Nghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học và sinh thái học của cá bống Glossogobius aureus và Glossogobius sparsipapillus phân bố một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chun ngành: Cơng nghệ sinh học Mã ngành: 94 20 201 PHAN HOÀNG GIẺO NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN, SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC CỦA CÁ BỐNG Glossogobius aureus VÀ Glossogobius sparsipapillus PHÂN BỐ MỘT SỐ TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG NĂM 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn chính: PGS.TS Đinh Minh Quang Người hướng dẫn phụ: PGS.TS Trương Trọng Ngôn Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: (Hội trường Trường Đại học Cần Thơ) Vào lúc: …….giờ … ngày ……tháng ……năm …… Phản biện 1:…………………………………………… Phản biện 2:…………………………………………… Xác nhận xem lại chủ tịch Hội đồng (Chữ ký) Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ - Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Tạp chí quốc tế Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ton Huu Duc Nguyen, Tien Thi Kieu Nguyen 2021 The intraspecific and spatio-temporal changes in growth pattern and condition factor of Glossogobius aureus inhabiting in the Mekong Delta, Vietnam Egyptian Journal of Aquatic Biology & Fisheries 25(2), 591-599 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ngon Trong Truong, Ton Huu Duc Nguyen, Tien Thi Kieu Nguyen, Nam Sy Tran 2021 Otolith dimensions and their relationship with fish size of Glossogobius aureus in the Mekong Delta, Vietnam Aquaculture, Aquarium, Conservation & Legislation 14(4), 2367-2375 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ngon Trong Truong, Dinh Dac Tran, Ton Huu Duc Nguyen 2022 Feeding habit and diet composition of Glossogobius aureus Akihito & Meguro, 1975 in the Vietnamese, Mekong Dalta Egyptian Journal of Aquatic Research In press, 1-6 https://doi.org/10.1016/j.ejar.2021.12.004 Gieo Hoang Phan, Quang Minh Dinh, Ngon Trong Truong, Tien Thi Kieu Nguyen, Dinh Dac Tran, Ton Huu Duc Nguyen 2023 Feeding habit and diet composition of Glossogobius aureus Akihito & Meguro, 1975 in the Vietnamese, Mekong Dalta Egyptian Journal of Aquatic Research 49(2023), 91-96 Gieo Hoang Phan, Tran Thi Huyen Lam, Quang Minh Dinh,Ton Huu Duc Nguyen 2023 Phylogenics of the genus Glossogobius in the Mekong Delta based on the mitochondrial cytochrome b (cytb) gene Heliyon, 2023, 9(5), e16106 Tạp chí nước Phan Hồng Giẻo, Đinh Minh Quang, Trương Trọng Ngơn, Nguyễn Hữu Đức Tôn 2021 Biến động số tiêu hình thái cá bống cát Glossogobius aureus phân bố từ Cần Thơ đến Cà Mau Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 19(7), 863-874 Phan Hồng Giẻo, Đinh Minh Quang, Trương Trọng Ngôn, Nguyễn Hữu Đức Tơn 2021 Tập tính ăn cường độ bắt mồi cá bống cát tối Glossogobius aureus phân bố số tỉnh Đồng sơng Cửu long Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Thái Nguyên 226(05), 44-50 Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Trên giới có 30.000 lồi cá mơ tả nước ngọt, nước lợ nước mặn (Ward et al., 2005), họ cá bống trắng Gobiidae coi họ cá có số lượng loài đa dạng, đứng sau họ cá chép (Cyprinidae) với 5.840 loài (Eschmeyer et al., 2018) Các nghiên cứu thống kê 2.836 loài thuộc họ cá bống trắng (Gobiidae) toàn giới, phân cá bống tồn giới có họ, bao gồm 270 giống, 1500 – 2000 lồi, hầu hết số loài cá bống sống biển thuộc họ Gobiidae (Myers, 1991), phân họ Gobiinae họ Gobiidae giống Glossogobius giống có nhiều lồi (Hoese & Allen, 2009) Lồi G sparsipapillus lồi G aureus có phân bố rộng rãi từ nước lợ đến nước khu vực Nam Phi, Châu Á Châu Đại Dương (Froese & Pauly, 2022; Rainboth, 1996), bao gồm Việt Nam (Nguyen & Dinh, 2020; Định ctv., 2013), số cịn nhiều lồi chưa nghiên cứu đầy đủ Lưu vực sơng Mê Kơng ghi nhận có loài: G biocellatus; G celebius; G circumspectus; G giuris; G aureus;G bicirrhosus G sparsipapillus (Rainboth et al., 2012) Ở Việt Nam, giống Glossogobius ghi nhận có lồi (G aureus, G giuris, G circumspectus,G sparsipapillus G biocellatus) (Hảo, 2005; Rainboth et al., 2012; Định ctv., 2013) Theo nghiên cứu gần tổ chức bảo vệ tài nguyên môi trường Nhật (Nagao) với Khoa Thủy sản trường Đại học Cần Thơ nguồn lợi thủy sản ĐBSCL cho thấy có 183 lồi cá tìm thấy, họ cá bống (Gobiidae) có 54 lồi chiếm 19% Trong đó, có 03 lồi thuộc giống Glossogobius G aureus, G giuris G sparsipapillus mô tả (Tuấn ctv., 2014; Định ctv., 2013) Cả lồi thuộc giống Glossogobius có giá trị dinh dưỡng dùng để cung cấp thực phẩm (Tuấn ctv., 2014) Tuy nhiên, theo nghiên cứu tự nhiên sản lượng cá giảm đáng kể việc khai thác mức với nhiều phương tiện mang tính chất hủy diệt (Nhiên & Định, 2012) Bên cạnh thay đổi mơi trường sống tác động tượng biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển giống cá Vì lồi cá bống phân bố rộng rãi vùng ven biển vùng cửa sông (Quang ctv., 2009; Định ctv., 2013), nên cần phải xác định xem mối quan hệ chiều dài khối lượng, tốc độ tăng trưởng chúng yếu tố tình trạng thể thay đổi theo địa điểm lấy mẫu, giới tính, kích thước cá mùa, hệ số điều kiện (CF) dao động hình thức tăng trưởng CF theo giới tính, nhóm chiều dài cá, mùa vụ điểm thu mẫu hai loài cá bống G aureus G sparsipapillus chưa làm sáng tỏ Hình thức tăng trưởng lồi G sparsipapillus chưa có nhiều nghiên cứu Thêm vào đó, đặc điểm sinh thái học dinh dưỡng mối tương quan chiều dài ruột chiều dài thể hay gọi số RGL, thành phần thức ăn; dao động RGL, thành phần thức ăn, hệ số no cường độ bắt mồi theo giới tính, nhóm chiều dài, mùa vụ điểm thu mẫu hai loài chưa nghiên cứu đầy đủ (Tran et al., 2021) Vì vậy, Nghiên cứu đặc điểm di truyền, sinh học sinh thái học hai loài cá bống Glossogobius aureus Glossogobius sparsipapillus phân bố số tỉnh Đồng sông Cửu Long góp phần bổ sung dẫn liệu cho phân loại học, đánh giá đa dạng di truyền, nuôi nhân tạo khai thác hợp lý nguồn lợi loài thuộc giống Glossogobius 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung Đánh giá đa dạng di truyền giống cá bống Glossogobius cung cấp dẫn liệu đặc điểm sinh học; sinh thái học hai loài cá bống G aureus G sparsipapillus phân bố khu vực nghiên cứu, từ góp phần đề xuất giải pháp bảo tồn khai thác bền vững nguồn lợi loài cá 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Xác định thị phân tử DNA ty thể (vùng gen COI vùng gen Cytb) giống cá bống Glossogobius phục vụ cho công tác đánh giá đa dạng di truyền phân loại học Bổ sung dẫn liệu đặc điểm sinh học hình thức tăng tưởng, hệ số điều kiện, cấu trúc mối quan hệ đá tai với kích cỡ cá hai loài cá bống G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu Cung cấp dẫn liệu sinh thái học dinh dưỡng quần thể hai loài cá bống G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu 1.3 Ý nghĩa nghiên cứu 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Kết đề tài góp phần bổ sung dẫn liệu cho phân loại học đánh giá đa dạng di truyền loài cá thuộc giống Glossogobius Kết đề tài góp phần đánh giá thích nghi sinh thái hai loài cá bống G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu thông qua dẫn liệu đặc điểm sinh học sinh thái học chúng như: hình thức tăng trưởng, hệ số điều kiện, mối quan hệ đá tai kích cỡ cá đặc điểm dinh dưỡng cấu trúc quần thể 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Dẫn liệu tính ăn đặc điểm dinh dưỡng sở để nghiên cứu ni nhân tạo hai lồi cá bống G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu, từ đa dạng hóa đối tượng ni, thích ứng với xâm nhập mặn biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến vùng ĐBSCL Kết đề tài góp phần bổ sung đề xuất giải pháp khai thác hợp lý nguồn lợi hai loài cá bống G aureus G sparsipapillus thông qua dẫn liệu hệ số điều kiện, hình thức tăng trưởng thơng số sinh học quần thể hai loài 1.4 Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm hình thái thị phân tử DNA ty thể (gen COI Cytb) làm sở xác định loài phân tích quan hệ di truyền ba lồi thuộc giống Glossogobius - Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm sinh học (1) số hình thái đặc điểm sinh học tăng trưởng hai loài thuộc giống cá bống Glossogobius (2) hình dạng, khối lượng, kích thước đá tai mối tương quan khối lượng đá tai với kích thước thể hai loài G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu - Nội dung 3: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học dinh dưỡng quần thể gồm (1) dinh dưỡng hai loài thuộc giống cá bống Glossogobius khu vực nghiên cứu (2) quần thể hai loài thuộc giống cá bống Glossogobius chiều dài tối đa (L∞), hệ số tăng trưởng tổng hợp (’), tuổi thọ tối đa (tmax), hệ số khai thác (E), hệ số chết tổng (Z), hệ số chết khai thác (F) chiều dài đánh bắt (Lc) làm sở đánh giá tình trạng khai thác nguồn lợi hai loài G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu 1.5 Điểm luận án : (1) Xác định thị phân tử DNA ty thể loài cá thuộc giống Glossogobius Đã đăng ký 12 trình tự vùng gen COI 12 trình tự vùng gen Cytb ba lồi G Giuris, G aureus G sparsipapillus, đặc biệt bổ sung dẫn liệu trình tự vùng gen COI, Cytb loài G sparsipapillus vào Ngân hàng gen NCBI (2) Bổ sung hình thức tăng trưởng hệ số điều kiện biến động yếu tố theo giới tính, mùa kích cỡ loài G aureus G sparsipapillus (3) Dẫn liệu đá tai cung cấp mối quan hệ số tiêu hình thái đá tai với kích cỡ loài G aureus G sparsipapillus (4) Xác định dẫn liệu tính ăn phổ thức ăn biến động tính ăn phổ thức ăn theo giới tính, mùa kích cỡ hai lồi G aureus G sparsipapillus (5) Thơng qua thông số quần thể bổ sung dẫn liệu trạng khai thác hai loài G aureus G sparsipapillus khu vực nghiên cứu Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 2.2 Khái quát đặc điểm di truyền cá 2.2.1 Gen ty thể việc định danh loài cá Theo Steinke et al (2009), việc định lồi dựa vào trình tự đoạn DNA đặc trưng cho loài phương pháp cho kết định loại nhanh xác cao Cytochrome b (Cytb), Cytochrome c oxidase subutnit I (COI) hai gen ty thể dùng để định danh loài phổ biến Đặc biệt, vùng gen COI ứng dụng rộng rãi định danh loài nghiên cứu đa dạng sinh học Bingpeng et al (2018) sử dụng trình tự vùng gen COI để định danh 284 loài cá, thuộc 85 giống, 38 họ 12 Đài Loan Các trình tự gen lưu giữ cở sở liệu gen giới để làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu vùng gen COI cá Tương tự, nghiên cứu khác với 158 loài cá biển Nhật sử dụng trình tự vùng gen COI ghi nhận hiệu đoạn gen định danh lồi cá.Theo Vu et al (2015) phân tích trình tự gen 16S rRNA vùng gen COI ty thể để kiểm tra độ tin cậy việc nhận dạng hình thái xác định phát sinh lồi loài cá bống nước nước lợ Đặc biệt vùng gen COI ứng dụng rộng rãi định danh loài nghiên cứu đa dạng sinh học Bên cạnh đó, vùng gen Cytb DNA ti thể gen ty thể nghiên cứu sử dụng rộng rãi nghiên cứu phát sinh loài cá Ở cá, vùng gen Cytb biết với độ biến động đủ lớn để sử dụng nghiên cứu mức độ quần thể (Dawson et al., 2002) bảo tồn tốt đủ để làm rõ phát sinh loài mức độ họ giống (Meyer et al., 1990) Vùng gen Cytb có liên kết tiến hóa chặt chẽ với số vùng gen bảo tồn ổn định chức chúng bị giới hạn (Meyer, 1993) Trong nghiên cứu loài động vật, hệ gen ty thể với đặc tính di truyền theo dòng mẹ, tốc độ đột biến cao chủ yếu đột biến thay vùng mã hố, vùng điều khiển khơng tái tổ hợp nên đoạn gen thuộc hệ gen ty thể coi cơng cụ hữu hiệu nghiên cứu tìm nguồn gốc lồi Thêm vào đó, DNA ty thể có số lượng lớn tế bào bền vững với thời gian, lên đến hàng nghìn năm, ngược lại DNA nhân có nhanh chóng bị phân huỷ ngồi môi trường Do phần lớn nghiên cứu sử dụng vùng DNA ngắn hệ gen ty thể mã hóa COI làm thị DNA Vùng gen COI coi thị DNA điển hình chung cho loài động vật (Vijayan & Tsou, 2010) Vùng gen Cytb DNA ty thể vùng gen hệ gen ty thể giải trình tự sử dụng rộng rãi nghiên cứu phát sinh lồi cá số lý Thứ nhất, động lực tiến hóa hóa sinh sản phẩm protein có đặc trưng tốt so với hầu hết hệ thống phân tử khác Thứ hai, vùng gen Cytb cytochrome liên quan đến vận chuyển điện tử chuỗi hô hấp tế bào ty thể Cytochrome mã hóa DNA ty thể (Irwin et al., 1991) Cuối cùng, việc phân tích vùng gen Cytb cung cấp thơng tin mức độ biến dị di truyền có liên kết đặc hiệu với lồi có mối quan hệ gần gủi mặt di truyền vùng gen Cytb không bị ảnh hưởng lớn đột biến liên quan đến thay nucleotit Hiện nay, sử dụng thị phân tử DNA ty thể (vùng gen COI vùng gen Cytb) phương pháp hữu ích việc định danh động vật nói chung cá bống nói riêng (Thacker, 2013) Shi et al (2018) giải trình tự tồn hệ gen ty thể Acentrogobius caninus với kích thước 16.614 bp bao gồm số lượng trật tự gen động vật có xương sống khác Tổng giá trị thành phần base hệ gen ty thể 28,24; 29,20; 16.77; 25,79% cho A, C, G T theo thứ tự, với 13 gen hệ gen ty thể mã hóa cho tổng cộng 3,803 aa Ngoại trừ vùng gen COI sử dụng GTC, 12 gen mã hóa protein cịn lại bắt đầu với codon mở đầu ATG Hầu hết chúng sử dụng TAA hay TAG làm codon kết thúc, COIII Cytb sử dụng T khơng hồn chỉnh, COII ND4 dùng codon không phổ biến AGA dấu hiệu kết thúc 2.2.2 Gen ty thể đánh giá đa dạng di truyền cá Bộ gen ty thể sở hữu đặc điểm định cấu trúc nhỏ gọn, di truyền theo dịng mẹ, có hàng trăm đến hàng ngàn tế bào, tiến hóa nhanh, giảm tỷ lệ tái tổ hợp tỷ lệ đột biến cao so với gen nhân Điều giúp trở nên hữu hiệu nghiên cứu di truyền quần thể phát sinh giống loài (Dudu et al., 2015) Bộ gen ty thể động vật có xương sống có cấu trúc nhỏ gọn, thường có kích thước khoảng 16 – 17 kbp gen mã hóa có mức độ bảo tồn cao Bộ gen ty thể động vật thường chứa 13 gen mã hóa cho protein, hai gen mã hóa cho RNA ribosome (rRNA) 22 gen mã hóa cho RNA vận chuyển (tRNA) với hai vùng khơng mã hóa vùng điều khiển động vật có xương sống vùng giàu A – T động vật không xương sống (CR – control region) vùng khởi đầu chép chuỗi L (OL – origin of L strand) Sử dụng thị phân tử để đánh giá đa dạng di truyền giống thân giống vật nuôi mức độ phân tử giúp định hướng cho việc quản lý, bảo tồn sử dụng nguồn gen động vật nuôi cách hữu ích DNA ty thể thị di truyền sử dụng rộng rãi nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể Khái quát số đặc điểm sinh học cá 2.2.3 Hệ số điều kiện Hệ số điều kiện (CF) phản ánh đáp ứng với điều kiện sống tốt (khi CF lớn 1) hay không tốt (khi CF3 ngược lại b0.6) (Dinh et al., 2015); cá Căng (Terapon jabua) (r2>0.7) (Hậu ctv., 2017) Nhìn chung đá tai lồi thuộc giống Glossogobius có dạng hình elip Các kết cho thấy đá tai khơng có khác biệt đáng kể khối lượng bên phải bên trái Ngoài ra, đá tai lồi cá cịn có mối quan hệ chặt chẽ với TL, W, BD, ED HL cá Tương tự nhiều loài cá khác có đặc điểm như: Pa serperaster (Dinh et al., 2015) 2.2.6 Sinh thái học dinh dưỡng 2.2.6.1 Tính ăn Tính ăn cá xác định số tương quan chiều dài ruột chiều dài thân cá biểu thị số RGL (Nikolsky, 1963) Nhiều nghiên cứu sử dụng số RGL để xác định tính ăn số lồi cá bống phân bố vùng ĐBSCL Ví dụ, thuộc nhóm cá ăn động vật tìm thấy cá Bống dừa Os urophthalmus phân bố dọc sơng Hậu (Tồn & Định, 2014) Bống trứng Es melanosoma phân bố vùng Sóc Trăng (Quang & My, 2018) chúng có số RGL