Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)

Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)Xây dựng cây phả hệ cho họ Ráy (Araceae) ở khu vực phía Nam Việt Nam dựa trên hình thái và Marker phân tử (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VĂN HỒNG THIỆN XÂY DỰNG CÂY PHẢ HỆ CHO HỌ RÁY (ARACEAE) Ở KHU VỰC PHÍA NAM VIỆT NAM DỰA TRÊN HÌNH THÁI VÀ MARKER PHÂN TỬ Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 62 42 01 20 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2017 Công trình hoàn thành tại: Học viện Khoa học Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: TS Lưu Hồng Trường Người hướng dẫn khoa học 2: TS Nguyễn Phi Ngà Phản biện 1: P S.TS Ngu ễn V n t Phản biện 2: P S.TS Trư ng Th Đ p Phản biện 3: TS V Ngọc Long Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án ti n sĩ cấp Học viện, họp Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam vào hồi… ngà … tháng… n m 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CI : Consistency index DNA : Deoxyribonucleic acid HN : Phòng mẫu vật Viện Sinh thái tài nguyên sinh vật HNU : Phòng mẫu vật Trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội IGS : Intergenic spacer ISI : International Scientific Indexing K : Bảo tàng mẫu vật Kew (Anh) MEGA : Molecular Evolutionary Genetics Analysis P : Bảo tàng mẫu vật Paris (Pháp) PAUP : Phylogenetic Analysis Using Parsimony PCR : Polymerase Chain Reaction PHH : Phòng mẫu vật Trường Đại học Khoa học tự nhiên Tp HCM RC : Rescaled consistency index RI : Retention index SGN : Phòng mẫu vật Viện Sinh thái học miền Nam VNM : Phòng mẫu vật Viện Sinh học nhiệt đới Sect : Section MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Họ Ráy Việt Nam lần hệ thống nhà thực vật học người Pháp Gagnepain vào năm 1942 (Gagnepain, 1942) Phạm Hoàng Hộ (2000) “Cây cỏ Việt Nam” (tập III) Nguyễn Văn Dư (2005) “Danh lục loài thực vật Việt Nam” (tập III, Nguyễn Tiến Bân chủ biên) cung cấp thông tin ngắn gọn phân loại loài thuộc họ Ráy Gần nhất, công trình chuyên khảo họ Ráy Việt Nam Nguyễn Văn Dư (2006), theo đó, tác giả thống kê có 116 loài thuộc 23 chi cho Việt Nam Tuy nhiên, phần nhiều mẫu nghiên cứu công trình Nguyễn Văn Dư (2006) thu thập khu vực phía Bắc Việt Nam Ngoài ra, kể từ năm 2006, họ Ráy có 13 loài loài ghi nhận cho Việt Nam (phần lớn khu vực phía Nam) công bố nhiều tác giả, qua đó, nâng tổng số loài Ráy Việt Nam lên 133 (Nguyen 2007 & 2008; Hetterscheid, 2006 & 2013; Nguyen & Croat, 2010; Gong et al., 2012; Bruggeman et al., 2013; Nguyen & Bui, 2013; Nguyen et al., 2013; Luu et al., 2013 & 2014; Hoang et al., 2016; Van et al., 2016) Hơn nữa, nhiều loài chi họ Ráy có thay đổi chưa thống vị trí phân loại (Nguyễn Văn Dư, 2006; Gusman & Gusman, 2006; Cusimano et al., 2011; Hetterscheid & Claudel 2012; Nauheimer et al., 2011; Nauheimer & Boyce, 2013) Như vậy, hiểu biết họ Ráy Việt Nam, đặc biệt khu vực phía Nam Việt Nam chưa đầy đủ, nhiều loài chưa biết đến chưa rõ ràng mặt phân loại Hơn nữa, Việt Nam chưa có nghiên cứu sử dụng đặc điểm hình thái đặc biệt marker phân tử vào mục đích xây dựng hệ thống phả hệ nhằm hệ thống hóa cung cấp thông tin phân loại cho họ Ráy Từ lý trên, định thực đề tài: “Xây dựng phả hệ cho họ Ráy (Araceae) khu vực phía Nam Việt Nam dựa hình thái marker phân tử” Mục tiêu nghiên cứu luận án Xây dựng hệ thống phả hệ cho họ Ráy phía Nam Việt Nam dựa đặc điểm hình thái marker phân tử, qua đó, (1) mối quan hệ tiến hóa bậc phân loại họ Ráy; (2) xác nhận hay điều chỉnh vị trí phân loại taxa chưa rõ ràng nhiều nghiên cứu trước đây; (3) bổ sung ghi nhận thêm thành phần loài thuộc họ Ráy cho hệ thực vật Việt Nam Các nội dung nghiên cứu luận án Khảo sát thực địa; nghiên cứu tiêu phòng mẫu; định danh mô tả mẫu vật; khuếch đại giải trình tự đoạn gen lục lạp (trnL-trnF IGS matK); xử lý số liệu thu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu phân loại họ Ráy 1.1.1 Các nghiên cứu phân loại họ Ráy giới Họ Ráy mô tả lần vào năm 1789 Jussieu, đó, tác giả xếp tất loài thân leo vào chung nhóm gọi Pothos L., loài có dạng sống mặt đất xếp vào nhóm Arum L Dracontium L (Jussieu, 1789) Schott (1860) thiết lập hệ thống phân loại cho họ Ráy Sau đó, hệ thống điều chỉnh phát triển nhiều nhà nghiên cứu (Hooker, 1883; Engler, 1876b & 1820b; Grayum, 1990; Bogner & Nicolson, 1991; Mayo et al., 1997) Trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng marker phân tử họ Ráy công trình French cộng (French et al., 1995) Sau đó, có nhiều nghiên cứu xây dựng hệ thống phả hệ cho họ Ráy thực nhiều tác giả, chẳng hạn, Barabe et al (2002) Cabrera et al (2008) xây dựng phả hệ cho họ Ráy dựa kết hợp vùng không mã hóa hệ DNA lục lạp Cusimano et al (2011) Nauheimer et al (2012) dựa tảng hệ thống phả hệ Cabrera et al (2008) bổ sung thêm số chi để hình thành phả hệ cho họ Ráy dựa marker lục lạp 1.1.2 Các nghiên cứu phân loại họ Ráy Việt Nam Gagnepain (1942) lần mô tả họ Ráy Việt Nam quyền “Flore Général de L’Indochine” Nhiều nghiên cứu tổng thể sau họ Ráy Việt Nam thực nhiều tác giả (Phạm Hoàng Hộ, 1993 & 2000; Nguyễn Văn Dư, 2005) Nguyễn Văn Dư (2006) thống kê họ Ráy Việt Nam có 116 loài thuộc 23 chi Từ năm 2006 đến nay, họ Ráy có 13 loài loài ghi nhận cho Việt Nam Trong đó, nhiều chi Arisaema có loài ghi nhận mới, chi Amorphophallus với loài loài ghi nhận mới, chi Typhonium Alocasia có loài loài cho chi Rhaphidophora (Hetterscheid, 2006; Nguyen, 2008; Nguyen & croat, 2010; Gong & Li, 2012; Bruggeman et al., 2013; Hetterscheid & Claudel, 2013; Luu et al., 2013 & 2014; Nguyen et al., 2013; Nguyễn Văn Dư cộng sự, 2015; Nguyen & Quang, 2015; Nguyen et al., 2016; Van et al., 2016) CHƢƠNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài nghiên cứu loài thuộc họ Ráy phân bố khu vực phía Nam Việt Nam, từ địa phận Thành phố Đà Nẵng trở vào 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp khảo sát thực địa Phương pháp khảo sát thực địa thực theo bước sau: (1) thống kê số lượng loài có phía Nam Việt Nam; (2) chọn vị trí thu mẫu; (3) ghi nhận vùng phân bố cho loài; (4) chụp ảnh tư liệu; (5) thu thập mẫu vật làm tiêu khô; (6) thu thập mẫu DNA 2.2.2 Phƣơng pháp thực phòng thí nghiệm 2.2.2.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái: gồm bước (1) khảo sát tiêu mẫu vật sưu tập (HN, VNM, HNU, SGN, PHH, P K); (2) định loại loài phương pháp hình thái so sánh; (3) xây dựng hệ thống đặc điểm hình thái cho loài phía Nam 2.2.2.2 Phương pháp nghiên cứu phân tử: gồm bước (1) lựa chọn marker phân tử nghiên cứu xây dựng phả hệ; (2) ly trích DNA tổng; (3) tiến hành phản ứng PCR; (4) tinh sản phẩm PCR giải trình tự 2.2.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 2.2.3.1 Cây phả hệ dựa đặc điểm hình thái: xây dựng phả hệ cho 103 taxa gồm 101 loài, phân loài dạng có phía Nam Việt Nam dựa 33 đặc điểm hình thái phần mềm PAUP* (Swofford, 2002) theo phương pháp Maximum Parsimony với bootstrap 1000 lần lặp lại (Felsenstein, 1985) 2.2.3.2 Cây phả hệ dựa marker phân tử (2 marker trnLtrnF IGS matK): xây dựng phả hệ cho 70 taxa gồm 64 loài, phân loài dạng thu taxa từ liệu Genbank dựa phần mềm PAUP* (Swofford, 2002) MEGA6 (Tamura et al., 2013) theo phương pháp Maximum parsimony, Neighbor joining Maximum likelihood CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 Kết xây dựng phả hệ dựa đặc điểm hình thái Kết phả hệ Hình 3.1 cho thấy, độ phân giải không cao nhánh có xu hướng xuất phát gốc Mối quan hệ hình thái 101 loài, phân loài dạng phân chia thành phân họ gồm Pothoideae (I), Monsteroideae (II), Lasioideae (III) Aroideae (IV) 3.1.1 Phân họ Pothoideae Monsteroideae Cây phả hệ Hình 3.1 cho thấy, phân họ mang hoa lưỡng tính Pothoideae Monsteroideae (gồm tông Potheae, Anadendreae Monstereae) xếp chung nhánh với bootstrap 83% tách biệt với phân họ mang hoa đơn tính Aroideae Kết phù hợp với quan điểm hệ thống phân loại Mayo et al (1997) thiết lập 3.1.2 Phân họ Lasioideae Trái ngược với phân họ Pothoideae Monsteroideae, phân họ khác mang hoa lưỡng tính Lasioideae lại phân biệt rõ với phân họ Aroideae phả hệ Hình 3.1 Theo đó, phân họ Lasioideae thuộc nhóm mang hoa lưỡng tính lại có dạng sống cạn hay nước tương tự đa số tông thuộc phân họ Aroideae (Mayo et al., 1997; Li et al., 2010; Boyce et al., 2012), vậy, phả hệ Hình 3.1, phân họ Lasioideae nhóm trung gian nhóm phân họ mang hoa lưỡng tính (Pothoideae Monsteroideae) phân họ mang hoa đơn tính (Aroideae) 3.1.3 Phân họ Aroideae Hình 3.1 cho thấy, taxa thuộc phân họ Aroideae có xu hướng xếp chung nhóm phân biệt so với nhóm mang hoa lưỡng tính, đặc biệt phân họ Pothoideae Monsteroideae Theo đó, tông thuộc phân họ Aroideae có chung nhiều đặc điểm hình thái phân biệt với phân họ Pothoideae, Monsteroideae Lasioideae đặc điểm: hoa đơn tính, bao hoa, có dạng thân củ hay thân rễ nên thường xuất cạn, đầm lầy hay ven suối (Mayo et al., 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2006; Li et al., 2010; Boyce et al., 2012) Ngoài ra, kết xếp taxa phân họ Aroideae phả hệ (Hình 3.1) cho thấy có phân nhóm tông chi, theo đó, xếp trường hợp phân họ Aroideae sau: - Tông Homalomeneae Ở phía Nam, Tông Homalomeneae có chi Homalomena Trên phả hệ Hình 3.1, loài thuộc chi Homalomena xếp nhánh với giá trị bootstrap 79% Tuy nhiên, taxa thuộc chi Homalomena lại xuất phát nhánh (Hình 3.1) khác biệt taxa chi Do vậy, vấn đề làm rõ phần phân tích phả hệ dựa marker phân tử (xem chi tiết trang 13) Hình 3.1 Cây phả hệ cho 101 loài, phân loài dạng thuộc họ Ráy phía Nam Việt Nam xây dựng dựa 33 đặc điểm hình thái, theo phương pháp Maximum parsimony, bootstrap 1000 lần lặp lại với giá trị 50% giữ lại, nhóm ngoại loài Acorus verus Ghi chú: I Phân họ Pothoideae, II Phân họ Monsteroideae, III Phân họ Lasioideae, IV Phân họ Aroideae - Tông Aglaonemateae Trong lịch sử nghiên cứu tông Aglaonemateae, có nhiều ý kiến khác chi Aglaodorum (với loài Aglaodorum griffithii) Một số ý kiến cho loài Aglaodorum griffithii có nhiều đặc điểm hình thái tương đồng với loài Aglaonema như: cấu tạo hoa, hình thái phiến lá, cuống lá,… gộp loài vào chi Aglaonema (Schot, 1856; Hooker, 1883; Ridley, 1925) Tuy nhiên, nhiều tác giả lại cho rằng, hai chi có số điểm khác biệt đề xuất Aglaodorum griffithii độc lập với loài Aglaonema (Schot, 1856; Mayo et al., 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2005 & 2006; Boyce et al., 2012) Dựa phả hệ Hình 3.1, loài Aglaodorum griffithii không xếp chung nhánh với loài Aglaonema Kết ủng hộ quan điểm nhiều nhà nghiên cứu gần cho Aglaodorum Aglaonema chi riêng biệt - Tông Thomsonieae Trước đây, tông Thomsonieae có hai chi Amorphophallus Pseudodracontium (Serebryanyi, 1995; Mayo et al., 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2006) Tuy nhiên, Hetterscheid & Claudel (2012) cho rằng, đặc điểm đặc trưng chi Pseudodracontium xuất loài thuộc chi Amorphophallus Ngoài ra, nhiều chứng phân tử cho thấy mối quan hệ gần mặt di truyền hai chi (Cabrera et al., 2008; Grob et al., 2002 & 2004; Nauheimer et al., 2012), Hetterscheid & Claudel (2012) xóa bỏ chi Pseudodracontium chuyển toàn loài chi vào chi Amorphophallus Kết 10 Renner & Zhang, 2004; Renner et al., 2004; Cabrera et al., 2008; Sedayu et al., 2010; Wong et al., 2010; Cusimano et al., 2011; Nauheimer et al., 2011 & 2012; Nauheimer & Boyce, 2013; OhiToma et al., 2016) Do đó, nghiên cứu này, tiến hành xây dựng phả hệ dựa marker phân tử (Hình 3.2) nhằm góp phần giải nhiều vấn đề tồn họ Ráy phía Nam Việt Nam mà dựa đặc điểm hình thái làm rõ 3.2 Kết xây dựng phả hệ dựa marker phân tử Dựa xếp bậc phân loại phả hệ Hình 3.2, đưa nhận xét cho trường hợp sau: Phân họ Pothoideae, Monsteroideae Lasioideae Hình 3.2 cho thấy, phân họ Lasioideae, Pothoideae Monsteroideae xếp gần phả hệ Kết tương đồng với nhiều nghiên cứu trước hệ thống phát sinh loài marker phân tử cho họ Ráy (Cabrera et al., 2008; Cusimano et al., 2011; Nauheimer et al., 2012) Theo đó, phân họ (gồm chi Pothos, Anadendrum, Raphidophora, Epipremnum, Scidapsus Lasia) xếp gần xếp so với phân họ Aroideae chúng có chung đặc điểm hình thái quan trọng hoa lưỡng tính Như vậy, kết phù hợp với quan điểm tiến hóa Mayo et al (1997) hoa lưỡng tính nhóm cổ xưa nhóm mang hoa đơn tính nhóm tiến hóa sau Trong nhóm này, phân họ Lasioideae (chi Lasia Pycnospatha) xếp riêng thành nhánh có đặc tính mọc đầm lầy hay đất, nhánh lại nhóm tông Potheae, Monstereae Anadendreae có dạng sống phụ sinh hay đá (Mayo et al., 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2006; Li et al., 2010; Boyce et al., 2012) 11 12 Hình 3.2 Cây phả hệ cho 70 taxa thuộc họ Ráy phía Nam Việt Nam xây dựng phần mềm PAUP* dựa vùng trình tự trnLtrnF IGS matK, theo phương pháp Maximum parsimony, bootstrap 1000 lần lặp lại với giá trị 50% giữ lại, nhóm ngoại loài Acorus verus Các số CI: 0.72, RI: 0.87, RC: 0.63 Ghi chú: dấu (*) taxa tham khảo từ sở liệu GenBank; I Phân họ Lasioideae, II Phân họ Pothoideae, III Phân họ Monsteroideae, IV Phân họ Aroideae Phân họ Aroideae * Tông Aglaonemateae - Chi Aglaonema Schott thành lập vào năm 1829 (Schott, 1829) Nicolson (1969) lần phân chia loài chi làm section dựa đặc điểm hình thái Nguyễn Văn Dư (2006) Boyce et al (2012) chấp nhận quan điểm chia section Nicolson Hiện nay, chưa có nghiên cứu sử dụng marker phân tử nhằm mục đích xây dựng phả hệ cho chi Aglaonema, nghiên cứu phần lớn tập trung xây dựng hệ thống phả hệ cho họ dừng lại cấp độ chi mà không vào chi tiết loài chi (Cabrera et al., 2008; Cusimano et al., 2011; Nauheimer et al., 2012) Kết xếp loài Aglaonema thể phả hệ (Hình 3.2) cho thấy, phân tách rõ ràng loài thuộc section, điển hình loài A simplex thuộc sect Aglaonema lại xếp gần với loài A costatum form immaculatum thuộc sect Chamaecaulon, đó, thuộc sect Aglaonema loài A simplex A cochinchinense lại xếp xa Như vậy, liệu phân tử cho thấy, taxa thuộc section Aglaonema Chamaecaulon không tách thành hai nhóm riêng biệt phả hệ (Hình 3.2) Do đó, nghiên cứu này, không sử dụng hệ thống phân chia section Nicolson (1969) - Loài Aglaonema griffithii Schott mô tả lần đầu vào năm 1856 (Schott, 1856) Tuy nhiên, Schott (1858) nhận thấy, Aglaonema 13 griffithii loài thuộc chi Aglaonema có số điểm khác biệt, vậy, ông thành lập chi Aglaodorum chuyển loài Aglaonema griffithii sang chi với tên khoa học Aglaodorum griffithii Hooker (1883) Ridley (1925) lại xếp Aglaodorum griffithii vào chi Aglaonema Hiện nay, Aglaodorum griffithii nhiều tác giả chấp nhận loài chi Aglaodorum (Mayo et al., 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2005 & 2006; Boyce et al., 2012) Gần đây, nghiên cứu xây dựng phả hệ marker phân tử cho thấy, chi Aglaonema Aglaodorum nhóm với phả hệ mà nghiên cứu cho nhóm “chị em” (Cabrera et al., 2008; Cusimano et al., 2011; Nauheimer et al., 2012) Cây phả hệ Hình 3.2 cho thấy, loài Aglaodorum griffithii xếp gọn bên nhóm loài Aglaonema với giá trị bootstrap 100% Như vậy, dựa tương đồng đặc điểm hình thái di truyền, nghiên cứu này, xếp loài Aglaodorum griffithii vào chi Aglaonema đề xuất Schott (1856) * Tông Homalomeneae Hiện nay, tông Homalomeneae, loài H cochinchinesis H occulta có nhiều ý kiến khác từ nhà thực vật học, chẳng hạn, Hu (1968) Li (1979) xếp loài H cochinchinesis đồng danh với loài H occulta, Nguyễn Văn Dư (2006) quan điểm với hai tác giả Tuy nhiên, Phạm Hoàng Hộ (2000) Govaerts et al (2002) cho rằng, loài H cochinchinesis H occulta loài riêng biệt Dựa mẫu chuẩn tiêu hai loài lưu bảo tàng mẫu vật (HN, VNM, HNU P), đặc biệt mẫu vật tươi thu được, nhận thấy, loài H cochinchinesis có nhiều đặc điểm khác biệt với loài H occulta như: nạc ngắn 2/3 so với mo, có cuống dài; phần nạc có hoa xếp dầy, có nhiều hoa bất thụ, đường kính núm nhụy nhỏ bầu; phần đực hình bầu dục, đường kính lớn phần Ngoài ra, 14 kết phả hệ Hình 3.2 cho thấy, loài H cochinchinesis không xếp chung với loài H occulta mà nhóm với loài H pierreanum Do đó, dựa khác biệt hình thái di truyền, đồng ý với quan điểm Phạm Hoàng Hộ (2000) Govaerts et al (2002) H cochinchinesis H occulta loài riêng biệt * Tông Thomsonieae Các taxa thuộc tông Thomsonieae phả hệ Hình 3.2 cho thấy có phân thành nhóm rõ với giá trị bootstrap 87, 92 100%, đặc biệt nhóm với loài A coudercii, A fallax, A lacourii, A lanceolatus, A macrophyllus, A pseudoharmandii, A tenuistylis, A sp1., A sp2 A sp3 Kết xếp loài thuộc nhóm cho thấy, loài A tenuistylis xếp riêng biệt, loài A coudercii, A sp1 A sp2 xếp nhau, lại nhóm loài thuộc chi Pseudodracontium trước Kết phù hợp với quan điểm Hetterscheid & Claudel (2012) Bogner et al (1985) cho rằng, loài thuộc chi Pseudodracontium có mối quan hệ hình thái gần gũi với số loài thuộc chi Amorphophallus, có loài A coudercii A tenuistylis Ngoài ra, nhóm loài A fallax, A macrophyllus, A lacourii, A lanceolatus, A pseudoharmandii A sp3 có đặc điểm hình thái thuộc chi Pseudodracontium Chi Brown (1882) thiết lập với loài P anomalum loài từ chi Amorphophallus chuyển sang P lacouri Serebryanyi (1995) công bố số lượng loài chi Pseudodracontium cho rằng, Pseudodracontium có đặc điểm hình thái đặc trưng mà loài thuộc chi Amorphophallus Nhiều nhà nghiên cứu họ Ráy sau thừa nhận Pseudodracontium Amorphophallus chi riêng biệt tông Thomsonieae (Mayo et al., 1997; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2005 & 2006) Tuy nhiên, Hetterscheid & Claudel (2012) không đồng ý với quan điểm Serebryanyi (1995) cho rằng, có 15 nhiều loài Amorphophallus có đặc điểm mà Serebryanyi (1995) cho đặc trưng chi Pseudodracontium Do đó, Hetterscheid & Claudel (2012) xóa bỏ chi Pseudodracontium chuyển tất loài chi sang chi Amorphophallus Boyce et al (2012) chấp nhận với quan điểm Hetterscheid & Claudel (2012) Gần đây, nghiên cứu xây dựng hệ thống phả hệ marker phân tử hình thái cho họ Ráy cho thấy, chi Amorphophallus Pseudodracontium xếp gần mà nghiên cứu dùng thuật ngữ nhóm “chị em” (Cabrera et al., 2008; Cusimano et al., 2011; Nauheimer et al., 2012) Cụ thể hơn, Grob et al (2002 & 2004) hay Sedayu et al (2010) xây dựng phả hệ cho tông Thomsonieae marker phân tử cho thấy, loài Pseudodracontium harmandii P lanceolatum nằm gọn (làm tổ) bên nhóm loài thuộc chi Amorphophallus Grob et al (2002) đề xuất rằng, chi Pseudodracontium nên chuyển vào chi Amorphophallus (do Amorphophallus chi thành lập trước có số lượng loài nhiều hơn) Trong nghiên cứu này, lần loài Pseudodracontium phân tích liệu phân tử nhiều với loài Theo đó, kết thể phả hệ Hình 3.2 cho thấy, loài Pseudodracontium nằm gọn (làm tổ) bên loài Amorphophallus với giá trị bootstrap tuyệt đối (100%) Ngoài ra, khoảng cách di truyền nhóm loài so với số loài Amorphophallus thấp so với khoảng cách di truyền loài Amorphophallus với nhau, chẳng hạn, khoảng cách di truyền loài Pseudodracontium so với A coudercii dao động từ 0.011 đến 0.013 hay với A tenuistylis từ 0.015 đến 0.016 Trong đó, khoảng cách di truyền loài A longicomus so với A tenuistylis A coudercii tương ứng 0.027 0.025 Do đó, dựa vào kết phả hệ Hình 3.2, nghiên cứu này, toàn loài thuộc chi Pseudodracontium 16 chuyển sang chi Amorphophallus với tên khoa học theo Hetterscheid & Claudel (2012) đề xuất * Tông Colocasieae Kết thể phả hệ Hình 3.2 cho thấy, có nhầm lẫn phân loại số taxa tông Colocasieae phía Nam Việt Nam Chẳng hạn, loài Alocasia evrardii hoàn toàn không xếp chung nhóm với loài thuộc chi Alocasia mà có xu hướng xếp vào nhóm loài thuộc chi Colocasia Loài Alocasia evrardii mô tả lần Gagnepain (1942) dựa mẫu vật thu Francois Evrard Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng Loài Phạm Hoàng Hộ (2000) ghi nhận “Cây cỏ Việt Nam” Tuy nhiên, mô tả Gagnepain (1942) không hợp lệ theo luật danh pháp quốc tế tảo, nấm thực vật (Turland, 2013) Nguyen et al (2013) lần đầu mô tả loài Alocasia evrardii xếp loài vào chi Alocasia có đặc điểm noãn đính đáy Tuy nhiên, qua trình nghiên cứu chi tiết đặc điểm hình thái, nhận thấy, noãn loài A evrardii đính đáy lẫn đính vách Do đó, Nguyen et al (2013) xếp loài vào chi Alocasia không vững Ngoài ra, kết thể phả hệ Hình 3.2 cho thấy, loài A evrardii hoàn toàn không xếp chung với nhóm loài Alocasia mà có xu hướng xếp gần với nhóm loài thuộc chi Colocasia Như vậy, loài A evrardii có nhiều khác biệt đặc điểm hình thái di truyền so với loài Alocasia theo chúng tôi, loài bị nhầm lẫn trình phân loại Chính vậy, nghiên cứu này, chuyển loài Alocasia evrardii sang chi Colocasia với tên khoa học Colocasia evrardii * Tông Arisaemateae Trong nhóm taxa thuộc tông Arisaemateae diện phả hệ (Hình 3.2), A roxburghii loài có phân bố rộng Việt Nam nước Đông Nam Á (Phạm Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dư, 2005 & 2006; Gusman & Gusman, 2006; Boyce et al., 2012) 17 loài lại gồm A chauvanminhii, A condaoense, A honbaense, A pierreanum Arisaema sp2 loài phát có phía Nam Việt Nam, đó, chúng chưa xuất nghiên cứu hệ thống phát sinh loài dựa marker phân tử Trong loài A condaoense A pierreanum bị nghi ngờ đồng danh với loài A roxburghii (Gusman & Gusman, 2006) Dựa kết nghiên cứu chi tiết đặc điểm hình thái phân tử, đưa nhận định cho loài sau: - Loài A condaoense Nguyễn Văn Dư mô tả lần đầu loài cho khoa học vào năm 2000 Ở công bố này, tác giả cho rằng, A condaoense có hình thái khác biệt chủ yếu với A roxburghii đặc điểm có phụ ngoằn ngoèo, kéo dài khỏi ống mo (khoảng cm) (Nguyen, 2000) Tuy nhiên, Nguyễn Văn Dư mô tả loài A condaoense dựa tiêu khô tiêu có mo đực mà mo cái, đó, mô tả thiếu thông tin màu sắc phận đặc điểm mo Từ khiếm khuyết này, Gusman & Gusman (2006) đặt nghi ngờ rằng, A condaoense loài đồng danh với loài A roxburghii cho rằng: “phải nghiên cứu mẫu vật tươi xác định tình trạng loài A condaoense” Tháng năm 2015, chuyến thu mẫu VQG Côn Đảo, phát lại loài A condaoense với đầy đủ mo đực Kết trình nghiên cứu chi tiết đặc điểm hình thái cho thấy, loài A condaoense khác với A roxburghii nhiều đặc điểm Do đó, cho A condaoense loài riêng biệt loại trừ khả đồng danh với loài A roxburghii nghi ngờ Gusman & Gusman (2006) - Loài A pierreanum Engler mô tả lần vào năm 1920 dựa mẫu vật Pierre thu thập núi Bà Đen, tỉnh Tây Ninh (Engler, 1920) Tuy nhiên, Gusmam & Gusman (2006) cho rằng, A pierreanum loài riêng biệt cho đồng 18 danh với loài A roxburghii Trong trình khảo sát lại họ Ráy phía Nam Việt Nam, thu mẫu mo đực lẫn loài A pierreanum vào tháng năm 2015 Như vậy, lần loài A pierreanum mô tả đầy đủ với mo đực cái, qua đó, xác nhận xác A pierreanum loài riêng biệt loại trừ khả đồng danh với loài A roxburghii Ngoài đặc điểm khác biệt hình thái trình bày đây, phả hệ phân tử (Hình 3.2) cho thấy loài A roxburghii không xếp chung với nhóm loài A condaoense A pierreanum mà có xu hướng xếp gần với loài A chauvanminhii A honbaense Như vậy, kết giúp lần khẳng định loài A condaoense A pierreanum hoàn toàn độc lập với loài A roxburghii loài đặc hữu Việt Nam, phát có Côn Đảo, tỉnh Bà Rịa–Vũng Tàu núi Bà Đen, tỉnh Tây Ninh Như vậy, dựa xếp bậc phân loại họ Ráy phía Nam Việt Nam phả dựa hình thái (Hình 3.1) đặc biệt phân tử (Hình 3.2), đề tài có chỉnh lý việc xếp lại khẳng định vị trí phân loại loài chưa thống nhà nghiên cứu loài thuộc nhiều chi như: Aglaodorum, Aglaonema, Alocasia, Colocasia, Amorphophallus, Pseudodracontium, Arisaema Ngoài ra, xếp bậc phân loại họ Ráy phía Nam Việt Nam phả hệ hình thái phân tử phù hợp với hệ thống phân loại dựa hình thái Mayo et al (1997) Dựa vào kết đây, sau chỉnh lý, xếp lại vị trí phân loại taxa, đề tài đưa khóa định loại đến chi, loài mô tả chi tiết hình ảnh minh họa cho toàn 101 loài, phân loài dạng cho họ Ráy phía Nam Việt Nam Tuy nhiên, phần tóm tắt này, hệ thống 101 loài, phân loài dạng họ Ráy phía Nam Việt Nam theo quan điểm Mayo et al (1997) thể Bảng 3.1 19 Bảng 3.1 Hệ thống phân loại họ Ráy phía Nam Việt Nam HOA LƢỠNG TÍNH Chi Scindapsus Schott I Phân họ Pothoideae Engler 19 S hederaceus (Zoll & Moritzi) Tông Potheae Engler Miq Chi Pothos L 20 S officinalis (Roxb.) Schott P chinensis (Raf.) Merr III Phân họ Lasioideae Engler P dzui P.C Boyce Chi Pycnospatha Gagnepain P gigantipes Buchet ex P.C 21 P arietina Gagnep Boyce Chi Cyrtosperma Griffith P grandis Buchet ex P.C 22 C merkusii (Hassk.) Schott Boyce & V.D Nguyen Chi Lasia Loureiro P lancifolius Hook f 23 L spinosa Thw P kerrii Buchet ex P.C B HOA ĐƠN TÍNH Boyce IV Phân họ Aroideae P repens (Lour.) Druce Tông Homalomeneae M Hotta P scandens L Chi Homalomena Schott P touranensis Gagnep 24 H conchinchinensis Engl & Tông Anadendreae Bogner & K Krause French 25 H occulta Schott Chi Anadendrum Schott 26 H pendula (Blume) Bakh.f 10 A latifolium J.D Hooker 27 H pierreana Engl & K 11 A montanum Schott Krause Tông Monstereae Engler 28 H vietnamensis Bogner & Chi Rhaphidophora Hasskarl V.D Nguyen 12 R decursiva (Roxb.) Schott Nhóm Schismatoglottis Nhóm Philodendron Tông Schismatoglottideae 13 R hookeri Schott Nakai 14 R lacduongensis V.D 10 Chi Schismatoglottis Zollinger Nguyen & B.H Quang & Moritzi 15 R peepla (Roxb.) Schott 29 S cadieri Buchet & Gagnep 16 R sulcata Gagnep 30 S calyptrata (Roxb.) Zoll & Moritzi Chi Epipremnum Schott 17 E gigateum Schott 31 S harmandii Engl 18 E pinnatum Engl & K Tông Cryptocoryneae Blume Krause 11 Chi Cryptocoryne Wydler 32 C annamica Serebryanyi II Phân họ Monsteroideae Engler 33 C ciliata (Roxb.) Schott 20 34 C crispatula var crispatula Engl 35 C vietnamensis Hertel & Muhlberg Nhóm Caladium Tông Aglaonemateae Engler 12 Chi Aglaonema Schott 36 A costatum N E Br 37 A costatum form immaculatum (Ridl.) Nicolson 38 A cochinchinense Engl 39 A griffithii Schott 40 A modestum Schott ex Engl 41 A simplex Blume Tông Thomsonieae Blume 13 Chi Amorphophallus Decaisne 42 A coudercii (Bogner) Bogner 43 A fallax (Serebryanyi) Hett & C Claudel 44 A glossophyllus Hett 45 A kienluongensis V.D Nguyen, Luu & Hett 46 A kuznetsovii (Serebryanyi) Hett & C Claudel 47 A lacourii Linden & André 48 A lanceolatus (Serebryanyi) Hett & C Claudel 49 A lanuginosus Hett 50 A longicomus Hett & Serebryanyi 51 A macrophyllus (Gagnep ex Serebryanyi) Hett & C Claudel 52 A opertus Hett 53 A paeoniifolius Nicolson 54 A prainii Hook f 55 A pilosus Hett 56 A pseudoharmandii Hett & C Cladel 57 A pusillus Hett & Serebryanyi 58 A scarber Serebryanyi & Hett 59 A synandrifer Hett & V.D Nguyen 60 A tenuistylis Hett 61 A tonkinensis Engl & Gehrm 62 Amorphophallus sp1 63 Amorphophallus sp2 64 Amorphophallus sp3 Tông Areae 14 Chi Sauromatum Schott 65 S horsfieldii Miq 15 Chi Typhonium Schott 66 T blumei Nicolson & Sivadasan 67 T circinnatum Hett & J Mood 68 T flagelliforme (Lodd.) Blume 69 T hayatae Sriboonma & Murata 70 T huense V.D Nguyen (N.V Dzu) & T Croat 71 T lineare Hett & V.D Nguyen 72 T penicillatum V.D Nguyen & Hett 73 T trilobatum (L.) Schott 74 T violifolium Gagnep 75 T thatsonense Luu & H.T Van 21 76 Typhonium sp1 77 Typhonium sp2 78 Typhonium sp3 79 Typhonium sp4 80 Typhonium sp5 Tông 10 Arisaemateae Nakai 16 Chi Arisaema Martius Sect Anomala Gusman & Gusman 81 A claviforme P Nguyen & de Kok Bruggeman, J Ponert, R Rybková, T.B Vuong 82 A garrettii Gagnep 83 A langbiangense Luu, Nguyen-Phi & H.T Van 84 A petiolulatum Hook f 85 Arisaema sp1 Sect Fimbriata Engl 86 A chauvanminhii Luu, Q.D Nguyen & N.L Vu 87 A condaoense V.D Nguyen 88 A honbaense Luu, N.T Tich, G Tran & V.D Nguyen 89 A pierreanum Engl 90 A roxburghii Kunth 91 Arisaema sp2 Sect Sinarisaema Nakai 92 A consanguineum subsp consanguineum Schott 93 A kerrii Craib Tông 11 Colocasieae Engler 17 Chi Remusatia Schott 94 R vivipara (Roxb.) Schott 18 Colocasia Schott 95 C esculenta (L.) Schott 96 C evrardii (Gagnep ex V.D Nguyen) Luu, Nguyen-Phi & H.T Van 19 Alocasia (Schott) G Don 97 A.longiloba Miq 98 A macrorrhizos (L.) G Don 99 A odora (Lindl.) C Koch 100 A rivularis Luu, NguyenPhi & H.T Van 101 A vietnamensis V D 20 Chi Leucocasia (Blume) Schott 102 L gigantea Schott Tông 12 Pistieae Blume 21 Chi Pistia L 103 P stratiotes L KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Thống kê họ Ráy phía Nam Việt Nam có 101 loài, phân loài dạng, đó, đề tài thu thập 66 loài, phân loài dạng với 269 tiêu Xây dựng phả hệ dựa đặc điểm hình thái cho 101 loài, phân loài dạng thuộc họ Ráy phía Nam Việt Nam 22 Xây dựng phả hệ dựa marker phân tử (kết hợp marker trnL-trnF IGS matK) cho 64 loài, phân loài dạng thuộc họ Ráy phía Nam Việt Nam Dựa đặc điểm hình thái đặc biệt liệu phân tử (1) chuyển loài Aglaodorum griffithii sang chi Aglaonema; (2) chuyển loài Alocasia evrardii sang chi Colocasia; (3) khẳng định loài Arisaema condaoense A pierreanum đồng danh loài A roxburghii mà loài riêng biệt đặc hữu Việt Nam; (4) Khẳng định Homalonema cochinchinesis H occulta loài riêng biệt; (5) chứng minh hệ thống phân chia section đặc điểm hình thái cho chi Aglaonema Nicolson (1969) không phù hợp với liệu phân tử; (6) Cung cấp liệu sinh học phân tử đầy đủ nhất, khẳng định đề xuất dựa quan điểm hình thái Hettersched & Claudel (2012) chuyển tất loài thuộc chi Pseudodracontium sang chi Amorphophallus xác Xây dựng khóa định loại cung cấp thông tin cho 101 loài, phân loài dạng thuộc phân họ, 12 tông, 21 chi họ Ráy phía Nam Việt Nam gồm: danh pháp đầy đủ, trích dẫn tài liệu, mô tả chi tiết đặc điểm hình thái, mẫu chuẩn, mẫu nghiên cứu, đặc điểm sinh thái, phân bố hình ảnh minh họa Ghi nhận bổ sung 16 loài cho khu hệ Ráy phía Nam, bao gồm ghi nhận phân bố (gồm loài Amorphophallus paeoniifolius, A tonkinensis Schismatoglottis cadieri) 13 loài nghi ngờ cho khoa học (gồm: loài thuộc chi Alocasia, loài thuộc chi Amorphophallus, loài thuộc chi Arisaema loài thuộc chi Typhonium), mô tả công bố loài cho khoa học tạp chí chuyên ngành nước quốc tế Alocasia rivularis, Arisaema langbiangense Typhonium thatsonense Xác định vị trí phân bố xác phía Nam Việt Nam cho loài Homalomena piereana 23 Kiến nghị Tiếp tục mở rộng khu vực thu mẫu nhằm tăng thêm số lượng loài cho phả hệ phân tử đồng thời nghiên cứu áp dụng thêm marker phân tử khác nhằm làm rõ thêm mối quan hệ tiến hóa bậc phân loại họ Ráy NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Xây dựng phả hệ dựa hình thái marker phân tử cho họ Ráy phía Nam Việt Nam, từ đó, đề tài chỉnh lý, xếp khẳng định lại vị trí phân loại taxa nhiều chi như: (1) chuyển loài Aglaodorum griffithii sang chi Aglaonema; (2) chuyển loài Alocasia evrardii sang chi Colocasia; (3) khẳng định loài Arisaema condaoense A pierreanum đồng danh loài A roxburghii mà loài riêng biệt đặc hữu Việt Nam; (4) Khẳng định Homalonema cochinchinesis loài đồng danh loài H occulta mà loài riêng biệt; (5) chứng minh hệ thống phân chia section đặc điểm hình thái cho chi Aglaonema Nicolson (1969) không phù hợp với liệu phân tử; (6) Cung cấp liệu sinh học phân tử đầy đủ nhất, khẳng định đề xuất dựa quan điểm hình thái Hettersched & Claudel (2012) chuyển tất loài thuộc chi Pseudodracontium sang chi Amorphophallus xác Xây dựng khóa định loại cung cấp thông tin cho 101 loài, phân loài dạng thuộc phân họ, 12 tông, 21 chi họ Ráy phía Nam Việt Nam gồm: danh pháp đầy đủ, trích dẫn tài liệu, mô tả chi tiết đặc điểm hình thái, mẫu chuẩn, mẫu nghiên cứu, đặc điểm sinh thái, phân bố hình ảnh minh họa Ghi nhận bổ sung 16 loài cho khu hệ Ráy phía Nam, bao gồm ghi nhận phân bố (gồm loài Amorphophallus paeoniifolius, A tonkinensis Schismatoglottis cadieri) 13 loài nghi ngờ cho khoa học (gồm: loài thuộc chi Alocasia, loài thuộc chi 24 Amorphophallus, loài thuộc chi Arisaema loài thuộc chi Typhonium), mô tả công bố loài cho khoa học tạp chí khoa học nước quốc tế Alocasia rivularis, Arisaema langbiangense Typhonium thatsonense DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI A Bài báo thuộc hệ thống ISI Hong Thien Van, Nga Nguyen-Phi, Hong Truong Luu, 2016 A new species of Arisaema (Araceae) from Vietnam Phytotaxa 277(1): 090-094 Hong Truong Luu, Hong Thien Van, Thi Thuy Dung Ngo, Huu Phu Le, Typhonium thatsonense (Araceae), a New Species from Vietnam NOVON (In press 2017) B Các báo nƣớc Văn Hồng Thiện, Nguyễn Phi Ngà, Lưu Hồng Trường, 2014 Homalomena cochinchinensis (họ Araceae): thử nghiệm marker phân tử để định loại loài phân tích số thành phần hóa học Tạp chí Công nghệ sinh học 13(4A): 1329-1334 Hong Thien Van, Nga Nguyen-Phi, Hong Truong Luu, 2016 On the taxonomic identity of Arisaema pierreanum Engl (Araceae) in Vietnam Science & Technology Development 19(T4): 52-56 Hong Thien Van, Nga Nguyen-Phi, Ngoc Toan Tran, Hong Truong Luu, 2017 Morphological and molecular data reveal a new species of Alocasia (Araceae) from Vietnam Journal of Vietnam Science & Technology 59(2): 76-82 ... marker phân tử vào mục đích xây dựng hệ thống phả hệ nhằm hệ thống hóa cung cấp thông tin phân loại cho họ Ráy Từ lý trên, định thực đề tài: Xây dựng phả hệ cho họ Ráy (Araceae) khu vực phía Nam Việt. .. hành xây dựng phả hệ dựa marker phân tử (Hình 3.2) nhằm góp phần giải nhiều vấn đề tồn họ Ráy phía Nam Việt Nam mà dựa đặc điểm hình thái làm rõ 3.2 Kết xây dựng phả hệ dựa marker phân tử Dựa. .. Nam Việt Nam dựa hình thái marker phân tử Mục tiêu nghiên cứu luận án Xây dựng hệ thống phả hệ cho họ Ráy phía Nam Việt Nam dựa đặc điểm hình thái marker phân tử, qua đó, (1) mối quan hệ tiến