Phân tích mối quan hệ loài được thực hiện với trình tự đoạn gen 16S mtDNA
của 5 loài cá ngựa trong nghiên cứu và 22 loài từ Genbank (trong đó, loài
Syngnathoides biaculeatus được chọn làm nhóm ngoại). Các thông tin về các trình tự
nghiên cứu (loài, mã số Genbank và nguồn tài liệu) được trình bày ở Bảng 2.4. Tương
tự đối với đoạn gen CO1 mtDNA, các trình tự gen của 27 loài nói trên được gióng hàng bằng phần mềm Bioedit. Độ dài trung bình trình tự đoạn gen 16S mtDNA của 27 loài sau khi gióng hàng và cắt bớt những đoạn không cần thiết là 491 cặp bazơ (bp). Mô hình tối ưu và các thông số cơ bản của phân tích tiến hóa dựa trên trình tự gen 16S
mtDNA của các loài cá ngựa được trình bày ở bảng 2.2.
Kết quả phân tích đối với dữ liệu trình tự gen 16S mtDNA dựa trên 3 phương
pháp MP, ML và BI cho kết quả tương tự về cây phát sinh loài. Kết quả được trình bày
ở hình 3.9. với cây phát sinh loài thu được từ phân tích MP, ML và BI với giá trị
bootstrap (BT) và giá trị tin cậy (PP) của thuật toán MP, ML và BI được biểu hiện trên các nhánh.
Cây phát sinh được chia thành 6 nhánh chính (D, E, F, G, H, I). Nhánh D và E là 2 nhánh phát sinh song song tạo thành “ngọn” của cây phát sinh. Các nhánh tiếp
theo F, G, H có mức độ gần “gốc” tăng dần và nhánh I có vị trí tại “gốc cây”. Nhánh D
43
và trình tự trong nghiên cứu hiện tại), H. fuscus, H. capensis thuộc nhóm D1 có mức độ gần gũi di truyền khá cao (với giá trị tin cậy là 95/80/100). Tương tự nhóm D2 (H. reidi và H. ingens) có giá trị tin cậy là 95/85/100.
Phát sinh cùng gốc với nhánh D là nhánh E. Nhánh này chỉ có 3 loài, trong đó,
2 loài H. spinosissimusgb và H. queenlandicus có vị trí tương quan rất chặt chẽ với giá
trị tin cậy cao (99/95/100) và có quan hệ gần gũi với loài H. kelloggi. Cả 3 loài trên
đều xuất hiện tại nhánh B (Hình 3.8) cũng với sự sắp xếp gần gũi của H. spinosissimus
và H. queenlandicus. Còn ở nhánh F: 2 loài H. hippocampus và H. erectus có quan hệ
gần gũi, tiếp đến 2 loài này lại tạo quan hệ gần với loài H. zosterae, cuối cùng 3 loài này lại có quan hệ với loài H. guttulatus.
44
Hình 3.8. Cây phát sinh loài dựa trên gen CO1 mtDNA của cá ngựa thu tại vùng biển Nam Trung Bộ
Syngnathiformes sp. là nhóm ngoại (outgroup). Các giá trị bootstrap (MP, ML) và giá trị tin cậy (BI) được biểu hiện tại các nhánh. Các nhóm loài được hình thành từ
cây phát sinh loài được ký hiệu theo thứ tự.
A B B2 B1 C A1 A3 A2 B3 C1
45
Hình 3.9. Cây phát sinh loài dựa trên gen 16S mtDNA của cá ngựa thu tại vùng biển Nam Trung Bộ
Loài Syngnathoides biaculeatus là nhóm ngoại. Các giá trị bootstrap (MP, ML) và giá trị tin cậy (BI) được biểu hiện tại các nhánh. Các nhóm loài hình thành từ
cây phát sinh loài được ký hiệu theo thứ tự.
F D H G I D1 E D2
46
Phát sinh cùng gốc với 3 nhánh D, E, F là nhánh G. Nhánh này có 5 loài, được
chia thành 2 nhóm. Nhóm thứ nhất gồm 3 loài H. comes, H. subelongatus và H. whitei, nhóm thứ 2 gồm 2 loài H. spinosissimus và H. barbouri. Các loài trong cùng nhóm có quan hệ gần hơn các loài khác nhóm. Loài H. spinosissimus được xuất hiện 2 lần, lần đầu tại nhánh E (đây là trình tự lấy từ Genbank, cá ngựa có nguồn gốc Thái Lan) và lần 2 tại nhánh G (trình tự của nghiên cứu hiện tại, thu mẫu tại Việt Nam). Cùng một loài nhưng có vị trí trên cây phát sinh cách xa nhau, có thể do sự đa dạng di truyền lớn
hoặc có sự sai khác về hình thái ở loài cá ngựa gai tại Việt Nam.
Nhánh H có cùng gốc với cả 4 nhánh trên và vị trí sắp xếp của 3 loài trong
nhánh này tương tự như nhánh E. Tức là có 2 loài cùng nhánh (H. mohnikei và H. coronatus) có quan hệ với loài còn lại là H. trimaculatus. Nhánh cuối cùng là nhánh I, phát sinh tại gốc. 2 loài trong nhánh I có quan hệ gần gũi với nhau nhưng khác biệt
nhiều so với các loài trong những nhánh khác, đặc biệt là nhánh D và E.
Khi so sánh cây phát sinh dựa trên đoạn gen 16S mtDNA với cây phát sinh dựa trên đoạn gen CO1 mtDNA, có thể dễ dàng nhận thấy tất cả những loài thuộc nhánh D
(Hình 3.9.) đều có mặt tại nhánh A (Hình 3.8).
Năm loài cá ngựa trong nghiên cứu (H. kuda, H. spinosissimus, H. kelloggi, H. comes, H. trimaculatus) nằm rải rác ở các nhánh cây. (Loài H. kuda thuộc nhánh D,
gần với loài H. fuscus; loài H. kelloggi thuộc nhánh E gần với 2 loài H. queenslandicus
và H. spinosissimusgb; H. comes thuộc nhánh G, quan hệ gần gũi với loài H. subelongatus; H. spinosissimus cũng nằm ở nhánh G và có quan hệ với loài H. barbouri; cuối cùng là H. trimaculatus thuộc nhánh H, có đoạn gen 16S tương đồng
với H. mohnikei và H. coronatus). Giá trị tương đồng giữa các trình tự gen 16S
mtDNA của các loài cá ngựa Việt Nam được trình bày ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Sự tương đồng dựa trên gen 16S mtDNA của các loài cá ngựa Việt Nam
H. spinosissimus H. kelloggi H. trimaculatus H. kuda H. comes H. spinosissimus ID 0,927 0,929 0,909 0,934 H. kelloggi ID 0,917 0,952 0,921 H. trimaculatus ID 0,913 0,931 H. kuda ID 0,923
47
Theo bảng 3.3, mức độ tương đồng giữa các trình tự gen 16S mtDNA của các loài cá ngựa Việt Nam rất cao (đều trên 90%). Loài H. kuda và H. kelloggi có mức độ tương đồng cao nhất (0,952) thuộc hai nhánh D và E rất gần gũi của cây phát sinh loài (Hình 3.9). Loài H. comes và H. spinosissimus cùng nằm trên nhánh G (Hình 3.9), có sự tương đồng cũng rất cao (0,934). Hai loài có mức độ tương đồng thấp nhất là H. kuda và H. trimaculatus (0,913) thuộc 2 nhánh cây D và G cách xa nhau về mặt di truyền.