MC LC
1.5.3. Tình hình nghiên cứu mã vạch ADN ở thực vật
a. Những thành tựu nghiên cứu tại Việt Nam
Tính đến nay, Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về mã vạch ADN. Tuy nhiên, các nghiên cứu này vẫn còn rất nhỏ lẻ, trên một vài đối tượng sinh vật, chưa có tính hệ thống, đồng bộ nên chưa thể xây dựng được cơ sở dữ liệu về mã vạch ADN. Một số đề tài đã và đang được triển khai tại các viện nghiên cứu và trường đại học trong cả nước, như:
Tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nhiều đề tài liên quan đã được thực hiện ở các đơn vị trực thuộc (Viện Công nghệ sinh học, Viện nghiên cứu hệ gen, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện sinh học nhiệt đới, Bảo tàng thiên nhiên v.v.), như:
Đề tài "Nghiên cứu mối quan hệ di truyền một số loại cây gỗ quý thuộc chi trắc (Dalbergia) bị đe dọa tuyệt chủng bằng chỉ thị phân tử"; đề tài "Góp phần xác định các loài thuộc chi tre (Bambusa Schreb) ở Việt Nam bằng phương pháp ADN hỗ trợ phương pháp phân loại hình thái truyền thống".
Đặc biệt là đề tài cấp nhà nước TN3/T15, 2012-2015 "Nghiên cứu tính đa dạng nguồn gen di truyền và thành phần hóa học một số loài lá kim ở Tây Nguyên, đề xuất giải pháp bảo tồn, sử dụng và phát triển bền vững" do PGS.TS Đinh Thị Phòng thực hiện.
Đề tài"Đánh giá đa dạng di truyền hai loài Dầu nước (Dipterocarpus alatus) và Dầu mít (D. costatus) họ Dầu (Dipterocarpaceae) đang bị đe doạ trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới Nam Việt Nam" do TS. Nguyễn Minh Tâm ở Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam làm chủ nhiệm, có thể nói đây là những công trình nghiên cứu đầu tiên và bài bản về lĩnh vực ứng dụng công nghệ ADN trong nghiên cứu đa dạng di truyền, xác định loài ở Việt Nam. Kết quả của đề tài đã tạo tiền đề quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo (Đinh Thị Phòng, 2011, 2014; Vũ Thị Thu Hiền, 2009).
Kết hợp phương pháp sinh học phân tử và hình thái trong nghiên cứu phân loại các họ Thiên lý (Asclepiadaceae) và Trúc đào (Apocynaceae) ở Việt Nam (2009-2010, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật).
Nghiên cứu xây dựng mã vạch ADN (DNA barcode) phục vụ cho việc định danh sâm Ngọc Linh và cây Bá bệnh (2012-2013, Viện Công nghệ sinh học) (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2012; Đinh Thi Phòng, 2011, 2014)
Nguyễn Thị Thanh Nga và cộng sự (2012) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền một số loài cây dược liệu Việt Nam thuộc chi Đảng Sâm (Codonopsis sp) bằng kỹ thuật ADN mã vạch, kết quả nghiên cứu đã khuếch đại thành công hai vùng gen ITS và matK và phân tích được sự đa hình trên mỗi vùng gen. Nghiên cứu đã ứng dụng mã vạch ADN trong phân tích đa dạng di truyền các loài Codonopsis ở Việt Nam và cùng các kết quả nghiên cứu trước đây trên thế giới đã khẳng định vùng gen ITS và matK có thể giúp nhận diện loài và dưới loài như một mã vạch phân tử, đồng thời có thể được dùng cho các nghiên cứu tiếp theo về tiến hóa học phân tử và nghiên cứu bảo tồn nguồn gen của loài dược liệu quý.
Hoàng Đăng Hiếu và cộng sự (2012), đã sử dụng các kỹ thuật sinh học phân tử trong phân tích đa dạng cà định dạng của tập đoàn cây Dó Bầu (Aquilaria SP.) tại Hà Tĩnh, kết quả nghiên cứu đã tách chiết và tinh sạch được
ADN tổng số của 18 mẫu Dó Bầu trong đó có 3 loài của Lào, 4 mẫu thu tại Phú Quốcvà11mẫu thu tại Hà Tĩnh; đã nhân bản thành công các đoạn gen trnH – psbA, ITS1, rpoB, ITS bằng phương pháp PCR từ ADN tổng số của 18 mẫu Dó Bầu.
Các nghiên cứu trên đã tạo tiền đề quan trọng nhằm cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để bảo tồn và phát triển nguôn gen sinh vật ở nước ta, cũng như nhận dạng, truy xuất nguồn gốc và đăng ký bản quyền về cây giống và sản phẩm của chúng.
b. hững thành tựu trên thế giới
Hiện nay kết quả nghiên cứu một vài locus trong hệ gen lục lạp và hệ gen nhân dùng làm chỉ thị trong nghiên cứu ADN mã vạch thu được kết quả còn hạn chế. Vì vậy, việc sử dụng kết hợp các locus để bổ sung cho nhau đem lại hiệu quả cao hơn trong đánh giá, phân loại các loài thực vật là thực sự cần thiết. Trên thực tế từ lâu ITS1 đã được sử dụng trong nghiên cứu phát sinh loài, bên cạnh đó trình tự gen matK có tỷ lệ tiến hóa cao nhất trong các gen lạp thể cũng có khả năng phân biệt loài cao. Trên cơ sở đó CBOL đã kết hợp hai locus của ITS1 và matK mang lại hiệu quả cao (70% sự phân biệt loài) và giảm nhiều chi phí cho các điều tra về xây dựng mối quan hệ cũng như phân loại đánh giá các loài thực vật. Hiệu quả kết hợp giữa hai gen này thích hợp cho các nghiên cứu như là điều tra tương tác thực vật - động vật, xác định các loài cây được bảo vệ, các cuộc khảo sát đa dạng sinh học quy mô lớn và phân biệt cây giống trong các chương trình tái sinh rừng phân biệt và cho mục đích xác định loài và phân loại [51].
Nerea Larranage và José l.Hormaza, 2015 đã xác định được trình tự mã vạch ADN của 7 loài trong chi Na, đó là : A. chemirola, A. squamosa, A. reticulata, A. muricata, A. macroprophylata, A. glabra, A.purpurea nhờ chỉ thị
gen Mark và crbc L. Trong đó, gen matK có thể phân biệt được 7 loài còn gen
ITS1 không thể phân biệt được 2 loài A. cherimola và A. squamosa[41].
Hiện nay hệ thống ADN mã vạch cho thực vật chưa hoàn chỉnh. Tuy nhiên với các trình tự ADN mã vạch này, các nhà khoa học đã có những nghiên cứu, ứng dụng đầy hứa hẹn cho xác định loài ở thực vật, mở ra một triển vọng mới cho cho công tác đánh giá, phân loại và bảo tồn đa dạng sinh học.
Chƣơng 2
M C TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xây dựng được cơ sở dữ liệu ADN mã vạch và nhân giống Dây thìa canh
(Gymnema sylvestre) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro nhằm cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để bảo tồn và phát triển nguồn gen, cũng như nhận dạng, truy xuất nguồn gốc và đăng ký bản quyền về cây giống và sản phẩm của chúng