4. Những đóng góp mới của luận án
3.4.2.1. Mức độ đa dạng và xu hướng tiến hóa
Mức độ đa dạng di truyền và xu hướng tiến hóa của quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế dựa trên trình tự 48 đoạn gen COI đã được phân tích và thể hiện trong Bảng 3.9. Có 20 vị trí đa hình và 17 haplotype (35,42 %) đã được xác định, thể hiện sự đa dạng di truyền cao trong cấu trúc quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế. Các giá trị đa dạng haplotype (h) được tính toán cho quần thể ở Thừa Thiên Huế là 0,801 và các vùng thu mẫu là 0,7556 - 0,9000. Giá trị đa dạng nucleotide (π) tương ứng là 0,00196 và 0,00161 - 0,00242. Trong đó, DTR là quần thể có mức độ đa dạng haplotype và nucleotid cao nhất (0,9 và 0,0019), PL và DTL là các quần thể có sự đa dạng thấp nhất với Hd = 0,67 và π = 0,0016 (PL), 0,0018 (DTL).
Kết quả của tất cả các phép kiểm định tính trung lập đều cho các giá trị âm với ý nghĩa thống kê đáng kể (p < 0,05) đối với quần thể Thừa Thiên Huế, trong đó, Tajima’s D test = - 2,03, Fu’s Fs = - 12,2, Fu and Li’s D = -2,70 và Fu and Li's Fs = - 2,93 (Bảng 3.19). Các giá trị này hỗ trợ xu hướng tiến hóa theo hướng lựa chọn ngẫu nhiên, quần thể mở rộng và tỷ lệ xuất hiện các alen hiếm cao trong quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế. Ngoài ra, khi xem xét số liệu của 5 vùng thu mẫu, đã cho kết quả tương tự với các giá trị âm cho tất cả các phép kiểm định cũng được xác định. Tuy nhiên, giá trị sai khác có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) chỉ xuất hiện trên các kiểm định Tajima’s D của quần thể DTL và Fu's Fs cho quần thể DTL, DTR, ND và PD (Bảng
3.19), cho thấy sự khác biệt ở cá Chình hoa chỉ có ý nghĩa khi được lựa chọn với quần thể đủ lớn (>14 cá thể).
Bảng 3.19. Phân tích tính trung lập của quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế dựa trên trình tự đoạn gen COI
Quần thể DTL DTR ND PD PL TTH Số lượng mẫu 10 5 9 14 10 48 H 5 4 6 9 5 17(35,42%) S 7 4 6 9 6 20 Hd 0,76 ± 0,017 0,9 ± 0,026 0,89 ± 0,008 0,88 ± 0,0062 0,76 ± 0,017 0,801± 0,003 Π 0,00185 0,00190 0,00178 0,00242 0,00161 0,00196 Tajima’s D -1,573* -1,0938 -1,3984 -1,06599 -1,4929 -2,03402* Fu's Fs -1,181* -1,405* -2,978* -4,742* -1,507 -12,2282* Fu and Li's Fs -1,818 -1,0938 -1,5509 -1,07521 -1,6893 -2,93225* Fu and Li's D -1,634 -1,0938 -1,3904 -0,8946 -1,51 -2,70391*
Chú thích: h: số haplotype, S: số vị trí đa hình, Hd: đa dạng haplotype, π: đa dạng nucleotide. * P <0,05.
Bảng 3.20. Phân tích tính trung lập của quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế dựa trên trình tự đoạn gen 16S rRNA
Quần thể DTL DTR ND PD PL TTH Số mẫu 10 5 9 14 10 48 H 4 3 3 4 3 8(16,67%) S 3 2 2 3 2 7 Hd 0,53 ± 0,032 0,70 ± 0,048 0,64 ± 0,016 0,58 ± 0,019 0,38 ± 0,033 0,53 ±0,079 Π 0,00094 0,00125 0,00113 0,00105 0,00062 0,00096 Tajima’s D -1,56222 -0,97256 -0,06382 -0,886 -1,40085 -1,62974* Fu's Fs -1,964 -0,829 -0,239 -1,290 -1,164 -5,307* Fu and Li's Fs -1,93380 -0,97256 -0,18701 -0,22536 -1,57441 -1,96622* Fu and Li's D -1,78443 -0,97256 -0,22104 0,01678 -1,58662 -1,84556*
Chú thích: h: số haplotype, S: số vị trí đa hình, Hd: đa dạng haplotype, π: đa dạng nucleotide. * P <0,05.
Dựa trên trình tự đoạn gen 16S rRNA phân lập được từ 48 mẫu cá Chình hoa đã xác định được 7 vị trí sai khác và 8 haplotype (chiếm 16,67%) trong quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế. Giá trị về đa dạng haplotype (Hd) và đa dạng nucleotide (π) cho quần thể ở Thừa Thiên Huế lần lượt là 0,534 và 0,00096. Sự đa dạng haplotype và đa dạng nucleotide của 5 vùng thu mẫu nằm trong khoảng 0,378 - 0,70 và 0,00062 - 0,00125. Trong đó, PL cũng là vùng có giá trị đa dạng thấp nhất với Hd = 0,38 và π =
0,0006. DTR (Hd = 0,7 và π = 0,0012) và ND (Hd = 0,64; π = 0,0011) là hai vùng có sự đa dạng cao hơn so với các vùng thu mẫu khác (Bảng 3.20).
So sánh các giá trị về mức độ đa dạng di truyền quần thể của cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế dựa trên trình tự đoạn gen 16S rRNA (Bảng 3.20) với kết quả dựa trên trình tự đoạn gen COI (Bảng 3.19) cho thấy mức độ đa dạng di truyền cao hơn ở đoạn gen COI so với 16S rRNA hay nói cách khác tính bảo thủ trong cấu trúc di truyền của
16S rRNA lớn hơn so với COI ở cá Chình hoa. Mặc dù có mức độ đa dạng di truyền
thấp hơn so với phân đoạn COI nhưng những kết quả phân tích về xu hướng tiến hóa của quần thể dựa trên các kiểm định trung lập của trình tự 16S rRNA cũng thể hiện xu hướng tiến hóa tương tự với với các giá trị Tajima’s D = - 1,63, Fu’s Fs = - 5,31, Fu and Li’s D = -1,97 và Fu and Li's Fs = -1,85. Tất cả các giá trị kiểm định cho các quần thể tại các vùng thu mẫu cũng cho kết quả âm với p > 0,05. Điều này cho thấy sự khác biệt di truyền của quần thể cá Chình hoa dựa trên đoạn gen 16S rRNA cần được đánh giá trên quần thể có quy mô và số lượng lớn hơn so với chỉ thị COI.
Để đánh giá mức độ cận huyết của quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế, các giá trị Fst và Nm đã được sử dụng để phân tích dựa trên trình tự của COI và 16S rRNA
(Bảng 3.21). Giá trị Fst < 0,05 đều được tìm thấy khi tính toán cho quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế dựa trên cả hai trình tự COI và 16S rRNA (Fst = -0,073 - 0,003 (p < 0,05) đối với COI và Fst = - 0,0714 – 0,02885 (p < 0,05) đối với 16S rRNA), cho thấy sự khác biệt di truyền không đáng kể giữa các vùng thu mẫu.
Bảng 3.21. Giá trị Fst và Nm giữa các quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế
Gen Quần thể DTL DTR ND PD PL DTL -- 0,012 -0,012 -0,011 0,001 DTR -0,038* -- 0,003 -0,012 0,011 COI ND -0,042* -0,073* -- -0,020 -0,011 PD 0,046* -0,045* 0,012* -- -0,010 PL 0,003* -0,041* -0,045* 0,048* -- DTL -- -20,2981 8,415511 -3,74993 -6,24952 16S DTR -0,0606* -- -30,0119 -5,22611 -24,0822 ND 0,02459* -0,0703* -- -3,80568 9,916734 rRNA PD -0,0105* -0,0502* -0,0084* -- -4,37473 PL -0,0417* -0,0714* 0,02885* -0,0125* --
Chú thích: Dữ liệu ở phía trên là Fst; Nm là dữ liệu ở phía dưới. * mức ý nghĩa của giá trị Fst với p < 0.001.
Giá trị Nm cao đã được phát hiện trong các quần thể. Giá trị Nm ở 16S rRNA cao
hơn đáng kể so với COI, cho thấy vai trò bảo thủ của gen 16S rRNA rất cao trong cấu trúc di truyền của quần thể cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế. Kết quả này đã khẳng định xu hướng tiến hóa mở rộng quần thể ngẫu nhiên của loài, quần thể có phạm vi địa
lí càng lớn thì mức độ đa dạng di truyền càng cao. Những phân tích về cấu trúc di truyền của cá Chình hoa ở Thừa Thiên Huế cho thấy kết quả tương đồng với các nghiên cứu khác đã được thực hiện trên cá Chình hoa và các loài khác thuộc giống
Anguilla [104], [129], [100], [107], [103]. Điều này đã cho thấy xu hướng tiến hóa
chung của các quần thể cá Chình thuộc giống Anguilla là tiến hóa theo hướng chọn lọc ngẫu nhiên và quần thể có xu hướng mở rộng địa lý.