quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý của quần thể bò ở 28 xã (R=0,34, p<0,01). b) Sau khi loại đi cá thể bò của xã Xuân Giang huyện Quang
Bình (R =0,5, p < 0,01).
Ở hình 3.6a, hệ số tƣơng quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý của toàn bộ mẫu bò trên 28 xã là R=0,34 và với ý nghĩa thống kê p< 0,01. Kết quả ở hình 3.6b cho thấy, hệ số tƣơng quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý đã tăng lên (R = 0,5, p < 0,01) sau khi chúng tơi loại đi các mẫu bị ở xã Xuân Giang của huyện Quang Bình do có nguồn gốc từ các huyện Đồng Văn và Mèo Vạc. Qua đó một lần nữa cho thấy, mặc dù xã Xuân Giang ở huyện Quang Bình và các xã ở huyện Đồng Văn và Mèo Vạc có khoảng cách địa lý rất xa nhau
Geographical distances (m)
0.0 2.0e+4 4.0e+4 6.0e+4 8.0e+4 1.0e+5 1.2e+5 1.4e+5
Ge net ic dis tan ce (Fst) -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 Geographical distance (m)
0.0 2.0e+4 4.0e+4 6.0e+4 8.0e+4 1.0e+5 1.2e+5 1.4e+5
Ge ne tic di stan ce (Fst) -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 a) b)
nhƣng khoảng cách di truyền giữa các cá thể bò ở các xã này lại không tăng nhƣ mong đợi.
Hà Giang có điều kiện địa lý đồi núi, giao thơng đi lại khó khăn bản thân trong một xã các làng bản cô lập cách xa nhau, lẽ ra đây sẽ là một trong những nguyên nhân dẫn đến hạn chế sự trao đổi và phát tán gen (gene flow) giữa các xã, nhƣng qua kết quả phân tích thấy rằng sự sai khác di truyền giữa các xã là không cao (FST = 0,013), điều này chứng tỏ rằng mức độ phát tán hay trao đổi gen giữa các xã là rất lớn. Chúng tôi cho rằng nguyên nhân có thể do tập quán truyền thống của các đồng bào dân tộc nơi đây nhƣ việc cho, tặng động vật ni cho anh em trong gia đình và con cái làm của hồi mơn sau khi cƣới. Ngồi ra, ở trung tâm các huyện và xã thƣờng có các phiên chợ mua bán động vật dẫn đến sự trao đổi, luân chuyển bị xảy ra thƣờng xun vì vậy đã làm tăng khả năng phát tán gen. Tuy vậy, sự phát tán và trao đổi gen trong quần thể bò tại Hà Giang càng giảm dần khi khoảng cách địa lý càng cách xa.
3.1.2.6. Đặc điểm cấu trúc di truyền quần thể bị ở Hà Giang
Kết quả phân tích cấu trúc di truyền bằng phần mềm STRUCTURE cho thấy, quần thể bị ni tại Hà Giang phân thành hai nhóm (quần thể phụ) khác nhau về di truyền. Kết quả đƣợc trình bày ở hình 3.7 và 3.8.
-44000 -43500 -43000 -42500 -42000 -41500 -41000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K L n P r( X /K )
Hình 3.7: Kết quả phân tích khả năng phân chia thành các nhóm trong quần thể bị ở Hà Giang bằng phần mềm STRUCTURE. Chạy lặp lại 10 lần cho mỗi nhóm (K)
Hình 3.7 thể hiện kết quả phân tích xác suất quần thể đƣợc phân thành các nhóm (cluster) khác nhau về di truyền đối với mỗi giá trị K (số nhóm). Tại giá trị giá thiết K=1 (một nhóm) thì giá trị LnPr(X/K) nhỏ, với K=2 (hai nhóm) giá trị LnPr(X/K) đạt lớn nhất, với K=3 thì giá trị này lại giảm đi. Khi giả thiết số nhóm K càng tăng thì giá trị LnPr(X/K) càng giảm và không đồng nhất giữa các lần chạy lặp lại với mỗi giá trị K.
Sau khi tiến hành chạy lặp lại tại giá trị K=2, chúng tôi thu đƣợc kết quả về tỷ lệ hệ gen của bò tại mỗi xã nghiên cứu đƣợc chỉ định thuộc các nhóm tƣơng ứng ở bảng 3.7. Từ kết quả ở bảng 3.7 chúng tôi đã mô phỏng cấu trúc di truyền của quần thể bị ni tại Hà Giang ở hình 3.8. Trong đó tỷ lệ hệ gen thuộc nhóm bị thứ nhất tập trung chủ chính ở các xã của huyện Hồng Su Phì, Xín Mần và xã Tân Nam của huyện Quang Bình, thuộc tiểu sinh thái vùng cao núi đất. Tỷ lệ hệ gen thuộc nhóm bị thứ hai tập trung chính ở các huyện phía Bắc nhƣ Đồng Văn và Mèo Vạc, thuộc tiểu sinh thái vùng cao núi đá. Ở các huyện Quản Bạ, Yên Minh và Bắc Mê tỷ lệ hệ gen thuộc nhóm bị thứ nhất và nhóm thứ hai là ngang nhau. Trong đó, hai xã Yên Phong và Yên Cƣờng thuộc huyện Bắc Mê có tỷ lệ hệ gen thuộc nhóm bị thứ hai cao, giống với bị ở Đồng Văn và Mèo Vạc. Kết quả này phù hợp với kết quả phỏng vấn tại chỗ của chúng tôi đối với các hộ chăn nuôi ở những xã này. Trƣớc đây họ sinh sống ở các huyện Đồng Văn và Mèo Vạc sau đó đã di chuyển xuống huyện Bắc Mê khi xảy ra chiến tranh biên giới giữa hai nƣớc Việt Nam và Trung Quốc năm 1979. Khi di chuyển, họ mang theo các lồi vật ni mà trong đó bị là con vật ni chính và quan trọng nhất. Chính vì vậy, một số bị ni ngày nay ở xã Yên Phong và Yên Cƣờng thuộc huyện Bắc Mê có mối quan hệ di truyền gần với bị ni ở các huyện Đồng Văn và Mèo Vạc. Do đó chúng tơi cho rằng ngun nhân chính dẫn đến hình thành các nhóm bị (quần thể phụ) khác nhau về di truyền trong quần thể bị tại Hà Giang có thể là do sự phân cách về địa lý.
Mặt khác, khi phân tích sự phân bố khu vực sinh sống của các cộng đồng dân tộc ở Hà Giang chúng tơi cịn nhận thấy, ở các huyện Hoàng Su Phì và Xín Mần
chủ yếu là ngƣời dân tộc Nùng và Dao sinh sống còn ở các huyện Đồng Văn và Mèo Vạc chủ yếu là ngƣời H’mông sinh sống.
Bảng 3.7: Tỷ lệ hệ gen bò tại các xã nghiên cứu đƣợc chỉ định thuộc nhóm 1 và 2
Huyện Xã Số cá thể bị Tỷ lệ thuộc nhóm 1 Tỷ lệ thuộc nhóm 2 Đồng Văn Lũng Cú 30 0,280 0,720 Đồng Văn Ma Lé 4 0,231 0,769 Đồng Văn Thái Phìn Tủng 30 0,374 0,626 Đồng Văn Phố cáo 28 0,509 0,491 Đồng Văn Sáng Tủng 22 0,422 0,578 Mèo Vạc Lũng Phù 30 0,256 0,744
Mèo Vạc Khâu Vai 35 0,297 0,703
Mèo Vạc Tát Ngà 23 0,349 0,651
Mèo Vạc Nậm Ban 7 0,267 0,733
Yên Minh Na Khê 18 0,567 0,433
Yên Minh Lũng Hồ 30 0,383 0,617
Yên Minh Du già 22 0,377 0,623
Quản Bạ Bát Đại Sơn 25 0,659 0,341
Quản Bạ Tùng Vai 12 0,722 0,278
Quản Bạ Quyết Tiến 19 0,563 0,437
Quản Bạ Lùng Tám 18 0,607 0,393
Bắc Mê Giáp Trung 8 0,509 0,491
Bắc Mê Minh Ngọc 5 0,522 0,478
Bắc Mê Yên Phong 26 0,179 0,821
Bắc Mê Yên Cƣờng 11 0,159 0,841 Hồng Su Phì Pố Lồ 11 0,697 0,303 Hồng Su Phì Pờ Ly Ngài 21 0,810 0,190 Xín Mần Nà Xỉn 5 0,712 0,288 Xín Mần Chí Cà 52 0,840 0,160 Xín Mần Sán Xà Hồ 11 0,845 0,155 Xín Mần Quảng Nguyên 4 0,881 0,119
Quang Bình Tân Nam 6 0,845 0,155
3.1.2.7. Tính đa dạng di truyền hệ gen ty thể
Sau khi tiến hành giải và phân tích trình tự ADN vùng D-loop ty thể từ sản phẩm PCR của 26 mẫu bị ở Hà Giang chúng tơi thu đƣợc đoạn trình tự nucleotide có độ dài 530 bp trên độ dài 990 bp của sản phẩm PCR. Đoạn trình tự này có vị trí từ nucleotide 15813 đến 16343 của tồn bộ trình tự ADN ty thể đƣợc cơng bố bởi Anderson và cộng sự (1982) [15] với mã truy nhập trên ngân hàng gen Quốc tế là V00654.
So sánh trình tự vùng D-loop đồng thời của 67 mẫu bò bao gồm: bò ở Hà Giang (26 mẫu); Hàn Quốc (4 mẫu bò vàng); Nhật Bản (9 mẫu bò đen), Ấn Độ (6 mẫu gồm các giống Harianna, Sahiwal, Tharparkar); Châu Phi (8 mẫu gồm các giống: Butana, Fulani, Kenana và N’Dama); Châu Âu (12 mẫu gồm các giống: Aberdeen Angus, Charolais, Friesian, Here ford, Jersey và Simantal) và 2 mẫu đối chứng của bị có u Bos indicus và khơng có u Bos taurus, kết quả cho thấy xuất hiện 39 kiểu haplotype và có 50 điểm đa hình giữa các haplotype. Trong số 26 mẫu bò ở Hà Giang, chúng tôi đã xác định đƣợc 14 haplotype và giữa các haplotype này có 34 điểm đa hình (polymophic site). Các kết quả đƣợc trình bày ở hình 3.9.
Qua hình 3.9 cho thấy trình tự ADN vùng D-loop ty thể ở quần thể bò ở Hà Giang đƣợc tách biệt thành hai nhóm (ký hiệu là H’mơng 1 và H’mơng 2): nhóm H’mơng 1 gồm các mẫu có ký hiệu: VN1, VN14, VN8, VN11 VN17, VN14, VN22, VN23, V25, có trình tự của lồi phụ Bos taurus (khơng có u) ; nhóm H’mơng 2 gồm các mẫu: VN20, VN18, VN24, VN10, VN4, có trình tự của lồi phụ Bos indicus
(bị có u). Trong số 26 mẫu bị H’mơng đƣợc phân tích ngẫu nhiên, kết quả cho thấy có 14 mẫu thuộc loài phụ Bos indicus và 12 mẫu thuộc loài phụ Bos taurus với tỷ lệ tƣơng ứng là 54% và 46 % (Hình 3.10).
Hình 3.9: Sự đa dạng trình tự vùng D-loop ty thể của 67 mẫu bị phân tích. Ký hiệu của các mẫu đƣợc thể hiện ở cột thứ nhất: EU (Châu Âu); AF (Châu Phi); JP (Nhật Bản); KR (Hàn Quốc); VN (Viêt Nam); IN (Ấn Độ). V00654 và NC005971 tƣơng ứng là trình tự ADN ty thể chuẩn của mẫu bị Bos taurus và bò Bos indicus. Ký hiệu
3.1.2.8. Mối quan hệ di truyền của bò ở Hà Giang với mốt số quần thể bò khác
Khoảng cách di truyền giữa quần thể bò ở Hà Giang với một số quần thể bò khác đƣợc ƣớc lƣợng theo phƣơng pháp của Tamura-Nei (1993) [127] dựa trên sự sai khác trình tự ADN thể hiện ở bảng 3.8.
Bảng 3.8: Ma trận khoảng cách di truyền giữa các quần thể bị ni và bị rừng Mỹ theo Tamura-Nei theo Tamura-Nei [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [1] Châu Âu 0,000 [2] Châu Phi 0,008 0,000 [3] Ấn Độ 0,060 0,061 0,000 [4] Nhật Bản 0,007 0,013 0,065 0,000 [5] Hàn Quốc 0,007 0,011 0,063 0,009 0,000 [6] H’mông 2 0,058 0,060 0,004 0,064 0,062 0,000 [7] H’mông 1 0,007 0,012 0,058 0,009 0,010 0,057 0,000 [8] Bò rừng Mỹ 0,135 0,133 0,140 0,139 0,139 0,137 0,133 0,000
Bảng 3.8 cho thấy khoảng cách di truyền giữa bò rừng Mỹ và các quần thể bò khác (Châu Âu, Châu Phi, Ấn Độ, Việt Nam, Hàn Quốc, Nhật Bản) đều lớn hơn 0,1. Trong khi đó, khoảng cách di truyền giữa bị Ấn Độ, H’mơng 2 (thuộc loài phụ
Bos indicus) và các quần thể bị thuộc lồi phụ Bos taurus của Châu Âu, Nhật Bản,
Hàn Quốc, Châu Phi và H’mông 1 lớn hơn 0,05. Khoảng cách di truyền giữa quần thể bò Châu Âu, Châu Phi, Nhật Bản, Hàn Quốc và H’mông 1 dao động trong khoảng 0,007–0,012. Khoảng cách di truyền giữa nhóm bị H’Mơng 2 và bị Bos indicus Ấn Độ là 0,004.
Ở cây phân loại di truyền (hình 3.10) cho thấy quần thể bị H’mơng nhóm 1 và Châu Âu, Châu Phi, Hàn Quốc, Nhật Bản đều thuộc bị Bos taurus và có mối quan
Trong khi đó nhóm bị H’mơng 2 có mối quan hệ di truyền rất gần với quần thể bò
Bos indicus Ấn Độ.
Mặc dù kết quả tính tốn cho thấy mối quan hệ di truyền giữa nhóm bị Bos
taurus ở Hà Giang (H’mơng 1) và bị Bos tarus của Châu Âu, Hàn Quốc, Nhật Bản
gần hơn (0,007 - 0,01) so với nhóm bị Châu Phi (0,012), tuy nhiên, sự khác nhau này là rất nhỏ. Do vậy ở cây phân loại (Hình 3.10) khơng cho thấy có sự tách biệt hẳn giữa các nhóm bị Châu Phi và H’mơng 1, Châu Âu, Hàn Quốc, Nhật Bản. Kết quả nghiên cứu này của chúng tôi cũng tƣơng tự với các kết quả nghiên cứu của tác giả Kim và cộng sự (2003) [63], khi nghiên cứu mối quan hệ di truyền của một số giống bị của Hàn Quốc cũng khơng cho thấy sự tách biệt giữa bò Hàn Quốc, Châu Âu và Châu Phi. Trong khi đó, Mannen và cộng sự (1998) khi nghiên cứu nguồn gốc của giống bò đen Nhật Bản (Bos taurus) dựa trên phân tích trình tự ADN ty thể đã cho thấy sự tách biệt giữa bò Châu Âu với bò Châu Phi. Đặc biệt, tác giả đã chỉ ra một số cá thể bò đen của Nhật Bản có mối quan hệ di truyền gần với bò Bos taurus của Châu Âu hơn là bò Bos taurus của Châu Phi. Nhƣ đã trình bày ở trên,
một số giả thiết cho rằng các giống bị ngày nay có khả năng có nguồn gốc thuần hố từ 3 khu vực khác nhau: Khu vực Tây Á là nơi thuần hố bị Bos indicus bao gồm các giống bị có u Ấn Độ hiện nay, vùng Cận Đơng là nơi thuần hố bị Bos taurus (tổ tiên của các giống bị Bos taurus ở Châu Âu ngày này), ngồi ra, Châu
Phi cũng có thể là nơi thuần hố của bị Bos taurus khác (Bradley và cộng sự, 1996; Loftus và cộng sự, 1994; Troy và cộng sự, 2001).
Mặt khác, kết quả phân tích cho thấy tỷ lệ bị thuộc lồi phụ Bos indicus và Bos taurus ở quần thể bị ni ở Hà Giang tƣơng ứng là 54% và 46 %, kết quả này
cũng phù hợp với nhận định của Phillips (1961) và Payne (1995). Các tác giả cho rằng các giống bò bản địa của Trung Quốc và Việt Nam có nguồn gốc từ sự lai tạp giữa bị có u (Bos indicus) và bị khơng có u (Bos taurus). Đồng thời kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Xin Cai và cộng sự (2006) khi nghiên cứu về phân loại tỷ lệ bị có nguồn gốc thuộc lồi phụ Bos taurus và Bos indicus trong mỗi giống ở 18 giống bò bản địa phân bố trên toàn lãnh thổ
Trung Quốc. Trong đó kết quả chỉ ra, tỷ lệ bị khơng u (Bos taurus) chủ yếu tập trung ở phía Bắc với tỷ lệ 81,8-100% ở các giống và đƣợc cho là do du nhập từ Mông Cổ trong khoảng thời gian giữa 3766-3122 năm trƣớc Công Nguyên. Trong khi đó tỷ lệ bị có u (Bos indicus) chủ yếu tập trung ở phía Nam Trung Quốc với tỷ lệ 63,3-100% ở các giống.
Nhƣ vậy, kết quả nghiên cứu của chúng tôi đã cung cấp bằng chứng ở mức độ phân tử về sự lai tạp giữa hai loài phụ Bos indicus và Bos taurus ở bị vàng Việt
Nam nói chung và ở quần thể bị vàng ở Hà Giang nói riêng, phù hợp với các nhận định trƣớc đây về nguồn gốc của bò vàng Việt Nam từ bò Bos indius của Ấn Độ và bò Bos taurus từ Trung Quốc (Lê Viết Ly và cộng sự 1999). Tuy nhiên để làm sáng tỏ nguồn gốc của bò Vàng Việt Nam và bị ni ở Hà Giang cũng nhƣ những sự khác nhau trong các nghiên cứu của chúng tôi và của Mannen và cộng sự (1998) cần thực hiện các nghiên cứu tiếp theo trong đó cần tiến hành phân tích với số lƣợng mẫu nhiều hơn ở tất cả các nhóm bị vàng khác nhau hiện có ở Việt Nam. Hơn nữa, ngồi việc tiến hành phân tích trình tự ADN vùng D-loop cần tiến hành kết hợp phân tích tính đa hình hệ gen nhân bằng kỹ thuật microsatellite.
Hình 3.10: Cây phân loại thể hiện mối quan hệ di truyền của 67 mẫu bò bao gồm: Việt Nam (VN), Hàn Quốc (KR), Nhật Bản (JP), Ấn Độ (IN), Châu Âu (EU), Châu Việt Nam (VN), Hàn Quốc (KR), Nhật Bản (JP), Ấn Độ (IN), Châu Âu (EU), Châu
phi (AF), 5 mẫu bò rừng Châu Mỹ (Bison) và 2 mẫu bị có u và khơng có u đối chứng tƣơng ứng là V00654, NC00597. Giá trị hoành độ của cây thể hiện khoảng
cách di truyền JP U87635 JP U87633 KR AF409056 JP U87639 JP U87638 JP U87637 JP U87636 VN8 JP U87634 Bos taurusV00654 VN22 VN5 VN13 VN14 JP U87640 EU L27716 EU L27726 JP U87650 EU L27734 EU L27717 EU L27735 KR AF409055 EU L27718 EU L27719 EU L27727 EU L27712 EU L27725 KR AF409057 EU L27713 VN23 VN17 VN19 VN1 VN15 VN25 EU L27724 AF L27730 AF L27731 AF L27728 AF L27720 AF L27721 AF L27729 VN11 KR AF409054 AF L27714 AF L27715 VN4 VN20 VN24 IN L27723 VN18 IN L27722 IN L27732 IN L27736 IN L27737 IN L27733 Bos indicusNC005971 VN2 VN43 VN6 VN7 VN9 VN10 VN12 VN16 VN21 VN26 Bison U12946 Bison U51848 Bison U12936 Bison U12955 Bison U12959 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Bị khơng u Bos taurus Bị có u Bos indicus Bò rừng Mỹ Bison bison
3.2. ĐA DẠNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ BÕ TÓT VÀ BÕ RỪNG HOANG DÃ DÃ
3.2.1. Kết quả tách chiết ADN
Đối với các quần thể vật nuôi, công việc tách chiết ADN từ các mẫu mô, mẫu máu hiện nay đã trở nên hết sức đơn giản, tuy nhiên đối với các quần thể động vật hoang dã thì điều này lại rất khó khăn do khơng thể có đƣợc trực tiếp các mẫu mơ và mẫu máu. Vì vậy cơng việc tách chiết ADN phải thực hiện trên các mẫu sinh học hiếm nguồn ADN nhƣ mẫu phân, lông.