Vì vậy, việc điều tra, nghiên cứu họ Quao một cách toàn diện dựa theo phương pháp hình thái học cổ điển kết hợp với cách tiếp cận phân tử hiện đại là một trong những nhiệm vụ cần thiết v
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
*******************
ĐẶNG VĂN SƠN
NGHIÊN CỨU PHÂN LOẠI HỌ QUAO (BIGNONIACEAE Juss.) Ở VIỆT NAM DỰA TRÊN CÁCH TIẾP CẬN HÌNH THÁI VÀ PHÂN TỬ
Trang 2Công trình được hoàn thành tại:
Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS TS Trần Thế Bách
Thời gian vào hồi giờ ngày tháng năm 2016
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
Thư Viện Quốc gia
Thư viện Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật Thư viện Phòng Thực vật, Viện ST & TNSV Header Page 2 of 258.
Footer Page 2 of 258.
Trang 3DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1 Van-Son Dang (2015), A new species of Stereospermum
(Bignoniaceae) from southern Viet Nam, Acta Phytotax Geobot
66(2): 91-94
2 Van-Son Dang (2015), A new variety of Markhamia stipulata (Bignoniaceae) from southern Vietnam, Taiwania 60(3): 129-132
3 Đặng Văn Sơn, Trần Thế Bách, Vũ Xuân Phương (2015), Chi Quao
núi (Stereospermum Cham.) và khẳng định lại loài Stereospermum
fimbriatum phân bố ở Việt Nam, Báo cáo khoa học về sinh thái và tài nguyên sinh vật - Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 2, Nxb
Nông Nghiệp Hà Nội, 281-286
4 Đặng Văn Sơn (2012), Họ Quao (Bignoniaceae Juss 1789) trong hệ
thực vật Nam bộ Việt Nam, Tạp chí Sinh học, 34(3SE): 40-50
5 Vũ Xuân Phương, Đỗ Thị Xuyến, Đặng Quốc Vũ, Phùng Văn Phê,
Đặng Văn Sơn (2012), Bổ sung loài Radermachera microcalyx C
Y Wu & W Yin (Bignoniaceae) cho hệ thực vật Việt Nam, Tạp chí
Sinh học, 34(3): 334-336
[Có 2 bài báo đã được gửi tới tạp chí gồm: (1) Van-Son Dang,
The-Bach Tran, Xuan-Phương Vu, Manh-Cuong Nguyen, A new record of
Nyctocalos brunfelsiiflorum (Bignoniaceae) from northern Vietnam, (Đã
được phản biện bởi tạp chí The Journal of Japanese Botany của Nhật
Bản) (2) Van-Son Dang, Heterophragma (Bignoniaceae), a new
generic record for Viet Nam (Đã được chấp nhận đăng bởi tạp chí
Journal of Taxonomy and Biodiversity Research của Bangladesh)]
Header Page 3 of 258.
Footer Page 3 of 258.
Trang 4MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của luận án
Thực vật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống con người, ngay từ thời tiền sử con người đã biết sử dụng hoa, quả, củ của các loài cây hoang dại để làm thức ăn Do đó, họ cần phải nhận biết các loài cây ăn được khác với các loài cây không ăn được thông qua một hay một vài đặc điểm nhận dạng hình thái bên ngoài Đến khi nghề nông phát triển thì số lượng loài cây mà con người biết đến ngày càng nhiều Vì vậy, một yêu cầu thực tế đặt ra là phải phân loại chúng để sử dụng vào các mục đích khác nhau Nhiệm vụ của phân loại học lúc đầu là tìm ra phương pháp sắp xếp các loài thực vật thành nhóm, loại riêng biệt Về sau, nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt dưới ánh sáng của học thuyết Đacuyn, phân loại học thực vật đã đặt cho mình nhiệm vụ to lớn hơn là sắp xếp tất cả các loài thực vật vào một trật tự tự nhiên gọi là hệ thống, hệ thống ấy phải phản ánh được quá trình tiến hóa của thực vật
Họ Quao, Núc nác, Chùm ớt, Đinh (Bignoniaceae) là một họ thực vật của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới mà chủ yếu là ở châu Mỹ Ở Việt Nam,
họ Quao có vùng phân bố rộng, từ đồng bằng đến đồi núi trung du, hải đảo với khoảng 10 chi, 27 loài và 3 thứ (kể cả nghiên cứu này), trong đó có rất nhiều loài có giá trị tài nguyên như làm thuốc chữa bệnh, làm cảnh và cho bóng mát, cho gỗ, làm thực phẩm,… Thế nhưng, cho đến nay ở Việt Nam các thông tin về họ thực vật này còn biết rất ít, nếu có thì cũng đã lâu hoặc chỉ sơ bộ Vì vậy, việc điều tra, nghiên cứu họ Quao một cách toàn diện dựa theo phương pháp hình thái học cổ điển kết hợp với cách tiếp cận phân
tử hiện đại là một trong những nhiệm vụ cần thiết và thiết thực trong công tác nghiên cứu hệ thực vật Việt Nam, tiến tới biên soạn “Thực vật chí Việt Nam” cho họ thực vật này Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả tiến hành đề
tài “Nghiên cứu phân loại họ Quao (Bignoniaceae Juss.) ở Việt Nam dựa trên cách tiếp cận hình thái và phân tử”
2 Mục đích của luận án
- Hoàn thành việc phân loại, thành lập khóa tra họ Quao (Bignoniaceae)
ở Việt Nam một cách có hệ thống và đầy đủ, làm cơ sở cho việc biên soạn Thực vật chí Việt Nam, cũng như phục vụ tốt hơn công tác nghiên cứu, đào tạo các chuyên ngành có liên quan
- Xây dựng cây phát sinh loài thể hiện mối quan hệ gần gũi giữa các taxon của họ Quao ở Việt Nam
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu cơ bản về phân loại họ Quao (Bignoniaceae) ở Việt Nam, góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành phân loại học thực vật
Header Page 4 of 258.
Footer Page 4 of 258.
Trang 5- Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở cho việc biên soạn Thực vật chí Việt Nam cho họ thực vật này
- Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở phục vụ cho các ngành khoa học ứng dụng và sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, y dược, tài nguyên sinh vật, đa dạng sinh học và phục vụ công tác đào tạo
4 Những điểm mới của luận án
- Đây là công trình phân loại họ Quao (Bignoniaceae) ở Việt Nam đầy
đủ và có hệ thống sau 30 năm kể từ công bố của Santisuk & Vidal năm
1985, và cũng là lần đầu tiên sử dụng cách tiếp cận phân tử hiện đại kết hợp với phương pháp hình thái học truyền thống để nghiên cứu họ Quao ở Việt Nam
- Đã phát hiện 1 loài mới (Stereospermum binhchauensis V.S Dang) và
1 thứ mới (Markhamia stipulata var canaense V.S Dang) cho khoa học
- Ghi nhận mới cho hệ thực vật Việt Nam 1 chi Heterophragma DC và
3 loài Nyctocalos brunfelsiiflorum Teijsm & Binn., Radermachera
microcalyx C.Y Wu &W.C Yin và Heterophragma sulfureum Kurz Giám
định bổ sung 5 loài nhập nội chưa được công bố trước đây cho Việt Nam
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu họ Quao (Bignoniaceae) trên thế giới
Họ Quao (Bignoniaceae) lần đầu tiên được biết đến bởi các nhà thực vật châu Âu sau đợt thám hiểm trở về từ châu Á, châu Phi và châu Mỹ
Tournefort (1719) là người đầu tiên đặt tên Bignonia bởi các đặc điểm đặc
trưng như hoa có môi, dạng ống; quả có vách ngăn và hạt có cánh
Linnaeus (1753, 1754) chấp nhận chi Bignonia và thống kê chi này có 13 loài, đồng thời tác giả tách Crescentia thành một chi riêng với một loài là
Crescentia cujete Như vậy, ở thời điểm này họ Quao (Bignoniaceae) được
biết đến có 2 chi là Bignonia và Crescentia với 14 loài
Jussieu (1789) chính thức đặt tên cho họ Quao là Bignoniaceae, và xếp
họ này cùng với các họ Pedaliaceae, Martyniaceae và Chelone (họ Scrophulariaceae ngày nay) thuộc bộ Bignoniales; và chi Crescentia được
tách ra khỏi họ Quao và xếp vào bộ Solanales Trên cơ sở các đặc điểm về dạng sống, cấu tạo quả và cách sắp xếp loài trong các chi mới của Linnaeus, mà Jussieu đã chia bộ Bignoniales ra thành 3 nhóm nhỏ bao
gồm: Incarvillea được xếp cùng nhóm với Chelone và Sesamum; Tourretia được xếp cùng nhóm với Martynia, Craniolaria và Pedalium; nhóm còn lại gồm các taxon Bignonia, Millingtonia, Jacaranda, Catalpa và Tecoma
thuộc họ Quao bởi các đặc điểm đặc trưng như cây thân gỗ và quả nang có
2 mảnh
Nhiều loài mới của họ Quao được mô tả ở vùng nhiệt đới vào cuối thế
kỷ 18 bởi Vahl (1798), Jacquin (1760, 1763) và Aublet (1775) đã góp phần Header Page 5 of 258.
Footer Page 5 of 258.
Trang 6quan trọng cho việc phân loại họ Quao trong giai đoạn này Năm 1802, Willdenow thừa nhận cách sắp xếp các taxon thuộc họ Quao của Jussieu và
thống kê chi Bignoia có khoảng 54 loài
Bojer (1837) và Don (1838) đã đề xuất hệ thống phân loại mới cho họ Quao, 2 hệ thống của 2 tác giả này gần như giống nhau và phù hợp với một
số hệ thống phân loại sau này, các chi Tecoma và Bignonia được xếp vào tông Bignonieae, còn chi Crescentia và Tanaecium được xếp vào tông
Crescentieae Trong thời điểm này, Bojer đã mô tả một tông mới Coleeae
đại diện cho một nhóm nhỏ các chi Colea và Arthrophyllum (Phyllarthron)
ở Madagasca, còn Don thì mô tả tông Tourrettieae gồm các chi Tourretia,
Eccremocarpus và Calampelis Đặc biệt là trong hệ thống của Bojer đã sử
dụng hình dạng đài hoa làm đặc điểm để phân biệt các taxon
De Candolle (1838) trong công trình “Revue Sommaire de la Famille
Bignonicees” đã thống kê họ Quao trên thế giới có khoảng 357 loài và xếp
chúng vào hai tông dựa vào đặc điểm quả mở và không mở là Bignonieae với 336 loài và Crescentieae với 21 loài Trong đó, tông Bignonieae được
De Candolle chia thành 3 phân tông là Eubignoiees, Catalpees và Gelsemiees; và Crescentieae được chia thành 2 phân tông là Crescentiees
và Tanaeciees Cách sắp xếp các taxon thuộc họ Quao dựa vào đặc điểm quả của De Candolle được xem là khá rõ ràng, ngắn gọn và có tính thuyết phục hơn so với cách sắp xếp dựa vào đài hoa của Bojer trước đó
Bentham và Hooker (1876) trong công trình “Genera Plantarum” đã
chia họ Quao thành 4 tông trên cơ sở kế thừa hệ thống phân loại của De Candolle Bên cạnh tông Crescentieae, tác giả chia tông Bignonieae ra thành 3 tông dựa vào cấu tạo và kiểu mở của quả gồm: tông Bignonieae có đặc điểm quả có 2 ô, vách ngăn song song với mảnh vỏ; tông Tecomeae quả có 2 ô, vách ngăn vuông góc với mảnh vỏ; và tông Jacarandeae quả có
1 ô, vách ngăn hiện diện một phần hoặc tiêu giảm
Schumann (1894) xếp các chi trong tông Jacarandeae của Bentham và Hooker vào 3 tông lớn là Bignonieae, Crescentieae và Tecomeae, và đồng thời chấp nhận 2 tông được công bố trước đó là tông Eccremocarpeae (được mô tả năm 1839 bởi Endlicher) và tông Tourrettieae (được mô tả năm 1838 bởi Don)
Gentry (1974, 1976, 1979, 1980) là người dành nhiều thời gian để xây
dựng hệ thống phân loại cho họ Quao, tác giả cho rằng họ Quao “là họ thực
vật có cây thân gỗ và dây leo đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ sinh thái rừng ở trung Mỹ” có vùng phân bố rộng trải dài khắp vùng nhiệt đới,
nhất là trung và nam Mỹ, ít ở châu Phi và châu Á Trong hệ thống phân loại của mình, Gentry thừa nhận cách sắp xếp 5 tông của Schumann (1894), thành lập 1 tông mới Oroxyleae và đề nghị thành lập 2 tông là Coleeae và
Schlegelieae (gồm các chi Schlegelia, Gibsoniothamnus và Synapsis) dựa
Header Page 6 of 258.
Footer Page 6 of 258.
Trang 7vào số lượng nhiễm sắc thể và đặc điểm hình thái học Như vậy, họ Quao trong hệ thống phân loại của Gentry có 8 tông gồm: Bignonieae, Coleeae, Crescentieae, Eccremocarpeae, Oroxyleae, Tecomeae, Tourrettieae và Schlegelieae, với 112 chi và 800 loài
Armstrong (1985) không thừa nhận tông Schlegelieae và chi Paulownia
trong họ Quao mà chuyển chúng vào họ Scrophulariaceae bởi các đặc điểm hình thái giải phẫu về bộ nhụy, giá noãn, phôi, nội nhũ và hình dạng cánh
của hạt; tác giả cho rằng tông Schlegelieae và chi Paulownia có các đặc
điểm tương đồng với các chi trong họ Scrophulariaceae
Đồng quan điểm với Armstrong, Takhtajan (1997, 2009) trong công
trình “Diversity and classification of flowering planst và Flowering
plants”, đã loại bỏ tông Schlegelieae và chi Paulownia ra khỏi họ Quao, và
công nhận 7 trong 8 tông của Gentry (1980) gồm: Tecomeae, Oroxyleae, Bignonieae, Eccremocarpeae, Tourrettieae, Crescentieae và Coleeae, với khoảng 110 chi, 800 loài và xếp họ Quao nằm trong bộ Scrophulariales cùng với 14 họ thực vật khác Hệ thống phân loại của Takhtajan là hệ thống
có giá trị và được sử dụng rộng rãi bởi nó được xây dựng dựa trên sự phân tích toàn diện những tính chất về hình thái, giải phẫu, phấn hoa và tế bào học
Những nghiên cứu về sinh học phân tử của Spengler & Olmstead (1999)
đã chứng minh họ Quao thuộc bộ Lamiales cùng với 2 họ của bộ này là Lamiaceae và Verbenaceae (Takhtajan, 1980), trong khi đó bộ Scrophulariales được xếp cùng nhóm với một số bộ nhỏ Plantaginales và Callitrichales của Cronquist (1981) Trong công trình này, nhóm tác giả sử
dụng gen rbcL và ndhF trong tế bào lục lạp để phân tích hệ thống phát sinh
loài để sắp xếp hay tách các taxon cho phù hợp vào các tông của họ Quao
Fischer và cộng sự (2004) trong công trình “The families and genera of
vascular plants” của Kubitzki, một lần nữa thừa nhận họ Quao thuộc bộ
Lamiales và đồng quan điểm với Armstrong (1985) và Spengler &
Olmstead (1999) là không thừa nhận chi Paulownia và tông Schlegelieae
thuộc họ Quao Trong hệ thống của mình, nhóm tác giả sắp xếp các taxon theo Gentry (1980) và xác định họ Quao có khoảng 860 loài, 104 chi thuộc
7 tông gồm: Tecomeae, Oroxyleae, Bignonieae, Eccremocarpeae, Tourrettieae, Colleeae và Crescentieae
Một số tác giả khác cũng sử dụng phương pháp sinh học phân tử để nghiên cứu từng nhóm nhỏ các taxon trong họ Quao phải kể đến như: Zjhra
và cộng sự (2004) nghiên cứu tông Coleeae, Lohmann (2006) nghiên cứu
tông Bignonieae, Chen và cộng sự (2005) nghiên cứu chi Incarvillea,
Grose & Olmstead (2007a, b) nghiên cứu tông Crescentieae, và Li (2008)
nghiên cứu chi Catabpa
Header Page 7 of 258.
Footer Page 7 of 258.
Trang 8Olmstead và cộng sự (2009) sử dụng gen rbcL, ndhF và trnL-F trong tế
bào lục lạp kết hợp với các nghiên cứu về hình thái và phân tử đã công bố trước đó để xây dựng hệ thống phát sinh loài cho các taxon thuộc họ Quao
Từ kết quả nghiên cứu, Olmstead và cộng sự đã xác định họ Quao trên thế giới có 8 tông gồm: Bignonieae, Catalpeae, Coleeae, Crescentieae, Jacarandeae, Oroxyleae, Tecomeae và Tourrettieae, với khoảng 82 chi và
827 loài (Lohmann and Ulloa, 2007) Đây được xem là công trình nghiên cứu về họ Quao trên thế giới đầy đủ nhất từ trước đến nay, bởi nó kế thừa toàn bộ các kết quả nghiên cứu đã được công bố kết hợp với phương pháp nghiên cứu hiện đại để xây dựng hệ thống phát sinh loài, từ đó sắp xếp các taxon cho phù hợp trong họ Quao
Bên cạnh các công trình nghiên cứu họ Quao trên phạm vị toàn thế giới còn có nhiều công trình nghiên cứu ở lân cận Việt Nam Một số công trình
công bố đáng chú ý như: Santisuk (1987) “Flora of Thailand”, Zhang & Santisuk (1998) “Flora of China”, Zjhra (2006) đã mô tả 11 loài mới thuộc
họ Quao cho khoa học ở Madagascar
1.2 Tình hình nghiên cứu họ Quao (Bignoniaceae) ở Việt Nam
Ở Việt Nam, những công trình nghiên cứu về họ Quao được bắt đầu từ rất sớm bởi các nhà thực vật người Pháp Đầu tiên phải kể đến Loureiro
(1790) trong công trình “Flora Cochinchinensis” tác giả đã thống kê và mô
tả nhiều loài mới cho hệ thực vật Việt Nam trong đó có họ Quao
Năm 1927, Lecomte chủ biên một công trình đồ sộ “Flore Générale de
L’Indochine” với công bố về họ Quao của Paul Dop thì các taxon thuộc họ
thực vật này ở Đông Dương nói chung và Việt Nam nói riêng mới được mô
tả chi tiết Tác giả sử dụng hệ thống của Bentham & Hooker để sắp xếp các taxon và thống kê họ Quao ở Việt Nam có 35 loài thuộc 17 chi, trong đó có nhiều loài là cây nhập nội Đây là công trình khoa học to lớn, các nhà thực vật Việt Nam hiện nay vẫn sử dụng tài liệu này để làm cơ sở cho việc nghiên cứu hệ thực vật Việt Nam Tuy nhiên, hạn chế của tài liệu này là có nhiều sai sót về danh pháp và thiếu tài liệu trích dẫn
Năm 1985, Santisuk & Vidal, trong công trình “Flore du Cambodge du
Laos et du Vietnam” đã mô tả 26 loài và 3 thứ thuộc 9 chi của họ Quao là
cây tự nhiên phân bố ở khu vực Đông Dương Ở Việt Nam có 22 loài và 2 thứ thuộc 8 chi Đây là công trình được xem là đầy đủ nhất từ trước đến nay về nghiên cứu họ Quao ở khu vực Đông Dương nói chung và Việt Nam nói riêng Tuy nhiên, hạn chế của công trình này là thiếu hình vẽ và ảnh chụp minh họa, tên khoa học và tên tác giả chưa được cập nhật và thiếu giá trị sử dụng
Phạm Hoàng Hộ (1993), trong công trình “Cây cỏ Việt Nam” và được
tái bản năm 2000 đã mô tả 36 loài thuộc 17 chi của họ Quao ở Việt Nam Nhìn chung, trong cả 2 công trình của Phạm Hoàng Hộ, tác giả đã thống kê Header Page 8 of 258.
Footer Page 8 of 258.
Trang 9và mô tả lại toàn bộ các loài thuộc họ Quao hiện có ở Việt Nam kể cả các loài nhập nội (12 loài thuộc 9 chi), tuy nhiên những mô tả này còn sơ sài, thiếu tài liệu trích dẫn và mẫu vật nghiên cứu
Vũ Xuân Phương (2005) đã thống kê họ Quao ở Việt Nam có 37 loài (kể cả loài nhập nội) thuộc 17 chi
Tóm lại, các công trình nghiên cứu kể trên chỉ mang tính chất giới thiệu ngắn gọn đặc điểm nhận dạng, hay cung cấp những dẫn liệu về giá trị sử dụng của một số taxon thuộc họ Quao ở Việt Nam Vì vậy, việc điều tra, nghiên cứu phân loại họ Quao dựa trên cách tiếp cận hình thái và phân tử ở phạm vi cả nước và tiến tới biên soạn “Thực vật chí Việt Nam” cho họ thực vật này là điều cần thiết
CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các taxon thuộc họ Quao (Bignoniaceae) trong
hệ thực vật Việt Nam, bao gồm tất cả các taxon là cây mọc tự nhiên, cây nhập nội và các mẫu khô được lưu giữ trong các phòng tiêu bản trong nước
2.3 Nội dung nghiên cứu
- Tập hợp các tài liệu khoa học để làm cơ sở cho việc chọn hệ thống phân loại họ Quao (Bignoniaceae) ở Việt Nam
- Mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái và phân bố cho các taxon thuộc họ Quao
- Xây dựng khóa phân loại cho các taxon thuộc họ Quao
- Xử lý mẫu, chạy phản ứng PCR, đem sản phẩm giải trình tự gen và xây dựng sơ đồ mối quan hệ gần gũi giữa các taxon thuộc họ Quao
- Cập nhật các loài cây nhập nội thuộc họ Quao
- Ghi nhận giá trị tài nguyên của những loài có ích thuộc họ Quao
2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp kế thừa
Header Page 9 of 258.
Footer Page 9 of 258.
Trang 10Tập hợp và phân tích các công trình khoa học, các kết quả khảo sát đánh giá, các tài liệu khoa học có liên quan đến họ Quao để tổng hợp thông tin, định hướng cho nội dung nghiên cứu và chọn hệ thống phân loại họ Quao ở Việt Nam
2.4.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Địa điểm và tuyến khảo sát: Đã tiến hành 42 đợt khảo sát thực địa ở
35/63 tỉnh thành trong cả nước để thu mẫu tiêu bản phục vụ nghiên cứu bao gồm: Lai Châu, Lào Cai, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Hòa Bình, Hà Nam, Ninh Bình, Thanh Hóa, Quảng Bình, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Bình Định, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh, Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, Hồ Chí Minh, Long An, Đồng Tháp, An Giang, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau Các tuyến khảo sát được chọn thường đặc trưng cho các kiểu sinh cảnh ở khu vực nghiên cứu cũng như phù hợp với điều kiện sinh thái thường gặp của các taxon thuộc
họ Quao
Thu và xử lý mẫu ngoài thực địa gồm: Mẫu tiêu bản thực vật và mẫu
dùng tách chiết DNA
2.4.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
Xử lý và giám định tên các taxon theo cách tiếp cận hình thái: Mẫu tiêu
bản được tiếp tục xử lý và sấy khô sau khi đưa về phòng thí nghiệm Xác định tên khoa học theo phương pháp hình thái so sánh Xây dựng bản đồ phân bố cho các taxon bằng cách sử dụng phần mềm MapInfo 7.5, đối với các loài có phân bố rộng ngoài điểm khảo sát thì cũng được đánh dấu trực tiếp lên bản đồ dựa vào những tài liệu đã công bố có liên quan
Xử lý, phân tích số liệu và xây dựng cây phát sinh loài các taxon theo cách tiếp cận phân tử: công việc này được thực hiện ở Phòng thí nghiệm
thuộc Đại học Kyushu, Nhật Bản, gồm các bước chính (1) tách chiết DNA, (2) thực hiện phản ứng PCR để khuếch đại vùng gen, (3) tinh sạch sản phẩm PCR và giải trình tự và (4) phân tích số liệu và xây dựng cây phát sinh loài
CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Chọn hệ thống phân loại cho họ Quao (Bignoniaceae) ở Việt Nam
Tác giả chọn hệ thống phân loại của Olmstead và cộng sự (2009) để sắp xếp các taxon cho họ Quao ở Việt Nam, vì đây là công trình tương đối hoàn chỉnh bởi nó có sự kế thừa và kết hợp hai phương pháp nghiên cứu hình thái học truyền thống và phân tử hiện đại để xây dựng hệ thống phân loại cho họ Quao, hơn nữa nó phù hợp với cách sắp xếp các taxon trong hệ Header Page 10 of 258.
Footer Page 10 of 258.
Trang 11thống của Gentry (1980), Fischer và cộng sự (2004) và của kết quả giải trình tự gen các taxon đại diện thuộc họ Quao ở Việt Nam
Dựa vào công trình của Olmstead và cộng sự (2009), các taxon ở bậc tông và chi của họ Quao ở Việt Nam được sắp xếp như sau: Tông
Oroxyleae gồm 3 chi Millingtonia, Nyctocalos và Oroxylum; tông Tecomeae gồm 7 chi Dolichandrone, Fernandoa, Heterophragma,
Markhamia, Pauldopia, Radermachera và Stereospermum
3.2 Mối quan hệ giữa các taxon trong họ Quao ở Việt Nam
Cây phát sinh loài được xây dựng trên cơ sở phân tích trình tự hai vùng
gen rbcL và matK ở tế bào lục lạp của 24 loài thuộc 10 chi đại diện của họ Quao ở Việt Nam và 4 loài đối chứng lấy từ Genbank gồm: Paulownia
tomentosa (AF051997), Petrea volubilis (FJ514600), Schlegelia parviflora
(AJ429345) và Tectona grandis (NC020098)
3.2.1 Vùng gen rbcL
Sơ đồ 3.1 Cây phát sinh loài xây dựng bằng phương pháp MP trên vùng
gen rbcL với giá trị bootstrap 50% và 1000 lần lặp lại
Header Page 11 of 258.
Footer Page 11 of 258.
Trang 12Sau khi so sánh và sắp xếp thẳng hàng, trình tự thu được gồm 573 bp
trên vùng gen rbcL của 24 loài thuộc họ Quao sử dụng cho phân tích Cây
phát sinh loài xây dựng theo phương pháp MP được trình bày ở sơ đồ 3.1 với giá trị bootstrap và độ tin cậy thể hiện trên các nhánh Kết quả phân tích thu được cây phát sinh loài có 482 bước, với chỉ số CI = 0,67 và RI = 0,83 Từ sơ đồ 3.1 cho thấy các taxon nghiên cứu có sự đồng dạng trên cây phân loại và phù hợp với hệ thống phân loại của Olmstead và cộng sự
(2009)
3.2.2 Vùng gen matK
Sơ đồ 3.2 Cây phát sinh loài xây dựng bằng phương pháp MP trên vùng
gen matK với giá trị bootstrap 50% và 1000 lần lặp lại
Header Page 12 of 258.
Footer Page 12 of 258.
Trang 13Sau khi so sánh và sắp xếp thẳng hàng, trình tự thu được gồm 852 bp
trên vùng gen matK của 24 loài thuộc họ Quao sử dụng cho phân tích Cây
phát sinh loài xây dựng theo phương pháp MP được trình bày ở sơ đồ 3.2 với giá trị bootstrap và độ tin cậy thể hiện trên các nhánh Kết quả phân tích thu được cây phát sinh loài có 689 bước, với chỉ số CI = 0,82 và RI =
0,93 Từ sơ đồ 3.2 cho thấy cây phát sinh loài dựa trên vùng gen matK cũng giống như vùng gen rbcL và phù hợp với hệ thống phân loại của Olmstead
và cộng sự (2009)
3.2.3 Kết hợp hai vùng gen rbcL và matK
Sơ đồ 3.3 Cây phát sinh loài xây dựng bằng phương pháp MP trên sự kết
hợp hai vùng gen rbcL và matK với giá trị bootstrap 50%
và 1000 lần lặp lại
Header Page 13 of 258.
Footer Page 13 of 258.