Nghiên cứu đa dạng di truyền và sinh thái của thằn lằn bóng đuôi dài eutropis longicaudatus (hallowell, 1856) vùng tây nam thừa thiên huế

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG PHƯỚC HẢI NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ SINH THÁI CỦA THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI - Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856) VÙNG TÂY NAM THỪA THIÊN HUẾ Demo Version - Select.Pdf SDK LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HUẾ, 2017 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG PHƯỚC HẢI NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ SINH THÁI CỦA THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI - Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856) VÙNG TÂY NAM THỪA THIÊN HUẾ Chuyên ngành: Động vật học Demo Version Select.Pdf Mã- số: 62 42 01SDK 03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học GS TS NGÔ ĐẮC CHỨNG PGS TS TRẦN QUỐC DUNG HUẾ, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận án hoàn toàn trung thực, vấn đề tham khảo trích dẫn đầy đủ, công bố chung đồng tác giả cho phép sử dụng chưa bảo vệ trước hội đồng để nhận học vị trước Tác giả Đặng Phước Hải Demo Version - Select.Pdf SDK LỜI CẢM ƠN Trước tiên tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc kính trọng đến thầy giáo GS.TS Ngơ Đắc Chứng, thầy giáo PGS.TS Trần Quốc Dung, người Thầy hướng dẫn khoa học tận tâm, bảo từ khâu định hướng nghiên cứu đến phương pháp tiếp cận, thực đề tài trang bị cho tri thức, kỹ cần thiết để hoàn thành luận án Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh học, Bộ môn Động vật học quý thầy, cô khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu cán bộ, giảng viên Trường Cao đẳng Y tế Huế tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập thực đề tài Trong trình thực luận án, nhận giúp đỡ quý báu chun mơn TS Ngơ Văn Bình cán Khoa Sinh học - Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế, TS Hoàng Tấn Quảng cán Viện Công nghệ Sinh học, Đại học Huế Tôi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình, q báu Tơi nhận cho phép giúp đỡ tận tình trình triển Demo Version - Select.Pdf SDK khai thực địa cấp lãnh đạo chuyên viên UBND Huyện A Lưới, UBND xã huyện A Lưới, nơi thực đề tài Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành đến anh chị em sống huyện A Lưới, anh chị em đồng bào dân tộc thiểu số A Lưới hỗ trợ mặt thông tin điều kiện để thực điều tra, khảo sát Cuối cùng, xin gửi lời tri ân đến bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt gia đình thân u ln quan tâm, động viên sát cánh bên tơi thời điểm khó khăn Đây nguồn sức mạnh tinh thần to lớn giúp vượt qua trở lực để không ngừng vươn lên học tập sống Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn Huế, tháng Tác giả Đặng Phước Hải năm 2017 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BM (Body Mass) Khối lượng thể BS Bò sát ĐVCXS Động vật có xương sống F (Frequency) Tần suất HL (Head Length) Chiều dài đầu HW (Head Width) Chiều rộng đầu IRI (Index of Relative Importance) Chỉ số quan trọng LCBS Lưỡng cư bò sát MW (Mouth Width) Chiều rộng miệng NC Nghiên cứu NXB Nhà xuất SSD (Sexual Size Dimorphism) Sai khác hình thái theo giới tính SVL (Snout to Vent Length) Chiều dài thân TL (Tail Demo Length)Version - Select.Pdf ChiềuSDK dài V (Volume) Thể tích MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI Chương TỔNG QUAN 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI Eutropis longicaudatus TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1 Nghiên cứu phân loại, sai khác hình thái theo giới tính 1.1.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền 1.1.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học, đặc điểm sinh sản 11 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856) Ở VIỆT NAM VÀ THỪA THIÊN HUẾ 14 1.2.1 Nghiên cứuVersion phân loại, sai khác hình Demo - Select.Pdf SDKthái theo giới tính 14 1.2.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền 18 1.2.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học 18 1.2.4 Nghiên cứu đặc điểm sinh sản 19 1.3 KỸ THUẬT DI TRUYỀN RAPD 20 1.4 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, XÃ HỘI 21 1.4.1 Vị trí địa lí, địa hình 21 1.4.2 Khí hậu 22 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 25 2.2 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 25 2.2.1 Thời gian 25 2.2.2 Địa điểm 25 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.3.1 Tại thực địa 27 2.3.2 Tại phòng thí nghiệm 31 2.4 TƯ LIỆU NGHIÊN CỨU 38 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SAI KHÁC HÌNH THÁI THEO GIỚI TÍNH 39 3.1.1 Đặc điểm hình thái 39 3.1.2 Sai khác đặc điểm hình thái theo giới tính 43 3.1.3 Tương quan kích thước khối lượng thể 45 3.2 ĐẶC ĐIỂM ĐA DẠNG DI TRUYỀN 48 3.2.1 Tách chiết DNA tổng số 48 3.2.2 Kết phân tích đa dạng di truyền kỹ thuật RAPD 49 3.2.3 Kết điện di sản phẩm PCR-RAPD 52 3.2.4 Phân tích đa dạng di truyền 55 3.3 SỬ DỤNG VI MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ TẬP TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI 63 3.3.1 Sử dụng vi môi trường sống 63 3.3.2 Tập tính hoạt động 65 Demo Version - Select.Pdf SDK 3.4 XÁC SUẤT PHÁT HIỆN LỒI, MƠ HÌNH ĐIỂM CHIẾM CỨ 68 3.4.1 Đặc điểm chung 68 3.4.2 Xác suất phát lồi, yếu tố ảnh hưởng đến mơ hình 70 3.5 ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI DINH DƯỠNG 81 3.5.1 Số lượng Thằn lằn bóng dài theo mùa theo khu vực 81 3.5.2 Thành phần thức ăn số quan trọng loại thức ăn 83 3.5.3 Ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm đến đặc điểm dinh dưỡng 93 3.5.4 Đánh giá đa dạng thức ăn đường cong tích lũy kỳ vọng 95 3.5.5 Đánh giá đa dạng thức ăn 100 3.5.6 Đánh giá mức độ đồng thức ăn 100 3.6 ĐẶC ĐIỂM VỀ SINH SẢN 101 3.6.1 Đặc điểm sinh sản đực 101 3.6.2 Đặc điểm sinh sản 104 3.7 SỬ DỤNG BỀN VỮNG THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI 111 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 113 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Demo Version - Select.Pdf SDK DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Trình tự mồi dùng PCR-RAPD 36 Bảng 1: Tóm tắt đặc điểm hình thái Thằn lằn bóng dài 42 Bảng 2: Đặc điểm hình thái khối lượng thể đực 44 Bảng 3: Số mẫu số băng khuếch đại mồi 50 Bảng 4: Chỉ số đa dạng di truyền quần thể 56 Bảng 5: Chỉ số đa dạng Shannon quần thể, số lượng locus đa hình tỷ lệ phần trăm locus đa hình mồi 57 Bảng 6: Chỉ số đa dạng Simpson theo loại mồi Thằn lằn bóng dài quần thể 58 Bảng 7: Mức độ tương đồng di truyền khoảng cách di truyền quần thể nghiên cứu theo Nei’s 58 Bảng 8: Mức độ tương đồng di truyền quần thể nghiên cứu theo Nei's không lệch 59 Bảng 9: Chỉ số tương đồng di truyền quần thể Thằn lằn bóng đuôi dài 61 Bảng 10: Nhiệt độ độ ẩm vi môi trường sống nơi phát loài Thằn Demo Version - Select.Pdf SDK lằn bóng dài 64 Bảng 11: Q trình phát Thằn lằn bóng dài 69 Bảng 12: Phân bố số lượng phát theo đợt giám sát, theo tháng năm theo mùa 70 Bảng 13: Số lượng loại mơ hình 71 Bảng 14: Số lượng loại mơ hình xuất nghiên cứu 72 Bảng 15: Mơ hình xác suất phát lồi 74 Bảng 16: Ảnh hưởng sinh cảnh yếu tố môi trường đến mơ hình điểm chiếm 75 Bảng 17: Ảnh hưởng môi trường sống đến mô hình điểm chiếm 76 Bảng 18: Ảnh hưởng thời tiết đến mơ hình điểm chiếm 77 Bảng 19: Ảnh hưởng sinh cảnh đến mơ hình điểm chiếm 78 Bảng 20: Ảnh hưởng yếu tố môi trường đến mơ hình điểm chiếm 79 Bảng 21: Thành phần thức ăn số quan trọng loại thức ăn 83 Bảng 22: Thành phần thức ăn số quan trọng loại thức ăn theo khu vực 87 Bảng 23: Số lượng thể tích loại thức ăn theo mùa 89 Bảng 24: Thành phần thức ăn đực 92 Bảng 25: Liên quan kích thước, thể tích mồi theo giới tính 93 Bảng 26: Liên quan thể tích trung bình thức ăn theo mùa theo khu vực nghiên cứu 95 Bảng 27: Tần suất xuất loại mồi 96 Bảng 28: Số lượng mẫu thức ăn theo mùa 99 Demo Version - Select.Pdf SDK DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Thằn lằn bóng đuôi dài Eutropis longicaudatus Hình 2: Hình dạng số lượng cặp nhiễm sắc thể của: Mabuya rugifera, M rudis, M longicaudata M macularia Hình 3: Bản đồ mối quan hệ tiểu vùng phân chia địa chất 10 Hình 4: Bản đồ hành huyện A Lưới 21 Hình 5: Biểu đồ nhiệt độ độ ẩm trung bình qua tháng 23 Hình 6: Biểu đồ lượng mưa số ngày nắng trung bình qua tháng 24 Hình 1: Bản đồ khu vực nghiên cứu di truyền, dinh dưỡng, sinh sản 26 Hình 2: Vị trí 42 điểm giám sát huyện A Lưới 27 Hình 3: Mơ tả cách quan sát giám sát điểm 31 Hình 1: Phân bố tỷ lệ đực 40 Hình 2: Phân bố số lượng cá thể theo chiều dài thân 41 Hình 3: Phân bố số lượng theo chiều dài đuôi 42 Hình 4: Hồi quy tuyến tính chiều dài thân khối lượng thể đực, 45 Hình 5: Hồi quy tuyến tính chiều dài thân chiều rộng đầu đực, 46 Hình 6: Hồi Demo quy tuyến tính chiều dài thân chiều dài đầu đực, Version - Select.Pdf SDK 46 Hình 7: Hồi quy tuyến tính chiều dài thân chiều rộng miệng đực, 47 Hình 8: Kết điện di DNA tổng số số mẫu 49 Hình 9: Các loại băng xuất mẫu 50 Hình 10: Số băng khuếch đại mẫu theo mồi 51 Hình 11: Kết điện di PCR-RAPD với mồi OPB-10 52 Hình 12: Kết điện di PCR-RAPD với mồi OPB-10 53 Hình 13: Kết điện di PCR-RAPD với mồi OPB-10 53 Hình 14: Kết điện di PCR-RAPD với mồi OPA-01 54 Hình 15: Kết điện di PCR-RAPD với mồi OPA-01 54 Hình 16: Kết điện di PCR-RAPD với mồi OPA-01 55 Hình 17: Giản đồ phả hệ 50 mẫu Thằn lằn bóng dài 61 Hình 18: Phân tích tập hợp theo nhóm tương đồng di truyền quần thể Thằn lằn bóng dài 62 Hình 19: Tỷ lệ sử dụng vi mơi trường sống 65 Hình 20: Tập tính hoạt động lồi Thằn lằn bóng dài 66 Hình 21: Thời gian trung bình đực dành cho hoạt động 67 Hình 22: Thời gian hoạt động Thằn lằn bóng dài 68 Hình 23: Số lượng Thằn lằn bóng dài theo mùa 81 Hình 24: Phân bố Thằn lằn bóng dài theo khu vực nghiên cứu 82 Hình 25: Thể tích loại mồi 84 Hình 26: Chỉ số quan trọng (IRI) loại thức ăn 85 Hình 27: Thể tích thức ăn mùa 88 Hình 28: Số lượng mồi trung bình theo tháng theo mùa 90 Hình 29: Thể tích mồi trung bình theo tháng theo mùa 90 Hình 30: Thể tích mồi tiêu thụ đực 91 Hình 31: Liên quan khoảng nhiệt độ xuất Thằn lằn bóng đuôi dài 93 Hình 32: Liên quan khoảng độ ẩm xuất Thằn lằn bóng dài 94 Hình 33: Đường cong tích lũy số loại mồi tần suất 96 Hình 34: Đường cong tích lũy số loại mồi số mẫu thức ăn 97 Hình 35: Đường cong tích lũy loại mồi số lượng mẫu thức ăn theo mùa 99 Demo Version - Select.Pdf SDK Hình 36: Biểu đồ thay đổi thể tích tinh hồn theo tháng 101 Hình 37: Thể tích tinh hồn mùa 102 Hình 38: Sự thay đổi thể tích tinh hồn, khối lượng thể mỡ khối lượng gan đực 103 Hình 39: Tỷ lệ giai đoạn phát triển trứng 105 Hình 40: Các giai đoạn phát triển trứng theo thời gian 106 Hình 41: Biểu đồ thay đổi thể tích buồng trứng theo thời gian 106 Hình 42: Thể tích buồng trứng theo mùa 107 Hình 43: Biểu đồ thay đổi thể tích buồng trứng, khối lượng thể mỡ khối lượng gan 108 Hình 44: Phân bố số lượng cá thể theo số trứng 109 Hình 45: Sự thay đổi thể tích tinh hồn buồng trứng theo thời gian 110 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Các nghiên cứu bò sát (BS) cho thấy số loài ghi nhận giới vào đầu năm 2011 9300 loài đến tháng năm 2016 tăng lên 10.450 lồi [134] Theo Bưhm cộng ước tính có khoảng 20% số lồi BS toàn cầu bị đe dọa tuyệt chủng [44] Việt Nam đánh giá quốc gia có khu hệ lưỡng cư bò sát (LSBS) đa dạng giới Số lượng loài ghi nhận vào năm 1996 340 loài, 545 loài vào năm 2009 tính đến năm 2016 ghi nhận khoảng 650 loài [25], [104], [134] Bắc Trung xem trung tâm đa dạng sinh học nước ta [131] Tuy nhiên, rừng tự nhiên tài nguyên động vật hoang dã nơi chịu sức ép lớn từ hoạt động phá rừng, canh tác nơng nghiệp, xây dựng cơng trình thuỷ điện, săn bắt trái phép ô nhiễm môi trường Nhiều lồi LCBS có giá trị kinh tế, dược liệu hay thực phẩm bị săn Demo Version Select.Pdf bắt cạn kiệt phục vụ nhu cầu của-người dân địaSDK phương bn bán, có lồi thằn lằn bóng thuộc giống Eutropis Ở Thừa Thiên Huế nghiên cứu giống Eutropis biết đến chủ yếu điều tra thành phần loài Hơn nữa, nghiên cứu tập trung chủ yếu vào lồi Thằn lằn bóng hoa Eutropis multifasciatus [8], chưa có nghiên cứu đầy đủ lồi Thằn lằn bóng dài Eutropis longicaudatus Thằn lằn bóng dài đối tượng gần gũi quen thuộc với người, phân bố nhiều nơi nước Đây loài BS có giá trị sống Thằn lằn bóng dài có vai trò quan trọng hệ sinh thái, mắt xích chuỗi thức ăn tự nhiên, chúng góp phần chuyển hóa vật chất, lượng đảm bảo cân hệ sinh thái Chúng thường ăn côn trùng, ấu trùng gây hại cho nông nghiệp Do đó, Thằn lằn bóng dài trở thành động vật có ích cho nơng nghiệp, lâm nghiệp Mặc dù chưa có tài liệu nghiên cứu giá trị dược liệu Thằn lằn bóng dài dân gian, chúng sử dụng vị thuốc chữa bệnh hen suyễn, suy nhược thể, gầy yếu trẻ em Trong thời gian gần đây, lồi thằn lằn bóng, có Thằn lằn bóng dài sử dụng làm thức ăn cho người vật nuôi Các kỹ thuật sinh học phân tử có phát triển mạnh mẽ, tạo công cụ hữu hiệu để nghiên cứu sinh thái học quần thể cấp độ phân tử Các kỹ thuật sinh học phân tử nhanh chóng ứng dụng nghiên cứu bảo tồn đa dạng sinh học, tạo lĩnh vực khoa học tiến hóa phân tử, di truyền bảo tồn Việc nghiên cứu đa dạng di truyền hai mức độ quần thể lồi Thằn lằn bóng dài có vai trò quan trọng việc đánh giá ảnh hưởng cách ly địa lý, sinh cảnh đến phát triển, biến đổi lồi Nhìn chung, chưa có cơng trình nghiên cứu đa dạng di truyền, sinh thái học dinh dưỡng, sinh học sinh sản lồi Thằn lằn bóng dài Eutropis longicaudatus Việt Nam nói chung Thừa Thiên Huế nói riêng Với lý nêu trên, chúng tơi thực đề tài: “Nghiên cứu đa dạng di truyền sinh tháiVersion Thằn lằn bóng dài - Eutropis longicaudatus Demo - Select.Pdf SDK (Hallowell, 1856) vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Phân tích đặc điểm hình thái đánh giá mức độ đa dạng di truyền quần thể loài Thằn lằn lằn bóng dài vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế - Phân tích đặc điểm sinh thái sinh sản lồi Thằn lằn lằn bóng dài vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Xác định đặc điểm hình thái Thằn lằn bóng dài Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856) vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế phân tích tương quan sai khác hình thái theo giới tính - Đánh giá mức độ đa dạng di truyền Thằn lằn bóng dài vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế cấp độ loài; quần thể so sánh với vùng khác - Phân tích đặc điểm sinh thái như: đặc điểm dinh dưỡng (các loại mồi, số quan trọng thức ăn ); xác suất phát lồi; mơ hình điểm chiếm yếu tố ảnh hưởng đến mơ hình - Phân tích đặc điểm sinh sản Thằn lằn bóng dài Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Đề tài cung cấp dẫn liệu khoa học cập nhật đặc điểm hình thái, sai khác hình thái theo giới tính, mức độ đa dạng di truyền cấp độ quần thể loài, đặc điểm sinh thái học như: dinh dưỡng, sinh sản, xác suất phát lồi, yếu tố ảnh hưởng, mơ hình điểm chiếm Thằn lằn bóng dài vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế Kết nghiên cứu sở khoa học đáng tin cậy công tác nghiên cứu sử dụng bền vững Thằn lằn bóng dài NHỮNG ĐĨNG GĨP MỚI - Mơ tả đặc điểm hình thái phân tích tương quan sai khác Demo Version - Select.Pdf SDK hình thái theo giới tính - Đánh giá mức độ đa dạng di truyền cấp độ quần thể loài So sánh với quần thể khác - Phân tích đặc điểm sinh thái học: dinh dưỡng, xác suất phát loài, mơ hình điểm chiếm cứ, ảnh hưởng yếu tố sinh cảnh, thời tiết, khí hậu đến mơ hình - Mơ tả đặc điểm sinh học sinh sản Phân tích tương quan kích thước thể thể tích tinh hồn, buồng trứng, khối lượng thể mỡ, khối lượng gan… Trình bày số yếu tố ảnh hưởng đến đặc điểm sinh sản Thằn lằn bóng dài ... độ đa dạng di truyền quần thể loài Thằn lằn lằn bóng dài vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế - Phân tích đặc điểm sinh thái sinh sản lồi Thằn lằn lằn bóng dài vùng Tây Nam Thừa Thiên Huế NỘI DUNG NGHIÊN...ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG PHƯỚC HẢI NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ SINH THÁI CỦA THẰN LẰN BĨNG ĐI DÀI - Eutropis longicaudatus (Hallowell, 1856) VÙNG TÂY NAM THỪA THIÊN HUẾ Chuyên... học dinh dưỡng, sinh học sinh sản lồi Thằn lằn bóng dài Eutropis longicaudatus Việt Nam nói chung Thừa Thiên Huế nói riêng Với lý nêu trên, chúng tơi thực đề tài: Nghiên cứu đa dạng di truyền sinh