mối quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sào (giống aerodramus) ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT NGUYỄN GIANG SƠN MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ QUẦN THỂ CHIM YẾN SÀO (GIỐNG AERODRAMUS) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Hà Nội - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT NGUYỄN GIANG SƠN MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ QUẦN THỂ CHIM YẾN SÀO (GIỐNG AERODRAMUS) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Động vật học Mã số: 60 42 10 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐẶNG TẤT THẾ Hà Nội - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i Lời cam đoan Đề tài nghiên cứu của tôi về “Mối quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sào (giống Aerodramus) ở Việt Nam” do chính tôi thực hiện, chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác. Hà Nội, ngày 19 tháng 12 năm 2010 Người thực hiện Nguyễn Giang Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii Lời cảm ơn Đề tài nghiên cứu của tôi được thực hiện tại Phòng Hệ thống học phân tử và Di truyền bảo tồn, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban lãnh đạo Viện đã tạo điều kiện để các công việc chuyên môn của đề tài được tiến hành thuận lợi. Khi thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp. Sự ủng hộ về mặt tinh thần và những chỉ dẫn, góp ý, chia sẻ kinh nghiệm, tài liệu vô cùng quý báu này khiến tôi thực sự cảm kích, biết ơn. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới NCVC. TS. Đặng Tất Thế, người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình hoàn thiện luận văn. Tôi vô cùng biết ơn ThS. Phạm Đỗ Loan, người đã luôn quan tâm giúp đỡ tôi cả trong công tác và học tập. Cuối cùng, tôi cảm ơn gia đình, những người thân đã luôn bên tôi, là hậu phương, là động lực để tôi vượt qua khó khăn. Hà Nội, ngày 19 tháng 12 năm 2010 Học viên Nguyễn Giang Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt v Danh mục các bảng vi Danh mục các hình vii MỞ ĐẦU 1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Các nghiên cứu về chim yến 3 1.1.1. Khái quát về phân loại học 3 1.1.2. Các vấn đề trong phân loại chim yến sào 4 a. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 4 b. Tình hình nghiên cứu trong nước 11 1.2. Cách tiếp cận và thiết kế nghiên cứu 14 1.2.1. Ứng dụng kỹ thuật phân tử DNA trong nghiên cứu hệ thống học 14 1.2.2. Sử dụng hệ gen ty thể trong nghiên cứu hệ thống học 16 PHẦN II: NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1. Nguyên liệu 19 2.1.1. Mẫu vật nghiên cứu 19 2.2.2. Các trình tự gen sử dụng trong nghiên cứu 20 2.2.3. Một số hóa chất, vật tư sử dụng trong nghiên cứu 21 2.2.4. Một số thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 21 2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1. Thiết kế nghiên cứu 23 2.2.2. Lựa chọn locus, thiết kế mồi và điều kiện thí nghiệm 24 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.2.3. Phân tích kết quả 27 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 29 3.1. Nhân bản vùng gen đích bằng PCR 29 3.2. Giải trình tự đoạn gen đích từ các mẫu nghiên cứu 30 3.3. Mô hình phân tích 48 3.4. Mối quan hệ di truyền giữa các quần thể 49 3.4.1. Đánh giá sự đa dạng di truyền 49 a. Sự đa dạng di truyền giữa các quần thể chim yến đảo 52 b. Sự đa dạng di truyền giữa các quần thể chim yến nhà 53 3.4.2. Sự phân hóa của các quần thể 53 3.4.3. Tổng hợp về quan hệ phát sinh chủng loại 57 3.4.4. Vị trí phân loại của các nhóm chim yến đảo và chim yến nhà 62 3.4.5. Mối quan hệ di truyền giữa các phân loài chim yến tổ trắng 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt BLAST: Basic Local Alignment Search Tool BI: Bayesian Inference bp: base pair ctgk: các tác giả khác DNA: Deoxyribo Nucleotide Acid EDTA: Ethylene Diamine Tetraacetic Acid ME: Minimum Evolution ML: Maximum Likelihood MP: Maximum Parsimony mtDNA: mitochondrion DNA NJ: Neighbor Joining OD 260(280) : Optical Density at 260nm (280nm) PCR : Polymerase Chain Reaction RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphism Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Danh mục các bảng Bảng 2.1. Danh sách mẫu vật nghiên cứu 20 Bảng 2.2. Các trình tự gen tham khảo 20 Bảng 2.3. Thành phần PCR 25 Bảng 2.4. Chu trình PCR 25 Bảng 2.5. Thành phần phản ứng giải trình tự 26 Bảng 2.6. Chu trình phản ứng giải trình tự 26 Bảng 3.1. So sánh trình tự nucleotide 30 Bảng 3.2. Thành phần nucleotide các mẫu chim yến đảo 42 Bảng 3.3. Thành phần nucleotide các mẫu chim yến nhà 43 Bảng 3.4. So sánh trình tự amino axit 44 Bảng 3.5. Những khác biệt trình tự nucleotide giữa chim yến đảo và chim yến nhà 60 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii Danh mục các hình Hình 1.1. Bản đồ phân bố của các loài trong giống Aerodramus 4 Hình 1.2. Cấu trúc gen ty thể của động vật có xương sống 17 Hình 2.1. Địa điểm thu mẫu 19 Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu 23 Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR 29 Hình 3.2. Ma trận khoảng cách di truyền giữa các trình tự nghiên cứu 51 Hình 3.3. Cây phát sinh chủng loại ME 54 Hình 3.4. Cây phát sinh chủng loại MP 55 Hình 3.5. Cây phát sinh chủng loại ML 58 Hình 3.6. Ma trận khoảng cách di truyền giữa các trình tự của các phân loài chim yến tổ trắng 65 Hình 3.7. Cây phát sinh các phân loài chim yến tổ trắng A. fuciphagus 67 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Hiện nay, chim yến là đối tượng được quan tâm đặc biệt bởi nguồn lợi yến sào. Các đảo, hang yến, nhà yến là địa điểm hấp dẫn du lịch. Bên cạnh đó, chim yến còn là thiên địch của nhiều loài côn trùng gây hại như rầy nâu, mối… Nuôi yến vừa trực tiếp mang lại giá trị kinh tế vừa giúp bảo vệ mùa màng, giữ cân bằng sinh thái. Chim yến cho tổ có giá trị bao gồm một số loài và phân loài, phân bố trên nhiều vùng lãnh thổ khá rộng trên thế giới, trong đó Đông Nam Á là một trong những khu vực cư trú của các quần thể chim yến sào với số lượng lớn. Chim yến sào cư trú ở Việt Nam đã có lịch sử lâu đời, chúng làm tổ tập đoàn trong các hang động tự nhiên trên các đảo ven biển. Tổ của chim yến được định giá rất cao trên thị trường. Nhu cầu tiêu thụ lớn đã đặt áp lực lên các quần thể tự nhiên. Một số quần thể bị khai thác quá mức đã dẫn đến suy giảm số lượng. Thời gian gần đây, xuất hiện nhiều đàn chim yến sào vào làm tổ trong các công trình xây dựng, trong đất liền. Đây là cơ hội phát triển kinh tế tại các địa phương. Tuy nhiên, vấn đề bảo tồn lưu giữ nguồn gen quý của loài cũng trở nên cấp thiết bởi thông tin phân loại và nguồn gốc của các quần thể hiện còn chưa rõ ràng. Trong khi các phương pháp phân loại truyền thống dựa trên các đặc điểm hình thái thường khó khăn khi phân biệt những loài đồng hình và tiếp cận các thông tin phân loại dưới loài thì phân tích di truyền lại rất hiệu quả trong việc tìm hiểu các đặc điểm phân biệt giữa các quần thể. Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... đề tài: Mối quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sào (giống Aerodramus) ở Việt Nam Mục tiêu của đề tài: Xác định vị trí phân loại của chim yến sào ở Việt Nam Đánh giá sự đa dạng di truyền của các quần thể chim yến sào Suy luận nguồn gốc của các quần thể chim yến sào làm tổ trong nhà Nội dung nghiên cứu của đề tài: Giải trình tự DNA các mẫu vật đại di n cho các quần thể chim yến sào cư trú... giữa các quần thể chim yến sào tại Bình Định và Khánh Hòa Sự đa dạng này được cho là phản ánh khác biệt về nguồn gốc của các quần thể Thông tin về sự mở rộng các quần thể chim yến sào tại Việt Nam Về chim yến cư trú ngoài đảo: Chim yến tự nhiên ở Việt Nam tập trung chủ yếu ở các tỉnh Quảng Nam, Bình Định và Khánh Hòa Trong đó Khánh Hòa có số lượng quần thể lớn nhất Số lượng các quần thể chim yến được... ngoài đảo và trong nhà tại Việt Nam Dựa trên trình tự DNA, phân tích mối quan hệ di truyền giữa các quần thể chim yến sào trong nước và quan hệ với các quần thể chim yến sào ở các khu vực lân cận Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các nghiên cứu về chim yến 1.1.1 Khái quát về phân loại học Bộ Yến (Apodiformes) gồm có khoảng 454... phân loài của A brevirostris) và yến tổ đen – A maximus maximus Theo Nguyễn Cử và ctgk (2000) [2] ở Việt Nam còn có thể gặp loài di cư là yến đuôi nhọn họng trắng (Hirundapus caudacutus) Danh pháp khoa học của chim yến sào Tên khoa học của chim yến sào tại Việt Nam không thống nhất Theo Nguyễn Quang Phách (1991) [4] chim yến hàng có tên khoa học Collocalia Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái... biệt di truyền dựa theo các chỉ số thống kê, phân tích cấu trúc dựa trên dữ liệu microsatellite tìm thấy một số dưới quần thể yến tổ trắng là một Sự thiếu khác biệt di truyền giữa các quần đàn yến nhà có thể là kết quả của dòng gen cao giữa các đàn và quần thể kích thước lớn Kết quả này cho thấy chim yến A fuciphagus sống trong nhà ở Thái Lan thời gian gần đây là một quần thể ngẫu giao Những nghiên cứu... thu mẫu là các quần thể chim yến sào cư trú ngoài đảo (yến đảo) và chim yến sào cư trú trong đất liền (yến nhà) thuộc các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa và Bình Dương Bản đồ thu mẫu thể hiện trên hình 2.1 Yến đảo, Quảng Nam Yến đảo, Bình Định Yến nhà xây trên đảo, Bình Định Yến nhà, Bình Định Yến đảo, Khánh Hòa Yến nhà, Khánh Hòa Yến nhà, Bình Dương Hình 2.1 Địa điểm thu mẫu Số hóa bởi Trung tâm... gian Theo Công ty Yến sào Khánh Hòa, trước năm 1976 Khánh Hòa có 6 đảo yến, đến năm 1988 có 8 đảo yến và đến 1992 đã tăng lên 12 đảo yến [67] Về chim yến cư trú trong nhà: Quần thể chim yến nhà được ghi nhận đầu tiên ở Việt Nam là ở Ninh Thuận, có thể xuất hiện từ những thập kỉ 1970, 1980 Tiếp theo là Khánh Hòa với những quần thể chim yến đầu tiên được ghi nhận khoảng năm 1993 Sau đó là ở các tỉnh khác:... ở khu vực Nam Trung Bộ và Nam Bộ có các quần thể chim yến làm tổ trong nhà Nghiên cứu về phân loại học và nguồn gốc của những quần thể mới xuất hiện chưa được công bố nhưng những thông tin ban đầu đã ghi nhận có biến dị khác biệt giữa chim yến đảo và chim yến nhà Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 Nhiều hội thảo đã được tổ chức bàn về chim yến nhà Một số. .. nước Về khu hệ chim yến của Việt Nam Võ Quí (1975) [6] ghi nhận ở Việt Nam có các loài chim yến: yến cọ (Cypsiurus balasiensis infumatus Sclater, 1865), yến mào (Hemiprosne longipennis coronate Tickell, 1833), yến đuôi cứng lớn (Hurundapus gigantean indica Hume, 1878), yến đuôi nhọn lưng bạc (Hirundapus cochinchinensis Oustalet, 1878), yến cằm trắng (Apus affinis subfurcatus Blyth, 1849), yến hông trắng... thác về mối quan hệ giữa các nhóm chim yến dựa trên tiếp cận đa locus để giải quyết một số vấn đề còn tồn tại của nghiên cứu trước nhất là vị trí phân loại của yến lớn (Hydrochous gigas) và quan hệ với các loài trong chi Aerodramus Phân tích tổ hợp trình tự 12S rDNA gen ty thể và trình tự intron 7 của gen nhân beta fibrinogen (Fib7) với trình tự gen cytochrome b (cyt-b) của 6 loài yến hang, 2 loài yến . hiện đề tài: Mối quan hệ di truyền của một số quần thể chim yến sào (giống Aerodramus) ở Việt Nam . Mục tiêu của đề tài:  Xác định vị trí phân loại của chim yến sào ở Việt Nam.  Đánh giá. HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT NGUYỄN GIANG SƠN MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ QUẦN THỂ CHIM YẾN SÀO (GIỐNG AERODRAMUS) Ở VIỆT NAM . các quần thể chim yến sào cư trú ngoài đảo và trong nhà tại Việt Nam. Dựa trên trình tự DNA, phân tích mối quan hệ di truyền giữa các quần thể chim yến sào trong nước và quan hệ với các quần thể