, Michelia chapensis, Michelia tignifea, Michelia constricta, Michelia subulife, Michelia ribundavar tonkinensis, Michelia hypolampra, Michelia mediocris, Michelia fulgens Michelia masticata Tiếp đó, năm 1938, 1939 theo Gagnepain mơ tả hai lồi Michelia braianensis Manglietia blaoensis đưa tổng số loài thuộc họ Ngọc lan cho hệ thực vật Việt Nam đến năm 1939 chi 39 loài, có chi 22 lồi mơ tả Đến năm 2003, danh lục loài thực vật Việt Nam [1] họ Ngọc lan bổ sung thêm chi Alcimandra loài Manglietia hainanensis Dandy Như vậy, Việt Nam họ Magnoliaceae có chi, 46 lồi, với chi Giổi có 18 lồi thứ [7] .4 oài Giổi ăn hạt (Michelia spp.) Vị trí ph oại o i iổi hạt Theo danh pháp thực vật từ nh ng năm 1753, năm xuất cơng trình Species Plantarum Carl Linnaeus Sau quy tắc danh pháp kh ng định qua hội nghị quốc tế thực vật học giới, hội nghị Paris (1867) trở ngày Loài Giổi ăn hạt(Michelia spp.) phân loại học thực vật loài thuộc chi Giổi (Michelia L.), thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae), cụ th có vị trí hệ thống phân loại sau: Giới thực vật (Plantae) Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Ngọc lan (Magnoliidae) Bộ Ngọc lan (Magnoliales) Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) Chi Giổi (Michelia L.) Loài Giổi ăn hạt (Michelia spp.) 1.1.4.2 Sự ph bố ủ o i iổi hạt * Trên giới Trên giới Giổi ăn hạt lồi mơ tả lần đầu nhà thực vật học người Pháp Auguste Jean Baptiste Chevalier từ mẫu chuẩn thu từ tỉnh Tuyên Quang Việt Nam tháng năm 1918 đến tháng 10 năm cơng bố tạp chí Bulletin Economique (de l'Indochine) Loài Giổi ăn hạt thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae), có khoảng 300 lồi phân bố chủ yếu nhiệt đới nhiệt đới Bắc bán cầu, thường tập trung Đông Nam Á Đông Nam Mỹ Giổi ăn hạt phân bố chủ yếu ki u rừng nhiệt đới thường xanh độ cao 700 – 1500 m Loài Giổi ăn hạt thuộc chi Giổi(Michelia L.) có nguồn gốc miền nhiệt đới cận nhiệt đới Nam Á Đông Nam Á, bao gồm miền nam Trung Quốc [23] * Ở Việt N Ở Việt Nam chi Giổi có khoảng 21 lồi [15], lồi Giổi ăn hạt (Hình 1.1) ghi nhận địa nước ta, phân bố rộng khắp từ Lào Cai đến tỉnh Bắc Trung Bộ Tây Nguyên [6 Loài Giổi ăn hạt tập trung nhiều tỉnh phía Bắc như: Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Tuyên Quang, Bắc Giang, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà T nh, Điện Biên, Gia Lai, Kon Tum [22] Giổi ăn hạt loài gỗ đa tác dụng, toàn thân cây, cành, lá, rễ, hoa hạt có giá trị, đặc biệt hạt Giổi có mùi th m đặc trưng, có chứa tinh dầu loại gia vị truyền thống, nhân dân vùng núi phía Bắc (cùng với hạt Mắc kh n, giống hạt tiêu tỉnh phía Nam); hạt cịn dùng làm thuốc ch a đau bụng, xoa bóp đau nhức, tê thấp; vỏ dùng làm thuốc ch a sốt, ăn uống không tiêu …[14] Theo nghiên cứu nay, Việt Nam có nhiều lồi thuộc chi Giổi cơng nhận trình bày cụ th bảng sau: (bảng 1.1) 9 Bảng 1.1 Phân bố số loài thuộc chi Giổi Việt Nam [70] STT 10 11 12 13 T n khoa học T n địa phƣơng Tình hình phân bố Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Michelia balansae Quang, Phú Thọ, V nh Giổi lông, Giổi bà (A.DC) Dandy Phúc, Hà Nội, Thanh Hoá Nghệ An, Quảng Bình Michelia braianensis Giổi nhung Gia Lai, Đắk Nông, Gagnep Lâm Đồng… Michelia citrata (Noot Giổi chanh, Giổi Hà Giang, Gia Lai, & Chalermglin) Q N xanh to Lâm Đồng Vu & N H Xia Michelia foribunda Giổi nhiều hoa Hà Giang, Lào Cai, Finet & Gagnep Lâm Đồng… Michelia foveolata Giổi láng Hà Nội, S n La, Lào Cai, Merril ex Dandy Yên Bái, Hà Giang, Huế… Michelia fulva HungT Giổi lông Hà Giang, Cao Bằng, Huế, Chang & B L Chen Đà Nẵng… Michelia lacei Giổi quản hoa Lào Cai, Hà Giang… W.W.Smith Michelia macclurei Giổi tàu V nh Phúc, Quảng Ninh, Dandy Lâm Đồng, Gia Lai… Lào Cai, Tuyên Quang, Michelia martinii Giổi martin Quảng Bình, Cao Bằng, S n La… Michelia masticata Giổi mastica Đui Tuyên Quang, Bắc Kạn, Dandy Hồ Bình, Điện Biên, Hà Giang, Quảng Bình… Michelia mediocris Giổi xanh Hà Nội, Hồ Bình, Dandy Hà Giang… Michelia coriacea Giổi dai Cao Bằng, S n La, (Hung T Chang & Hà Giang B.L Chen) Michelia champaca Hoàng ngọc lan Hà Nội, Đà Lạt… 10 1.1.4.3 i trị ki h tế kho h v bảo tồ ủ loài Giổi hạt - Giổi ăn hạt loài lâm sản gỗ đặc h u Việt Nam Giổi thuộc loại thân gỗ lớn (Hình 1.1), trưởng thành có th cao h n 30m, đường kính thân tới h n 1m Thân th ng tắp, trịn đều, phân cành cao, gỗ có mùi th m, có giác lõi phân biệt: giác màu vàng nhạt lõi vàng nâu, thớ gỗ mịn, có vân đẹp, sắc n t, khơng cong vênh, bị mối mọt, gỗ nhẹ (th tích 580 kg/m3 gỗ khơ) bền Chính gỗ Giổi nhân dân ưa chuộng dùng xây dựng nhà cửa (làm nhà gỗ, sàn gỗ), đóng đồ đạc nội thất hay làm nh ng sản phẩm mỹ nghệ… [10] Hình 1.1 Cây Giổi xanh rừng tự nhi n Kon Hà Nừng tỉnh Gia Lai - Hiện nay, số lượng loài Giổi ăn hạt tự nhiên bị giảm sút nhiều bị khai thác, chặt đ lấy gỗ Do cần đưa loài Giổi ăn hạt thành lồi gỗ địa cơng tác trồng rừng số vùng, đặc biệt vùng Trung tâm Bắc Bộ Bắc Trường S n [6, 10] - Gỗ Giổi qu thứ quý loài Giổi sở h u giá trị kinh tế cao lại hạt Giổi, mệnh danh “vàng đen” hay “gia vị vàng” núi rừng Tây Bắc Cây Giổi lâu năm cho nhiều hạt hạt th m ngon Quả Giổi chín bung cho nh ng hạt Giổi chín đỏ căng mọng Hạt Giổi đem ph i khô chuy n sang màu cánh gián đen 11 bóng Hạt Giổi khô sử dụng chủ yếu làm gia vị tư ng tự ta dùng hạt tiêu (nhưng th m h n nhiều), hay thảo Sa Pa (nhưng không hắc), hay hạt mắc khén người Thái (nhưng ngon h n)… Người ta có th thu hạt Giổi trực tiếp hạt rụng mặt đất rừng tán mẹ Hạt thu đãi lớp nội nhũ bao quanh, bảo quản hạt điều kiện khơ Nếu dùng gia đình thường cho vào ống tre đ n i khô ráo, ăn mang hạt giã nát, có th trộn với muối đ chấm rắc lên thức ăn hạt tiêu Hạt Giổi gia vị tuyệt vời ăn mang hư ng vị truyền thống mà đến vùng núi phía Bắc ta thưởng thức loại gia vị - Mặt khác, hạt Giổi có chứa tinh dầu, năm 1997 theo phân tích Nguyễn Xuân Dũng tinh dầu từ thịt hạt có chứa safrol: 70,2% (thịt quả) – 72,9% (hạt) methyl eugenol: 24,2% (thịt quả) – 18,5% (hạt) Tinh dầu thân chủ yếu chứa camphor 23,8% vỏ thân chứa camphor 15,7%, safrol 14,3%, α – caryophyllen 15,6% elemicin 13,7% [22] Đánh giá tiềm thị trường loài Giổi ăn hạt, theo nghiên cứu giống Lâm nghiệp cho sản lượng, giá trị nhu cầu sử dụng hạt Giổi ngày tăng lên nhanh chóng thời gian vừa qua chúng cung cấp nguồn dược liệu thực phẩm gi vai trò quan trọng sản xuất đời sống thực tiễn Qua lần n a có th kh ng định giá trị kinh tế lồi Giổi ăn hạt cao, có th coi nh ng loài Lâm nghiệp có tiềm lớn vừa mang lại hiệu kinh tế cao vừa giúp xóa đói giảm ngh o cho người dân khu vực miền núi phía Bắc [14] 1.2 Tổng quan DNA mã vạch (DNA barcode) Giới thiệu DNA mã vạch Nghiên cứu giới thực vật phư ng pháp phân loại thực vật dựa nh ng đặc m hình thái từ lâu chứng minh vai trị quan trọng làm tảng cho nghiên cứu sinh thái, tiến hóa đa dạng Phân loại ... tơi thực đề tài: ? ?Nghiên cứu giám định số loài Giổi ăn hạt (Michelia spp. ) Việt Nam thị hình thái phân tử? ?? Kết nghiên cứu cung cấp nh ng c sở d liệu, xác thị hình thái phân tử, từ góp phần quan... phát tri n loài/ các loài Giổi ăn hạt Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu giám định số loài Giổi ăn hạt Việt Nam dựa thị hình thái phân tử đ làm c sở khoa học cho việc... n loài Việt Nam Mục tiêu cụ thể - Xác định nh ng đặc m c hình thái vị trí phân loại số loài Giổi ăn hạt Việt Nam 3 - Xác định số thị DNA mã vạch (DNA barcoding) số loài Giổi ăn hạt Việt Nam