NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÂY DẦU RÁI (DIPTEROCARPUS ALATUS ROXB.) BẰNG KỸ THUẬT RAPD

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÂY DẦU RÁI (DIPTEROCARPUS ALATUS ROXB.) BẰNG KỸ THUẬT RAPD Nguyễn Thị Hải Hồng, Trần Nhật Nam, Nguyễn Thị Lệ Hà Phân viện i n Khoa họ Lâm n iệp Nam Bộ TÓM TẮT Đánh giá đa dạng di truyền 41 mẫu Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb.) thu thập từ 10 tỉnh thuộc vùng sinh thái lâm nghiệp Việt Nam thị RAPD với 18 mồi ngẫu nhiên cho thấy mẫu Dầu rái có đa dạng di truyền cao Hệ số tương đồng dao động khoảng 43 - 100% Các mẫu Dầu rái chia thành nhóm Nhóm I gồm mẫu D-CT-1-4 (Tân Phú, Đồng Nai), D-DMC1-5 (Dương Minh Châu, Tây Ninh), D-TP-5,6,11 (Định Quán, Đồng Nai) có khác biệt di truyền 18, 21, 47 57 % với nhóm II, III, IV V; Nhóm II gồm mẫu D-CP-1-5 (Chư Prơng, Gia Lai), D-ES2,3,5 (Easup, Đắc Lắc) mẫu D-TP-1 (Định Quán, Đồng Nai); Nhóm III gồm mẫu D-BS-1-5 (Hồi Nhơn, Bình Định), D-HTB-1-5 (Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận); Nhóm IV gồm mẫu D-DT-4 D-DT-5 (Đắc Tô, Kom Tum); Nhóm V gồm mẫu cịn lại D-HCM-2,4,5,6 (Tp Hồ Chí Minh) D-TB-2,5,6,7 (Tân Biên, Tây Ninh) Từ khóa: Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb.), Đa dạng di truyền, RAPD I ĐẶT VẤN ĐỀ Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb.), thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae), loài địa gỗ lớn thường xanh, có giá trị kinh tế cao, chiếm ưu rừng mưa nhiệt đới Phân bố tự nhiên Bangladesh, Campuchia, Lào, Myanma, Ấn Độ, Philippin, Thái Lan Việt Nam; Gỗ tốt, thích hợp dùng xây dựng đóng tàu thuyền; Nhựa dầu dùng để vô trùng vết thương Dầu dùng để đốt đuốc, chống thấm nước, mực in đá làm chất đánh bóng (Appanah Turnbull, 1998) Năm 2005, Bộ NN & PTNN định đưa loài Dầu rái vào danh mục loài chủ yếu tiên phong cho trồng rừng sản xuất, rừng phòng hộ đầu nguồn trồng rừng cảnh quan đô thị khu công nghiệp ba vùng sinh thái lâm nghiệp Đông Nam Bộ, Tây Nguyên Nam Trung Bộ Các thông tin đa dạng di truyền quan trọng chương trình bảo tồn gen, chọn giống phát triển loài rừng Tại Việt Nam, thị RAPD thị sử dụng phổ biến để đánh giá đa dạng di truyền nhiều loài lâm nghiệp số loài họ Dầu (Nguyễn Hồng Nghĩa cộng sự, 2005), Sao hình tim (Nguyễn Hoàng Nghĩa cộng sự, 2006), Lim xanh (Quách Thị Liên cộng sự, 2004), Tràm cajuputy (Trần Quốc Trọng cộng sự, 2005), Cóc hành (Nguyễn Việt Cường, Phạm Đức Tuấn, 2007) Gõ đỏ (Nguyễn Hoàng Nghĩa cộng sự, 2007) Trong nghiên cứu này, thị RAPD sử dụng để đánh giá mối quan hệ di truyền trội Dầu rái vùng sinh thái nhằm có định hướng cho việc nghiên cứu chọn giống phát triển Dầu rái phục vụ trồng rừng tương lai II VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu Vật liệu 41 mẫu thu thập từ Dầu rái trưởng thành 10 tỉnh/thành phố đại diện cho vùng sinh thái Đông Nam Bộ, Tây Nguyên Nam Trung Bộ; 18 mồi RAPD sử dụng Bảng 1: Danh sách mẫu Dầu rái địa điểm lấy mẫu TT Kí hiệu mẫu Địa điểm lấy mẫu Ghi 1-4 D-CT-1-4 Tân Phú, Đồng Nai Rừng tự nhiên 5-9 D-CP-1-5 Chư Prông, Gia Lai Rừng tự nhiên 10-11 D-DT-4-5 Đắc Tô, Kom Tum Rừng tự nhiên 12-16 D-DMC-1-5 Dương Minh Châu, Tây Ninh Rừng trồng 17-20 D-TP-1,5,6,11 Định Quán, Đồng Nai Rừng tự nhiên 21-25 D-BS-1-5 Hồi Nhơn, Bình Định Rừng tự nhiên 26-29 D-HCM-2,4,5,6 Tp Hồ Chí Minh Cây đường phố 30-32 D-ES-2,3,5 Easup, Đắc Lắc Rừng tự nhiên 33-36 D-TB-2,5,6,7 Tân Biên, Tây Ninh Rừng tự nhiên 37-41 D-HTB-1-5 Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận Rừng tự nhiên Bảng 2: Danh sách mồi ngẫu nhiên RAPD sử dụng TT Tên mồi Trình tự TT Tên mồi Trình tự OPB6 5’- TGC TCT GCC C-3’ 10 OPC11 5’- AAA GCT GCG G-3’ PHÂN TÍCH CHỈ SỐ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA THỰC VẬT THÂN GỖ TRONG KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN SƠN TRÀ - TP ĐÀ NẴNG Phạm Thị Kim Thoa Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Phương pháp thực hành nghiên cứu phân tích định lượng tính đa dạng sinh học nhằm để xác định số: số Shannon (H), số quan trọng (IVI), số mức độ chiếm ưu hay gọi số Simpson (Cd), số tương đồng hay số Sorensen (SI) Khi giá trị số cao nghĩa tính đa dạng cao tương ứng với giá trị sinh học cao Đây phương pháp nghiên cứu cần thiết nhằm tạo sở liệu cho giải pháp bảo tồn, hoạch định sách kế hoạch sử dụng bền vững nguồn tài nguyên đa dạng sinh học Lần áp dụng phương pháp để đánh giá tính đa dạng sinh học cho thực vật thân gỗ Khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà - thành phố Đà Nẵng Kết điều tra, khảo sát 12 ô tiêu chuẩn ghi nhận 96 loài thực vật thân gỗ sinh cảnh khác nhau: rừng tự nhiên, rừng tự nhiên Chò chỉ, rừng trồng, trảng cỏ, rừng tự nhiên nghèo kiệt đất trống Chỉ số quan trọng (IVI) cho thấy trật tự ưu quần thể thực vật nghiên cứu, lồi Chị (Parashorea stellata Kurz) có ưu cao (IVI = 35,38) biến động cá thể rõ rệt sinh cảnh nghiên cứu Chỉ số Shannon (H) cao, dao động từ 1,62 đến 4,76 (rừng tự nhiên, rừng tự nhiên Chò từ 3,61 đến 4,76, rừng trồng từ 1,86 đến 2,60, trảng cỏ 1,62, rừng tự nhiên nghèo kiệt 1,97 đất trống từ 2,62 đến 2,82 Chỉ số Cd thay đổi từ 0,051 đến 0,499 cho thấy mức độ đa dạng sinh học quần xã có chiều hướng giảm xuống Giá trị số SI thảm thực vật thân gỗ trường nghiên cứu dao động từ 0,04 đến 0,50 thể khác biệt lớn thành phần loài nghiên cứu trường Như đa dạng sinh học Khu BTTN Sơn Trà cao bị tác động mơi trường hoạt động phát triển thời gian tới cần có biện pháp bảo tồn phù hợp Từ khóa: Chỉ số đa dạng sinh học, Thực vật thân gỗ ĐẶT VẤN ĐỀ Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Sơn Trà nằm Bán đảo Sơn Trà thuộc phường Thọ Quang, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng, hệ thống rừng đặc dụng Quốc gia, với diện tích đất liền 4.439ha phần biển (500m tính từ chân núi biển) Theo Đinh Thị Phương Anh (1997), hệ sinh thái điển hình kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới nên có tính đa dạng sinh học cao, với khoảng 985 loài thực vật bậc cao (thuộc 483 chi, 143 họ, có 22 lồi q hiếm) 287 lồi động vật (thuộc 94 họ, 38 bộ, có 15 lồi thuộc loại động vật q hiếm) Vì Khu BTTN Sơn Trà có nhiều tiềm để phát triển Du lịch sinh thái (DLST) với sản phẩm DLST đặc trưng, có tính cạnh tranh cao, nên năm gần đây, việc quy hoạch phát triển du lịch xây dựng số sở hạ tầng khác làm thu hẹp chia cắt địa hình, ảnh hưởng đến mơi trường sinh thái số lồi động, thực vật, làm cho tính đa dạng sinh học bị suy giảm Một nguyên tắc quản lý rừng bền vững bảo tồn đa dạng sinh học Để thực tốt nguyên tắc cần giải số vấn đề, tập trung phân tích, đánh giá định lượng số đa dạng sinh học thảm thực vật giá trị đa dạng sinh học Việc lựa chọn xác định số định lượng đa dạng sinh học thảm thực vật thân gỗ hệ sinh thái rừng Khu BTTN Sơn Trà nhằm đánh giá thực trạng làm sở để hoạch định sách, chiến lược quản lý, phát triển nguồn tài nguyên nơi cách bền vững PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để xác định số đa dạng sinh học Khu BTTN Sơn Trà, sử dụng phương pháp điều tra theo ô tiêu chuẩn (OTC), với 12 OTC OTC có diện tích 500m2 (Mishra, 1968; Sharma, 2003) Các OTC xác định ngẫu nhiên bố trí cho đại diện điển hình cho sinh cảnh: rừng tự nhiên, rừng tự nhiên Chò chỉ, rừng tự nhiên nghèo kiệt, rừng trồng, trảng cỏ, đất trống Trong OTC, tiến hành đo đếm thu thập thông tin về: Thành phần lồi (có thu mẫu thực vật để định tên cho số loài cần thiết); để xác định tên cây, áp dụng phương pháp nghiên cứu so sánh hình thái để xác định tên Đây phương pháp truyền thống sử dụng nghiên cứu phân loại thực vật từ trước đến Danh lục thực vật lập dựa danh sách tên mà xác định khu vực nghiên cứu (Phạm Hoàng Hộ, 1999; Sách Đỏ Việt Nam, 2007 (Phần II - Thực vật); Danh lục loài thực vật Việt Nam, 2001, 2005 (Tập I-III); Brummitt R.K 1992) Số lượng cá thể lồi, đường kính cá thể (gốc cho bụi, đường kính ngang ngực cho gỗ) độ tàn che tổng số cá thể lồi tiêu chuẩn (Pandey, et al 2002; Rastogi, 1999) Các số liệu sử dụng để tính toán giá trị tương đối tần suất xuất tương đối, mật độ tương đối, độ tàn che tương đối tổng diện tích mặt cắt ngang lồi (Rastogi, 1999; Sharma, 2003) Trong OTC (hình 1) chia thành nhỏ (ơ A) với kích thước 10 m x 10 m (100 m²), tiến hành đo đếm tất có đường kính ngang ngực (D1,3) từ 10 cm trở lên Trong ô A, lập ô nhỏ (ô B) với kích thước 5m x 5m (25m²), tiến hành đo đếm tất có đường kính có D1,3 ≤ 10cm Trong A, lập nhỏ (ơ C) với kích thước 2m x 2m (4m²), tiến hành đo đếm tất tái sinh (cây có chiều cao 0,3m đến 1, 3m, có ghi tái sinh chồi hay hạt) 50m C A B B B B C A C 10 m B C A A A C Hình Sơ đồ bố trí OTC Xác định Chỉ số giá trị quan trọng IVI (Importance Value Index): Chỉ số giá trị quan trọng IVI áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan trật tự ưu loài quần thể thực vật (Mishra,1968) Chỉ số biểu thị tốt hơn, tồn diện cho tính chất tương đối hệ sinh thái so với giá trị đơn tuyệt đối mật độ, tần xuất, độ ưu thế, vv Thơng qua số IVI xác định cấu trúc không gian, mối tương quan trật tự ưu loài quần thể thực vật Chỉ số IVI loài đạt giá trị tối đa 300 có lồi Chỉ số IVI lồi xác định theo hai công thức sau: 1) IVI = RD + RF + RC, (Sharma, 2003) 2) IVI = RD + RF + RBA, (Mishra, 1968) Trong đó: RD mật độ tương đối, RF tần suất xuất tương đối, RC độ tàn che tương đối RBA tổng tiết diện thân tương đối loài (Rastogi, 1999; Sharma, 2003; Pandey, et al 2002) Chỉ số IV cấu trúc tổ thành quần thể Trong nghiên cứu tác giả sử dụng cơng thức (2) để tính giá trị số Important Values (IV%) (Mishra, 1968) dựa sở tỷ lệ % theo số loài ô tiêu chuẩn tỷ lệ % theo tổng tiết diện ngang loài i rừng Mật độ tương đối (RD) xác định tỷ số mật độ trung bình (tổng số cá thể lồi nghiên cứu xuất tất cá ô mẫu nghiên cứu chia cho tổng số ô mẫu nghiên cứu) loài nghiên cứu tổng mật độ tất loài Tần suất xuất tương đối (RF) tỷ lệ % tần suất xuất loài nghiên cứu (tỷ số % số lượng mẫu có lồi xuất tổng số ô mẫu nghiên cứu) tổng số tần xuất xuất tất loài Mức hay gặp >50%; mức thường gặp: 25%50%; mức gặp