Nghiên cứu đa dạng di truyền và mối quan hệ phát sinh của giống thằn lằn ngón cyrtodactylus (squamata gekkonidae) ở khu vực đông dương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN –– NGÔ THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH CỦA GIỐNG THẰN LẰN NGÓN Cyrtodactylus (SQUAMATA: GEKKONIDAE) Ở KHU VỰC ĐÔNG DƢƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN –– NGÔ THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH CỦA GIỐNG THẰN LẰN NGÓN Cyrtodactylus (SQUAMATA: GEKKONIDAE) Ở KHU VỰC ĐÔNG DƢƠNG Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 8420101.21 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ ĐỨC MINH PGS TS NGUYỄN THỊ HỒNG VÂN Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các kết nêu luận văn trung thực chưa bảo vệ trước hội đồng trước Tác giả Ngô Thị Hạnh LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin dành lời cảm ơn đặc biệt tới PGS TS Lê Đức Minh (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội), PGS TS Nguyễn Quảng Trường (Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam), PGS TS Nguyễn Thị Hồng Vân (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội) tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình thực nghiên cứu, phân tích số liệu hồn thiện luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cô môn Di truyền học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội hết lòng giúp đỡ hỗ trợ thời gian học tập nghiên cứu Và xin gửi lời cảm ơn TS Phạm Thế Cường (Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật), TS Lưu Quang Vinh (Đại học Lâm Nghiệp), TS Nguyễn Thiên Tạo (Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam), PGS TS Thomas Ziegler (Vườn thú Cologne, CHLB Đức), TS Phạm Văn Anh (Đại học Tây Bắc), TS Lê Trung Dũng (Đại học Sư phạm Hà Nội), ThS Nguyễn Văn Tân (Trung tâm Nghiên cứu Bảo tồn động vật Việt Nam), ThS Ngô Ngọc Hải (Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam), TS Larry Lee Grismer (Đại học La Sierra, Mỹ) tham gia khảo sát thực địa cung cấp mẫu vật Tôi xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp ThS Nguyễn Văn Thành, ThS Dương Thúy Hà, ThS Cao Thị Hương Giang, CN Nguyễn Thị Thắm, CN Phạm Duy Nghĩa (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội – Đại học Quốc gia Hà Nội) giúp đỡ hỗ trợ tơi q trình làm thí nghiệm Tôi xin cảm ơn Ban Giám đốc, cán kiểm lâm người dân địa phương tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Bình Dương, Bình Định, Bình Phước, Bình Thuận, Cà Mau, Đăk Lăk, Đà Nẵng, Đăk Nơng, Điện Biên, Đồng Nai, Gia Lai, Hà Nam, Hịa Bình, Khánh Hịa, Kiên Giang, Kon Tum, Lai Châu, Lâm Đồng, Nghệ An, Ninh Bình, Ninh Thuận, Phú Yên, Quảng Bình, Quảng Nam, Sơn La, Tây Ninh, Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế (Việt Nam), Borikhamxay, Huaphan, Khammouane, Luang Prahang, Luang Nam Tha, Salavan, Sekong, Viêng Chăn (Lào) cung cấp thông tin tạo điều kiện thuận lợi cho đợt khảo sát thực địa Xin cảm ơn đến anh chị học viên cao học sinh viên phịng thí nghiệm mơn Di truyền học, khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội chia sẻ niềm vui, khó khăn q trình thực nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè thân thiết ln góp ý, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt năm tháng học tập phát triển Nghiên cứu hỗ trợ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia mã số 106 – NN.06 – 2016.59 Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2018 Học viên Ngơ Thị Hạnh MỤC LỤC Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Tổng quan địa lý khu vực Đông Dƣơng 1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu bị sát Đơng Dƣơng 1.3 Tổng quan giống Thằn lằn ngón Cyrtodactylus CHƢƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Vật liệu 13 2.1.1 Mẫu vật nghiên cứu 13 2.1.2 Mồi phản ứng PCR 15 2.1.3 Hóa chất 15 2.1.4 Phần mềm tin sinh 16 2.1.5 Thiết bị 16 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.2.1 Khảo sát thực địa 16 2.2.2 Mẫu vật nghiên cứu phƣơng pháp thu mẫu vật nghiên cứu 17 2.2.3 Tách chiết ADN giải trình tự 18 2.2.4 Xây dựng phát sinh chủng loại 20 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21 3.1 Kết tách chiết ADN tổng số 21 3.2 Kết phản ứng PCR 21 3.3 Kết giải trình tự xây dựng phát sinh loài 22 3.2.2 Đánh giá đa dạng di truyền loài thuộc giống Cyrtodactylus khu vực Đông Dƣơng 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 Kết luận 36 Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 Phụ lục Thông tin chi tiết mẫu vật trình tự sử dụng nghiên cứu 48 DANH MỤC HÌNH Hình Các đơn vị địa lý Việt Nam Error! Bookmark not defined Hình Các đơn vị địa lý Lào Error! Bookmark not defined Hình Bản đồ phân bố giống Cyrtodactylus Hình Kết điện di ADN tổng số từ số mẫu vật bảo quản điều kiện đảm bảo…………………………………………………………………………….22 Hình Kết điện di sản phẩm PCR……………………………………………23 Hình Kết giải trình tự hai chiều từ mẫu mơ ……………………… 24 Hình Cây phát sinh lồi giống Cyrtodactylus phương pháp Bayesian 25 Hình Cây phát sinh lồi giống Cyrtodactylus phương pháp Bayesian 30 Hình Nhánh phát sinh lồi lồi nhóm A 30 Hình 10 Nhánh phát sinh loài, vùng phân bố khu vực sống lồi nhóm A 31 Hình 11 Nhánh phát sinh lồi lồi thằn lằn ngón thuộc nhóm B .31 Hình 12 Nhánh phát sinh loài, vùng phân bố khu vực sống lồi nhóm B 32 Hình 13 Nhánh phát sinh lồi lồi thằn lằn ngón thuộc nhóm C, D, E 32 Hình 14 Nhánh phát sinh lồi, vùng phân bố loài khu vực sống lồi thuộc nhóm C, D, E 33 DANH MỤC BẢNG Bảng Thông tin mẫu vật sử dụng nghiên cứu 13 Bảng Các cặp mồi sử dụng nghiên cứu 15 Bảng Khoảng cách di truyền loài C condorensis, C paradoxus số loài gần gũi với C condorensis C paradoxus 25 Bảng Khoảng cách di truyền loài C dati, C thuongae số loài gần gũi với C dati C thuongae 25 Bảng Các khu vực ghi nhận phân bố số lồi thằn lằn ngón khu vực Đông Dương 27 Bảng Các lồi thuộc giống Cyrtodactylus khu vực Đơng Dương phân biệt rõ ràng 27 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thằn lằn ngón – giống Cyrtodactylus giống có mức độ đa dạng thành phần loài cao họ Tắc kè (Gekkonidae) với 265 loài ghi nhận Các lồi giống có vùng phân bố rộng kéo dài từ vùng nhiệt đới Nam Á, Đông Nam Á, Phi–lip–pin, quần đảo Indo – Australia tới phía Đơng đảo Solomon Cyrtodactylus thích nghi với loại môi trường sống khác nhau, rừng núi đá vôi, rừng thứ sinh hay núi đất Môi trường sống đa dạng kèm theo phân bố rộng khu vực có điều kiện địa lý khác nhau, giống coi giống có số lượng loài ẩn sinh cao họ Tắc kè Ngoài ra, có nhiều lồi thuộc giống có khu vực phân bố, mười năm trở lại đây, có tới 140 lồi phát giới Số lượng lồi mơ tả thời gian ngắn, đồng thời, mơ tả lồi trước dựa liệu hình thái mà hình thái lồi thuộc giống thằn lằn ngón giống nhau, có khả cao số lồi lồi đồng vật Khu vực Đơng Dương bao gồm ba nước Lào, Việt Nam Campuchia thuộc vùng Indo–Burma, đánh giá điểm nóng đa dạng sinh học coi trung tâm có nhiều lồi khám phá Năm 2003 có lồi thằn lằn ngón ghi nhận khu vực có 60 lồi ghi nhận Trong năm năm trở lại đây, 21 loài mô tả với mẫu chuẩn thu thập khu vực Đông Dương Về quan hệ di truyền, có số nghiên cứu đơn lẻ mối quan hệ phát sinh loài loài thuộc giống Cyrtodactylus nước khu vực Đông Dương nhiên chưa có nghiên cứu phân tích cách tổng quát loài thuộc giống toàn khu vực Vì vậy, tơi thực đề tài nghiên cứu: ―Nghiên cứu đa dạng di truyền mối quan hệ phát sinh giống thằn lằn ngón Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) khu vực Đông Dương‖ – nhằm xác nhận lại số loài phân bố khu vực phân tích đa dạng di truyền sử dụng [67] Orlov N.L., Poyarkov N.A., Vassilieva A.B., Ananjeva N.B., Nguyen T.T., Nguyen N.S & Geissler P (2012) ―Taxonomic notes on rhacophorid frogs (Rhacophorinae: Rhacophoridae: Anura) of southern part of Annamite Mountains (Truong Son, Vietnam), with description of three new species‖, Russian Journal of Herpetology, 19, 23–64 [68] (2018) Pauwels O.S.G., Nazarov R.A., Bobrov V.V., Poyarkov N.A ―Taxonomic of two populations of Bent–toed Geckos of the Cyrtodactylus irregularis complex (Squamata: Gekkonidae) with description of a new spcies from Nui Chua National Park, southern Vietnam‖, Zootaxa, 4403 (2), 307–335 [69] Phung T.M., van Schingen M., Ziegler T & Nguyen T.Q (2014) ―A third new Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from Ba Den Mountain, Tay Ninh Province, southern Viet Nam‖, Zootaxa, 3764 (3), 347−363 [70] Posada D & Crandall K.A (1998) ―MODELTEST: testing the model of DNA substitution‖, Bioinformatics, 14, 817−818 [71] Rambaut A 2009 FigTree version 1.3.1 [computer program] http://tree.bio.ed.ac.uk [72] Rambaut A, Drummond AJ 2009 Tracer version 1.5 [computer program] http://beast.bio.ed.ac.uk [73] Rösler H., Vu T.N., Nguyen T.Q., Ngo T.V & Ziegler T (2008) ―A new Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from central Vietnam‖, Hamadryad, 32, 125–140 [74] Ronquist F., Teslenko M., van der Mark P., Ayres D.L., Darling A., Höhna S., Larget B., Liu L., Suchard M.A & Huelsenbeck J.P (2012) ―MrBayes 3.2: efficient Bayesian phylogenetic inference and model choice across a large model space‖, Systematic Biology, 61, 539−542 [75] Rundel P.W (2000) ―Forest habitats and flora in Lao PDR, Cambodia, and Vietnam: desk study for the ecoregion–based conservation in the forests of the lower Mekong biological assessment workshop‖, Phnom Penh, Cambodia: WWF Indochina Programme, 197 pp 44 [76] Schneider N, Nguyen T Q., Schmitz A., Kingsada P., Auer M., Ziegler T (2011) ―A new species of karst dwelling Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from northwestern Laos‖, Zootaxa, 2930,1–21 [77] Schneider N., Nguyen T.Q., Schmitz A., Kingsada P., Auer M & Ziegler T (2011) ―A new species of karst dwelling Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from northwestern Laos‖ Zootaxa, 2930, 1–21 [78] Schneider N., Nguyen T.Q., Le M.D, Nophaseud L., Bonkowski M & Ziegler T (2014a) ―A new species of Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from the karst forest of northern Laos‖, Zootaxa, 3835 (1), 80–96 [79] Schneider N., Phung T.M., Le M.D., Nguyen T.Q & Ziegler T (2014b) ―A new Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from Khanh Hoa Province, southern Viet Nam‖ Zootaxa, 3785 (4), 518–532 [80] Smith M.A., S.M.R.C., P.L.R.C., Z.F.Z (1917) ―Description of new reptiles and a new batrachian from Siam‖, Journal National History Society Siam [81] Stuart B L (1999) ―Amphibians and reptiles Wildlife in Lao PDR: 1999 Status Report In: Duckworth J W., Salter R E., Khounboline K., editors IUCN– The World Conservation Union / Wildlife Conservation Society / Centre for Protected Areas and Watershed Management‖, Vientiane, 1999, 43–67 [82] Stuart B L., Heatwole H (2008) ―Country records of snakes from Laos‖, Hamadryad, 33, 97–106 [83] Swofford, D.L (2001) PAUP* Phylogenetic Analysis Using Parsimony (* and Other Methods) Version Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts [84] Teynié A., David P., Ohler A., Luanglath K (2004) ―Note on a collection of Amphibians and Reptiles from Southern Laos, with a discussion of occurrence of Indo–Malayan species‖, Hamadryad, 29(1), 33–62 [85] Thompson J.D., Gibson T.J., Plewniak F., Jeanmougin F & Higgins D.G (1997) ―The ClustalX windows interface: Flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools‖, Nucleic Acids Research, 25, 4876−4882 [86] Uetz P., Hallermann J., Hosek J (Eds.) (2018) ―The Reptile Database‖, Available from: http://www.reptile–database.org (accessed 31 Oct 2018) 45 [87] Ziegler T., Rösler H., Herrmann H W., and Vu N T (2002) ―Cyrtodactylus phongnhakebangensis sp n., ein neuer Bogenfingergecko aus dem annamitischen Karstwaldmassiv, Vietnam‖ Herpetofauna, 24(141), 11 – 25 [88] Ziegler T., Nazarov R., Orlov N., Nguyen T.Q., Vu T.N., Dang K.N., Dinh T.H & Schmitz A (2010) ―A third new Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from Phong Nha—Ke Bang National Park, Vietnam‖ Zootaxa, 2413, 20–36 [89] Ziegler T., Phung T.M., Le M.D & Nguyen T.Q (2013) ―A new Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) from Phu Yen Province, southern Viet Nam” Zootaxa, 3686 (4), 432–446 [90] Vogel G., Nguyen T.Q., Kingsada P., Ziegler T (2012) ―A new species of the genus Lycodon Boie, 1826 from Laos (Squamata: Colubridae)‖ North–Western Journal of Zoology, 8, 344–352 [91] Wood P.L Jr., Heinicke M.P., Jackman T.R & Bauer A.M (2012) ―Phylogeny of bent–toed geckos (Cyrtodactylus) reveals a west to east pattern of diversification‖, Molecular Phylogenetics and Evolution, 65, 992–1003 Sách chuyên khảo [92] Bourret, R (1934) "Notes herpộtologiques sur lIndochine franỗaise VII Une salamandre nouvelle vivant au Tonkin", Anexe au Bulletin général De L'instruction Publique, 83–84 [93] Bourret, R (1942) ―Les Batraciens de l’Indochine, Institut Océanographique de l’Indochine‖, Ha Noi, 537 pp [94] Elenor S.J., Hurley M.M., Le M.D (2006) ―Vietnam a natural history‖, Yale University Press, 444 pp [95] Nguyen S.V., Ho C.T., and Nguyen T.Q (2009) ―Herpetofauna of Vietnam‖, Edition chimaira, frankfurt am Main, 768 pp Website 46 [96] https://samenews.org/tme–looks–back–vietnam–military–geography–of– indochina/ [97] http://galaxylands.com.vn/ban–do–viet–nam–map–vietnam–online/ [98] http://www.seasite.niu.edu/lao/lao_maps/provinces.htm 47 Phụ lục Thông tin chi tiết mẫu vật trình tự sử dụng nghiên cứu Tên loài C bansocensis C buchardi C calamei C cryptus C darevskii C hinnamnoensis 48 C cf interdigitalis C jaegeri C jarujini C khammuouanensis C lomyenensis C multiporus C pageli C roesleri C rufford C sommerladi 49 C soudthichaki C spelaeus C teyniei C vilaphongi C wayakonei C badenensis C bichnganae C bidoupimontis 50 C bobrovi C bugiamapensis C caovansungi C cattienensis 51 C chauquangensis C condorensis (C paradoxus) C cryptus 52 C cucdongensis C cucphuongensis C dati (C thuongae) C eisenmanae C gialaiensis 53 C grismeri C hontreensis C huongsonensis C huynhi C intermedius C irregularis 54 C kingsadai C martini C nigriocularis C otai C phongnhakebangensis C.phuocbinhensis C phuquocensis C pseudoquadrivirgatus 55 C cf pseudoquadrivirgatus C puhuensis C roesleri C sangi C soni C sonlaensis C sp1 C sp2 56 C takouensis C taynguyenensis C thochuensis (C leegrismeri) C yangbayensis C ziegleri 57 ... –– NGÔ THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH CỦA GIỐNG THẰN LẰN NGÓN Cyrtodactylus (SQUAMATA: GEKKONIDAE) Ở KHU VỰC ĐÔNG DƢƠNG Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 8420101.21... Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá đa dạng di truyền lồi thuộc giống Cyrtodactylus khu vực Đơng Dương Đánh giá mối quan hệ phát sinh loài quần thể loài thuộc giống Cyrtodactylus khu vực Đông Dương Nội... dạng di truyền mối quan hệ phát sinh giống thằn lằn ngón Cyrtodactylus (Squamata: Gekkonidae) khu vực Đông Dương? ?? – nhằm xác nhận lại số loài phân bố khu vực phân tích đa dạng di truyền sử dụng đoạn