Nghiên cứu đa dạng nguồn gen di truyền quần thể thông lá dẹt (pinus krempfii lecomte) ở tây nguyên loài đặc hữu của việt nam

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT TRẦN THỊ LIỄU “NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG NGUỒN GEN DI TRUYỀN QUẦN THỂ THÔNG LÁ DẸT (Pinus krempfii Lecomte) Ở TÂY NGUYÊN – LOÀI ĐẶC HỮU CỦA VIỆT NAM” LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI - NĂM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT TRẦN THỊ LIỄU Đề tài : “NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG NGUỒN GEN DI TRUYỀN QUẦN THỂ THÔNG LÁ DẸT (Pinus krempfii Lecomte) Ở TÂY NGUYÊN – LOÀI ĐẶC HỮU CỦA VIỆT NAM” Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn: PGS TS Đinh Thị Phòng Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam TSGS TS Lê Xuân HÀ NỘI, NĂM 2014 MỞ ĐẦU Tây Nguyên vùng giàu loài kim Việt Nam Hầu hết loài kim Tây Nguyên loài có giá trị khoa học kinh tế cao Nhiều loài đứng trước nguy bị đe dọa tuyệt chủng, có loài Thông dẹt (Pinus krempfii Lecomte) hay gọi Thông hai dẹt, Thông Sri, Thông Sré, loài đặc hữu hẹp Việt Nam [4] Đây nguồn gen quý độc đáo với hình dải mác không hình kim loài Thông khác [32], [33] Gỗ Thông dẹt mềm, nhựa, màu từ trắng đến vàng nhạt, nhẹ, có nhiều đặc tính kỹ thuật tốt Hiện rừng Thông dẹt bị đe dọa nghiêm trọng tình trạng phá rừng làm nương rẫy, nhiều bị môi trường sinh sống tối ưu nên chết rụi, số già tự đổ gãy dẫn đến suy giảm số lượng loài nghiêm trọng Tái sinh tự nhiên hạn chế giai đoạn mầm, lại gặp chủ yếu nơi có khoảng trống, ven đường Mặt khác lại thiếu vắng tái sinh tuổi trung gian, nên khó đủ sức thay cánh rừng Thông dẹt cổ thụ tồn [5], [6] Theo Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên quốc tế (IUCN) 2013 Thông dẹt xếp vào bậc bị tuyệt chủng VU A2c, B1ab (iii) [65] Vì vậy, việc bảo tồn hiệu nguồn gen Thông dẹt nhiệm vụ cấp bách đặt cho nhà nghiên cứu Tuy nhiên, nghiên cứu trước tập trung vào việc phân loại dựa đặc điểm hình thái nơi phân bố, nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen hạn chế tập trung cho số loài [7], [8], [46] Đặc biệt dẫn liệu đa dạng nguồn gen di truyền, trình tự nucleotide đặc trưng cho loài Thông dẹt chưa nghiên cứu Với phát triển mạnh mẽ công nghệ sinh học đại, nhiều loại thị phân tử sử dụng để đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen làm sở cho nghiên cứu bảo tồn tái tạo nguồn gen đối tượng sinh vật nói chung loài kim nói riêng [7], [10], [29], [34], [56], [68] Trong loại thị thị ISSR (Internal Sequence Simple Repeat) SSR (Sequence Simple Repeat) ứng dụng rộng rãi có hiệu việc đánh giá đa dạng di truyền mức độ quần thể loài Hơn nữa, phân tích phân tử nhận dạng vùng gen đặc trưng sử dụng rộng rãi giới Việt Nam để đánh giá mô hình đa dạng di truyền thực vật kỹ thuật có lợi tiềm cho việc điều tra thực vật quý Vì đến có số công trình nghiên cứu công bố hiệu cao phân tích phân tử nghiên cứu đa dạng di truyền xác định trình tự nucletide vùng gen đặc trưng cho số loài kim Việt Nam [2], [3], [7] Điển hình công bố Vũ Đình Duy cộng (2010) việc sử dụng thị ISSR SSR đánh giá đa dạng di truyền loài kim Pơ mu (Fokienia hodginsii), Sa mộc dầu (Cunninghamia lanceolata var konishii), Hoàng đàn hữu liên (Cupressus tonkinesis) Thủy tùng (Glytostrobus pensilis) giải mã trình tự vùng gen 18S hai loài Pơ mu Sa mộc dầu có mức độ suy giảm cao loài Thủy tùng Hoàng đàn hữu liên Kết giải mã trình tự vùng gen 18S cho phép giải vấn đề tồn taxon Sa mộc dầu (Cunninghamia lanceolata var konishii) Tương tự, Đinh Thị Phòng cộng (2009), Vũ Thi Thu Hiền cộng (2009) sử dụng thị thị RAPD, ISSR cpSSR để nghiên cứu mối quan hệ di truyền loài Pơ mu, Bách xanh phục vụ cho cho công tác bảo tồn Hiện ngân hàng Genbank (2014) lưu giữ 884.000 trình tự nucleotide cho loài kim (conifers), tập trung vào hai vùng gen nhân (ITS) vùng gen lục lạp (cpDNA), làm sở cho xác định trình tự nucleotide đặc trưng cho loài Thông dẹt Xuất phát từ sở khoa học đây, tiến hành đề tài “Nghiên cứu đa dạng nguồn gen di truyền quần thể Thông dẹt tự nhiên (Pinus krempfii Lecomte) Tây Nguyên - loài đặc hữu Việt Nam” với mục tiêu nội dung nghiên cứu sau: - Xác định mức độ đa dạng nguồn gen di truyền cho quần thể Thông dẹt tự nhiên thu tỉnh Tây Nguyên thị SSR ISSR - Xác định trình tự nucleotide đặc trưng vùng gen (2 vùng gen lục lạp vùng gen nhân) cho loài Thông dẹt Tây Nguyên CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu tổng quát loài Thông dẹt 1.1.1 Vị trí phân loại Thông dẹt (Pinus krempfii Lecomte) gọi Thông hai dẹt hay Thông Sri, Thông Sré, loài đặc hữu Việt Nam, phân bố tỉnh Khánh Hòa, Lâm Đồng, Đắc Lắc Ninh Thuận Theo phân loại khoa học, Thông dẹt thuộc: Giới (regnum): Plantae Ngành (phylum): Pinophyta Lớp (class): Pinopsida Bộ (order): Pinales Họ (familia): Pinaceae Chi (genus): Pinus 1.1.2 Một số đặc điểm sinh học giá trị bảo tồn loài Thông dẹt Theo đánh giá nhà khoa học nước, Thông dẹt loài cổ sinh vật hoi sót lại ngày nay, với chiều cao lên đến 30 m, đường kính đạt 1,5 - 1,6 m, tới m [47] Tán thường rộng, dày, sẫm màu có hình rẻ quạt Đoạn thân cành lớn, cành nhánh, tròn mọc thẳng lên (Hình 1.1) Nón xuất vào tháng - tồn thời gian dài Hạt chín vào tháng 7- 10, màu nâu nhạt có cánh trắng Khi chín, hạt phát tán phạm vi tương đối rộng Cây mầm thường có khoảng 10 - 13 mầm có hình xoắn cong hướng lưỡi liềm, dài khoảng - cm, sau đến nhỏ mọc quanh thân, dài 1,5 - 2,5 cm Khi non, dài rộng (dài 10 - 15 cm) xếp hai lưỡi kéo phần đầu cành Khi trưởng thành, nhỏ ngắn lại (dài - cm), màu sẫm, mọc tập trung đầu cành, làm cho tán thông già trở nên dày sẫm màu Đặc điểm đặc trưng hình dải mác nhọn đầu, dẹt [32], [33] B A C Hình 1.1 Hình ảnh Thông dẹt Lâm Đồng (A: trưởng thành; B: nón quả; C: tái sinh) (ảnh Nguyễn Tiến Hiệp) Gỗ Thông dẹt mềm, nhựa, màu từ trắng đến vàng nhạt, nhẹ, có nhiều đặc tính kỹ thuật tốt sử dụng công nghiệp xây dựng Theo IUCN (2013), Thông dẹt đánh giá mức bị tuyệt chủng (VU A2c B1ab (iii) Hiện nay, rừng Thông dẹt bị đe dọa nghiêm trọng tình trạng phá rừng làm nương rẫy, nhiều bị môi trường sinh sống tối ưu nên chết rụi, số già tự đổ gãy Tái sinh tự nhiên hạn chế giai đoạn mầm, lại gặp chủ yếu nơi có khoảng trống, ven đường Mặt khác lại thiếu vắng tái sinh tuổi trung gian, nên khó đủ sức thay cánh rừng Thông dẹt cổ thụ tồn [5], [6] 1.1.3 Tình hình phân bố Thông dẹt Tây Nguyên Phân bố nước: Loài đặc hữu hẹp tiểu vùng địa lý thực vật Nam Trường Sơn, phân bố chủ yếu tỉnh Lâm Đồng số vùng giáp ranh thuộc tỉnh lân cận Đắc Lắc, Khánh Hòa Ninh Thuận Phân bố giới: không gặp nơi giới Việt Nam Thông dẹt thường mọc độ cao từ 1000 đến 2000 m so với mực nước biển, khu rừng khép tán thường xanh, xen với họ Đậu họ Long não Loài thường mọc đỉnh sườn núi nơi có lớp đất ẩm tầng mùn dày [4], [36] Căn vào dẫn liệu thu thập qua khảo sát, nghiên cứu điểm rừng nguyên sinh hầu khắp nước ta đối chiếu với tiêu chuẩn thứ hạng Danh lục đỏ IUCN, đầu thấy vài tiêu chuẩn loài chưa đến mức bị đe dọa tuyệt chủng (sự suy giảm quần thể khứ, nhiều < 30%, EOO < 5.000 km2, AOO < 500 km2, số lượng tiểu quần thể ≤ 10, hầu hết tiểu quần thể nằm Khu bảo tồn thiên nhiên, Khu du lịch sinh thái hay vùng núi xa xôi chưa bị lâm tặc vào chặt trộm) Tuy nhiên khoảng năm gần hai tiểu quần thể quan trọng thuộc VQG Bi Đúp - Núi Bà gồm gỗ to lớn dọc đường giao thông xây dựng từ Khánh Hòa lên Đà Lạt qua VQG Bi Đúp - Núi Bà đường giao thông xây dựng Đông Trường Sơn (từ Đà Lạt Quảng Nam) xuất nguy bị lâm tặc chặt hạ vận xuất nên thời điểm việc xếp loài vào thứ hạng nguy cấp VU A2a,c,d, A3a,c,d, B2a,c, C1 hợp lý [4] 1.2 Đa dạng di truyền quần thể thực vật 1.2.1 Khái niệm quần thể thực vật Quần thể định nghĩa tập hợp nhóm cá thể loài nơi sống cụ thể, chúng độc lập với quần thể khác quan hệ sinh sản [1] Di truyền quần thể truyền từ hệ sang hệ khác, bị ảnh hưởng yếu tố kích thước quần thể, sức sinh sản, khả sống sót, phương phức sinh sản, trao đổi đột biến di truyền Kích thước quần thể kết tương tác phức tạp liên quan đến điều kiện môi trường sống đặc tính quần thể loài Kích thước quần thể đóng vai trò quan trọng liên quan đến phương thức sinh sản, di truyền tiến hoá Nguồn gốc tiến hoá thường liên quan đến cá thể lai (thế hệ tiếp theo) quần thể loài Thụ phấn chéo sản sinh cá thể lai đa dạng Cấu trúc di truyền cá thể đóng góp vào tính đa dạng quần thể trì khả thích nghi cao quần thể nhiều môi trường sống Tác động người đến môi trường sống thường dẫn đến phá vỡ cấu trúc quần thể hình thành quần thể nhỏ, cô lập dẫn đến làm suy giảm khả thích nghi quần thể với môi trường sống Trong quần thể, hệ sau sản sinh thụ phấn cận noãn dẫn đến khác biệt di truyền quần thể lớn làm tăng tần số gen đồng hợp tử quần thể nhỏ 1.2.2 Tính đa dạng di truyền quần thể thực vật Đa dạng sinh học thường đề cập đến mức độ khác dạng sống bao gồm cá thể động vật, thực vật, vi sinh vật biểu từ mức độ phân tử đến hệ sinh thái Công ước quốc tế Đa dạng sinh học (1994) xác định đa dạng sinh học bao gồm cấp: (i) đa dạng loài (đa dạng di truyền hay đa dạng nguồn gen), (ii) đa dạng loài (đa dạng thành phần loài hay đa dạng loài) (iii) đa dạng hệ sinh thái Đa dạng sinh học kết trình tiến hoá tự nhiên trải qua hàng triệu năm, bao gồm mức độ hệ sinh thái, loài di truyền Lý thuyết tiến hoá sở chọn lọc tự nhiên Darwin dự đoán đa dạng di truyền thành phần đa dạng sinh học Đa dạng di truyền hay gọi đa dạng gen (đa dạng DNA), tập hợp biến đổi gen kiểu gen nội loài Đây đa dạng quan trọng nhất, định loài tồn lâu dài tự nhiên hay không Tính đa dạng này, nguồn cung cấp vật liệu cho chương trình chọn tạo cải tiến giống [1] Đa dạng di truyền cho phép cá thể loài xử lý trước biến đổi bất lợi môi trường sống có khả tự phục hồi môi trường sống chúng Như vậy, đa dạng di truyền đề cập đến mức độ đa hình cá thể suốt thời gian sống nó, phản ánh số alen quần thể vị trí địa lý khoảng thời gian cụ thể số alen loài phạm vi phân bố địa lý lịch sử tồn 1.2.3 Một số kỹ thuật sinh học phân tử nghiên cứu đa dạng di truyền thực vật a) Kỹ thuật isozyme Kỹ thuật isozyme kỹ thuật nghiên cứu đa hình enzyme Phương pháp Hunter Market đưa từ năm 1957, sau Harris hoàn thiện vào năm 1966 bắt đầu sử dụng phổ biến từ thập niên 70 đến Mặc dù có nhiều kỹ thuật phân tử phát triển kỹ thuật isozyme sử dụng cách thức thực tương đối nhanh, chi phí thấp, thích hợp cho nghiên cứu xác định mức độ biến đổi di truyền cấp độ thấp Ngoài việc kết hợp kỹ thuật isozyme với kỹ thuật nghiên cứu đa hình DNA cho phép phân tích, so sánh đặc tính bền vững (hoặc thay đổi) theo điều kiện khác môi trường [9] b) Kỹ thuật RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Kỹ thuật RAPD hai nhóm nghiên cứu Welsh Clelland (1991) Williams cộng (1990) đồng thời xây dựng [70], [71] Kỹ thuật dựa ứng dụng kỹ thuật PCR sử dụng mồi đơn có trình tự ngẫu nhiên gồm khoảng 10 nucleotide Số lượng đoạn DNA nhân phụ thuộc vào độ dài vị trí đoạn mồi, kích thước cấu trúc DNA genome Sự đa hình kỹ thuật RAPD nói chung đột biến vị trí gắn mồi làm ngăn trở đến việc bắt cặp mồi Kết sau điện di sản phẩm RAPD – PCR phát khác phổ phân đoạn DNA nhân Sự khác gọi tính đa hình chiều dài sản phẩm PCR Kỹ thuật RAPD thao tác nhanh, đơn giản, giá thành thấp, dễ thực không cần biết trước trình tự gen đối tượng cần nghiên cứu, sử dụng lượng nhỏ DNA khuôn, chất lượng DNA khuôn không cần độ tinh cao Tuy nhiên thị RAPD thị trội kiểu gen lặn quy định tính trạng khó phát đa hình điện di sản phẩm [13], [72] Kỹ thuật RAPD có độ xác không ổn định (thể mức độ lặp lại giống thấp) [9], [10] c) Kỹ thuật RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) Đây kỹ thuật dựa tính đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn, Botstein cộng (1980) xây dựng vào năm 1980 để lập đồ di truyền người [15] Kỹ thuật dựa đặc điểm enzyme giới hạn khác nhau, tạo nên 10 đoạn cắt DNA khác phân biệt điện di đồ Số lượng đoạn phụ thuộc vào số điểm nhận biết enzyme giới hạn hệ gen, đoạn cắt gọi “dấu vân tay” đặc trưng cho phân tử DNA DNA mẫu nghiên cứu sau tách chiết tinh cắt với số loại enzyme giới hạn Tính đa hình độ dài phát nhờ đánh dấu phóng xạ mẫu dò DNA bổ sung tạo từ locus Chỉ thị RFLP thường ứng dụng số lĩnh vực như: nghiên cứu đa dạng genome, xây dựng đồ di truyền, xác định mức độ liên kết với tính trạng nông sinh học, xác định lai F1 lai hữu tính lai tế bào trần, khả có chứa gen bất dục tế bào chất, bất dục đực nhân mẫn cảm với nhiệt độ ánh sáng, tìm dãy alen tự bất hợp, gen phục hồi gen trì Tuy nhiên kỹ thuật có nhược điểm quy trình phức tạp, cồng kềnh, tốn sử dụng chất đồng vị phóng xạ gây nguy hiểm cho người thao tác thí nghiệm d) Kỹ thuật AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) Kỹ thuật AFLP hiểu đa dạng đoạn DNA nhân lên có định hướng sau bị cắt enzyme giới hạn Nguyên tắc kỹ thuật tương tự kỹ thuật RAPD mồi sử dụng bao gồm phần cố định dài (5bp) chứa vị trí nhận biết enzyme giới hạn phần thay đổi ngắn (2-4bp) Phần cố định dài tạo ổn định sản phẩm nhân lên, phần thay đổi ngắn tạo nhiều locus, lên đến 100 locus nhân lên với mồi AFLP đơn AFLP phát khác đoạn DNA nhân có chọn lọc trình tự DNA hệ gene cắt (bởi enzyme giới hạn) gắn với đoạn tiếp hợp (adapter) Phương pháp cho phép sàng lọc đồng thời số lượng lớn thị nghĩa Sự đa hình xác định có mặt mặt phân đoạn DNA Phương pháp AFLP kết hợp ưu điểm RFLP RAPD nên có hiệu phát phân tích đa hình cách nhanh chóng, ổn định đáng tin cậy Tuy nhiên chi phí yêu cầu chuyên môn kỹ thuật để thực phân tích AFLP cao nên phương pháp sử dụng để nghiên cứu phân loại học phân tử mà chủ yếu sử dụng việc thiết lập đồ di truyền tính trạng số lượng [72] 57 37 Lin D U., Jie S U., Yong-Chuan F U., Zhou P., Wen-Ru M A., Zhi-Qiang X (2002), “Genetic diversity of Cephalotaxus mannii, a rare and endangered plant” Acta Botanica Sinica: 44 (2): 193-198 38 Luu N D T., Thomas P (2004), Conifers of Vietnam, Agricultural Publishing, Hanoi 39 Mariette S., Chagné D., Lézier C., Pastuszka P., Raffin A., Plomion C., Kremer A (2001), "Genetic diversity within and among Pinus pinaster populations: comparison between AFLP and microsatellite markers”, Here, 86, pp 469-479 40 Mellick R., Porter C., Rossetto M (2009), “Isolation and characterisation of polymorphic microsatellite loci from Podocarpus elatus (Podocarpaceae)”, Mol Ecol Resou, 9(6), pp 1460-1466 41 Moraga A R., Perez D C., Lucas-Borja M E., Tiscar P A., Viñegla B., Linares J C., Gómez-Gómez L., Ahrazem O (2013), “Genetic Diversity of Pinus nigra Arn Populations in Southern Spain and Northern Morocco Revealed By Inter-Simple Sequence Repeat Profiles”, Int Jour Mol Scien, 13, pp 5645-5658 42 Mort M E., Levsen N., Randle R P., Jaarseld E V., Palmer A (2005), “Phylogenetics and versification of Cotyledon (Crassulaceae) inferred from nuclear and chloroplast ADN sequences data”, Amer J Bot, 92 (7), pp 11701176 43 Nagaoka T., Ogihara Y (1997), “Applicability of inter-simple sequence repeat polymorphisms in wheat for use as DNA markers in comparison to RFLP and RAPD markers”, Theo app genet, 94, pp 597-602 44 Nei M (1973), “Analysis of genetic diversity in subdivided populations”, Proc Natl Acad Sci USA, 70, pp 3321-3323 45 Nguyen Minh Tam, Nguyen T Phuong Trang, Nguyen Thi Hoa (2011), “Genetic diversity of an endangered species, Fokienia hodginsii (Cupressaceae)” Afri J Biot 10(71), pp 15838-15844 46 Nguyen Minh Tam, Vu Dinh Duy, Bui Thi Tuyet Xuan and Nguyen Minh Duc, (2013), “Genetic variation and population structure in Chinese water pine (Glyptostrobus pensilis): A threatened species”, Indi J Biot, 12, pp 499503 47 Nguyen T H., Vidal J E (1996), Flore du Cambodge du Laos et du Vietnam, 28: Gymnospermae, Museum National History Natural, Paris (ISBN 2-85654-202-6) 48 Nkongolo K K., Gervais S., Michael P., Zhou Y (2014), “Comparative analysis of Inter Simple Sequence Repeats and Simple Sequence Repeats markers: Genetic analysis of Deschampsia cespitosa populations growing in metal contaminated regions in Canada”, Amer J Bioc Biot, 10 (1), pp 69-80 58 49 Parasharami V A., Thengane S R (2012), “Inter population genetic diversity analysis using ISSR markers in Pinus roxburghii (Sarg.) from Indian provenances”, Inter J Bio Conser 4(5), pp 219-227 50 Peakall R., Smouse P E (2006), GenAlEx V5: Genetic Analysis in Excel Population genetic software for teaching and research Australian National University, Canberra, Australia (http://www.anu.edu.au/BoZo/GenAlEx/) 51 Porebski S., Bailey L G., Baum B R (1997), “Modification of a CTAB DNA Extraction Protocol for Plants Containing High Polysaccharide and Polyphenol Components”, Plan Mol Biol Rep, 15(1), pp 8-15 52 Rohlf F J (1992), NTSYS-PC: Numerical taxonomy and multivariate analysis system version 2.0 State University of New York (Stony Brook, New York) 53 Saker M., Nagchtigall M., Kuehne T (2005), “A comparative assessment od DNA fingerprinting by RAPD, SSR and AFLP in genetic analysis of some barlyey genotypes”, Egypt J Genet Cyto, 34, pp 81-97 54 Sang T., Crawford D J., Stuessy T F (1997), “Chloroplast DNA phylogeny, reticulate evolution, and biogeography of Paeonia (Paeoniaceae)”, Amer J Bot, 84(8), pp 1120 – 1136 55 Sato S., Naka mura Y., Kaneko T., Asamizu E., Tabata S (1999), “Complete Structure of the Chloroplast Genome of Arabidopsis thaliana”, Nu Acid Res, 6, pp 283-290 56 Semagn K., Bjørnstad Å and Ndjiondjop M N (2006), “An overview of molecular marker methods for plants”, Afri J Biot, (25), pp 2540-2568 57 Shannon C., Weaver W (1949), The mathematical communication, University of Illinois Press, Urbana, USA theory of 58 Shaw J E., Small R L (2005), “Chloroplast ADN phylogeny and phylogeography of the North American plums (Prunus subgenus Prunus section Prunocerasus, Rosaceae)”, Amer J Bot, 92, pp 2011-2030 59 Son J H., Park K C., Kim T W., Park Y J., Kang J H., Kim N S (2010), “Sequence diversification of 45S rRNA ITS, trnH-psbA spacer, and matK genic regions in several Allium species”, Gene & Genom, 32(2), pp 165-172 60 Soranzo N J., Provan, Powell, (1998), “Characterization of microsatellite locus in Pinus sylvestris L”, Mol Ecol, 7, pp 1247-1263 61 Taberlet P., Coissac E., Pompanon F., Gielly L., Miguel C., Valentini A., Vermat T., Corthier G., Brochmann C., Willerslev E (2006), “Power and limitations of the chloroplast trnL (UAA) intron for plant DNA barcoding”, Nuc Acid Res, 35, pp 14 62 Tam N M., and Trang N T P (2012), “Molecular identification of Cupressaceae (Coniferales) in Vietnam based on 18S-rRNA sequence”, Afri J Biot, 11 (18), pp 4158-4162 59 63 Tam N M., Hoa N T., Trang N T P (2009), “Genetic variation in threatened conifer Cunninghamia lanceolata var konishii using ISSR markers: Implications for conservation”, J Biol, 31, pp 66-72 64 Tate J A., Simpson B B (2003), “Paraphyly of Tarasa (Malvaceae) and diverse origins of the polyploidy species”, Syst Bot, 28, pp 723-737 65 Thomas P., Nguyen T H., Phan K L., Nguyen Q H (2013), Pinus krempfii In: IUCN 2013 IUCN Red List of Threatened Species Version 2013.2 66 Tsumura Y., Ohba K., Strauss S H (1996), “Diversity and inheritance of inter-simple sequence repeat polymorphisms in Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) and sugi (Cryptomeria japonica)”, Theo app genet, 92, pp 40-45 67 Vendramin G G., Lelli L., Rossi P., Morgante M (1996), A set of primers for the amplification of 20 chloplast microsatellites in Pinaceae, Mol Ecol, 5, pp 595-598 68 Wang B., Mahani M K., Ng W L., Kusumi J., Phi H H, Inomata N., Wang X R., Szmidt A E (2014), “Extremely low nucleotide polymorphism in Pinus krempfii Lecomte, a unique flat needle pine endemic to Vietnam”, Ecol Evol, 4(11), pp 2228-2238 69 Wang M B and Hao Z Z (2010), “Rangewide genetic diversity in natural populations of Chinese pine (Pinus tabulaeformis)”, Bioc Gene, 48, pp 590– 602 70 Welsh J, McClelland M (1991), “Genomic fingerprinting using arbitrarily primed PCR and a matrix of pairwise combinations of primers”, Nuc Acid Res, 19, pp 5275-5279 71 Williams J G K., Kublelik A R., Livak K J., Rafalski J A., Tingey S V (1990), “DNA polymorphism’s amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers”, Nuc Acid Res, 18, pp 6531-6535 72 Winter P., Kahl G (1995), “Molecular marker technologies for plant improverment”, World J Microbiol Biot, 11, pp 438- 448 73 Wu Z Y., Liu J F., Hong W., Pan D M., Zheng S Q (2011), “Genetic diversity of natural and planted Glyptostrobus pensilis populations: a comparative study”, Chin J App Ecol, 22(4), pp 873 74 Yang C P., Wei L., Jiang J., Liu G F and Zhao G Y (2005), “Analysis of genetic diversity for nineteen populations of Pinus sibirica Du Tour with technique of ISSR”, J Northeast For Univ, 33, pp 1–3 75 Yap I V., Nelson R J (1996), Winboot: a program for performing bootstrap analysis of binary data to determine the confidence of UPGMA-based dendrograms, IRRI, Manila 76 Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D (1994), “Genome fingerprinting by simple sequence repeats (SSR) anchored PCR amplification”, Genom, 20, pp.176-183 60 PHỤ LỤC Hình ảnh sản phẩm PCR – ISSR 70 mẫu Thông dẹt với số mồi ISSR cặp mồi SSR M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi ISSR3 gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 1kb) M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi UBC811 gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 1kb) 61 M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi HB15 gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 1kb) M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi ISSR55 gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 1kb) 62 M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi ISSR7 gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 1kb) M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi ISSR8 gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 1kb) 63 M 10 11 12 13 14 15161718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp M 36 3738 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 1000 bp 750 bp 500 bp 250 bp Hình Sản phẩm PCR-ISSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với mồi ISSR gel agarose 1,5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 1, M: marker phân tử 1kb) 64 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi RPS2 gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 65 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi PtTX3026 gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 66 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình 10 Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi RPE24 gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 67 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình 11 Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi Pt26081 gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 68 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình 12 Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi Pt36480 gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 69 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình 13 Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi PeC26BGT gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 70 M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728 29 30 31 32 33 34 35 3637 3839 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 500 bp 400 bp 300 bp 200 bp 100 bp Hình 14 Sản phẩm PCR-SSR 70 mẫu Thông dẹt phân tích với cặp mồi Pt87268 gel poly acrylamide 5% (giếng 1-70 thứ tự mẫu Thông dẹt bảng 2.1, M: marker phân tử 100bp) 71 PHỤ LỤC Danh mục công trình công bố có liên quan đến luận văn Đinh Thị Phòng, Vũ Thị Thu Hiền, Trần Thị Liễu, Nguyễn Tiến Hiệp (2014) Đánh giá đa dạng di truyền quần thể tự nhiên loài Thông dẹt (Pinus krempfii Lecomte) Tây Nguyên, Việt Nam thị SSR Tạp chí Sinh học 36 (2):210- 219 Dinh Thi Phong, Tran Thi Lieu, Vu Thi Thu Hiep, Nguyen Tien Hiep Genetic diversity of the endemic flat needle pine Pinus krempfii (Pinaceae) from Vietnam revealed by SSR markers (Đã chấp nhận đăng Tạp chí Genetics and Molecular Research) Trần Thị Liễu, Vũ Thị Thu Hiền, Nguyễn Tiến Hiệp, Đinh Thị Phòng Tính đa dạng nguồn gen di truyền cấu trúc quần thể loài Thông dẹt (Pinus krempfii) – loài đặc hữu hẹp Tây Nguyên, Việt Nam thị ISSR (Đã chấp nhận đăng Tạp chí Khoa học Công Nghệ) [...]... nghiên cứu tính đa dạng di truyền các loài lá kim có giá trị khoa học, kinh tế, các loài đặc hữu, quý hiếm đang bị đe dọa tuyệt chủng ở Việt Nam là hết sức cần thiết Tuy nhiên ở Việt Nam hiện có rất ít công trình nghiên cứu đánh giá mức đa dạng di truyền một số loài lá kim Hiện nay ở Việt Nam chỉ có nhóm nghiên cứu của Phòng Phân loại học thực nghiệm và Đa dạng nguồn gen thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam. .. tính đa dạng nguồn gen di truyền của mỗi quần thể Kết quả phân tích trong bảng 3.2 cũng chỉ ra tính đa dạng nguồn gen trung bình 4 quần thể Thông lá dẹt đạt h = 0,082 và I = 0,137, ở mức độ loài đạt h = 0,094 và I = 0,245 Bảng 3.2 Thông số đa dạng di truyền quần thể Thông lá dẹt phân tích với chỉ thị ISSR Thông số di truyền Mức độ quần thể Yang Ly Cổng Trời Hòn Giao Chƣ Yang Sin Trung bình Mức độ loài. .. các quần thể nhỏ và hẹp Những nghiên cứu đó cũng chỉ ra mức độ đa dạng giữa các quần thể là rất lớn và đồng thời đưa ra một số biện pháp hiệu quả để phục hồi nguồn gen một số loài lá kim bị đe dọa tuyệt chủng [18], [73] Riêng đối với loài Thông lá dẹt, công bố mới nhất về tính đa dạng nguồn gen quần thể Thông lá dẹt của Việt Nam được xác định bởi nhóm nghiên cứu của Wang và cộng sự (2014) [68] Trong nghiên. .. số tương đồng di truyền và khoảng cách di truyền giữa 4 quần thể Thông lá dẹt Hệ số tương đồng di truyền và khoảng cách di truyền giữa 4 quần thể Thông lá dẹt được xác định sau khi so sánh các cặp quần thể với nhau Kết quả chỉ ra các quần thể Thông lá dẹt nghiên cứu đều có hệ số tương đồng di truyền cao (>0,9), trung bình 0,940 Trong đó quần thể Hòn Giao và Chư Yang Sin có mối quan hệ di truyền gần gũi... ty Macrogen (Hàn Quốc) để xác định trình tự nucleotide theo hai chiều (xuôi và ngược) 2.5 Phân tích số liệu - Phân tích đa dạng di truyền Các thông số đa dạng di truyền ở mức độ quần thể và loài của loài Thông lá dẹt: số alen trung bình (Na), số alen hiệu quả (Ne), và các thông số đa dạng di 23 truyền quần thể như phần trăm lô cút đa hình (PPB), chỉ số đa dạng di truyền Shannon (I), hệ số gen dị hợp... của các mẫu Thông lá dẹt như trong bảng 1, M: marker phân tử 100bp) Đa dạng di truyền của 4 quần thể Thông lá dẹt Đa dạng di truyền trong bốn quần thể Thông lá dẹt với chỉ thị SSR được chỉ ra ở bảng 3.5 Giá trị alen quan sát trung bình (Na) thay đổi từ 1,765 (quần thể Yang Ly) đến 2,118 (quần thể Chư Yang Sin) với giá trị trung bình của 4 quần thể là 1,912 Số alen hiệu quả (Ne) dao động từ 1,455 (quần. .. cặp mồi SSR để đánh giá tính đa dạng di truyền của bốn quần thể Thông lá dẹt thu ở Yang Ly, Cổng Trời, Hòn Giao của tỉnh Lâm Đồng và Chư Yang Sin của tỉnh Đắc Lắc 3.2.1 Tính đa dạng di truyền quần thể Thông lá dẹt phân tích với chỉ thị ISSR Tính đa hình DNA giữa 70 mẫu Thông lá dẹt Hai mươi sáu mồi ISSR đã được sử dụng để phân tích cho 70 cá thể thuộc bốn quần thể Thông lá dẹt thu tại Yang Ly, Cổng Trời,... thước quần thể, Na: số alen quan sát trung bình, Ne: số alen hiệu quả, He: Hệ số gen dị hợp tử mong đợi, PPB: Phần trăm phân đoạn đa hình, h: Chỉ số đa dạng Nei, I: Chỉ số đa dạng Shannon So sánh mức độ đa dạng di truyền của loài Thông lá dẹt với một số loài Thông khác trên thế giới cho thấy loài Thông lá dẹt của Việt Nam có mức độ đa 29 dạng di truyền thấp hơn (PPB = 30,11% và I = 0,137) so với loài. .. truyền của quần thể Thông lá dẹt được đánh giá ở cả mức độ quần thể và loài Kết quả được thể hiện trong bảng 3.2 cho thấy theo cả ba cách tính đa dạng di truyền của Nei (1973) [45], Shannon (1949) [57] và phần trăm phân đoạn đa hình của bốn quần thể đã chỉ ra quần thể Thông lá dẹt ở Chư Yang Sin có tính đa dạng di truyền cao nhất (h = 0,117; I = 0,239 và PPB = 62,04) và thấp là quần thể Yang Ly (h =... các quần thể (20,28 %) và cao giữa các cá thể trong cùng quần thể (79,82 %) với giá trị p ... HC V CễNG NGH VIT NAM VIN SINH THI V TI NGUYấN SINH VT TRN TH LIU ti : NGHIấN CU A DNG NGUN GEN DI TRUYN QUN TH THễNG L DT (Pinus krempfii Lecomte) TY NGUYấN LOI C HU CA VIT NAM Chuyờn ngnh:... chng, ú cú loi Thụng lỏ dt (Pinus krempfii Lecomte) hay cũn gi l Thụng hai lỏ dt, Thụng Sri, Thụng Srộ, l loi c hu hp ca Vit Nam [4] õy l ngun gen quý v c ỏo ca vi lỏ hỡnh di mỏc khụng hỡnh kim nh... truyn qun th Thụng lỏ dt t nhiờn (Pinus krempfii Lecomte) Tõy Nguyờn - loi c hu ca Vit Nam vi cỏc mc tiờu v ni dung nghiờn cu sau: - Xỏc nh mc a dng ngun gen di truyn cho qun th Thụng lỏ dt