Do có giá trị kinh tế và dƣợc liệu cao, nên các loài lá kim nói chung trên thế giới đã bị khai thác và tàn phá nhiều. Vì thế tính đa dạng của chúng đã và đang bị đe dọa cả ở mức độ loài và quần thể. Việc nghiên cứu di truyền quần thể phục vụ cho công tác bảo tồn và phục hồi các loài Thông trên thế giới đang là “điểm nóng”
và đƣợc nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm [25]. Chẳng hạn, năm 2004, Wang và cộng sự đã sử dụng chỉ thị ISSR phân tích đa dạng di truyền của 5 quần thể Bách xanh ở Tây Nam Trung Quốc. Kết quả chỉ ra tỉ lệ locus đa hình P = 26,9%
và giá trị dị hợp tử mong đợi của các quần thể Bách xanh nghiên cứu là 0,114, không có sự tương quan giữa khoảng cách di truyền và số lượng cá thể trong quần thể, sự đa dạng di truyền của các quần thể Bách xanh là thấp [56].
Năm 2010, Xiliao và cộng sự [54] đã sử dụng chỉ thị SSR để đánh giá đa dạng di truyền của 9 quần thể Bách xanh ở Trung Quốc. Kết quả phân tích 34 mẫu Bách xanh từ 9 quần thể sử dụng 13 chỉ thị SSR cho thấy số alen trên một locus dao động từ 2 đến 9 với giá trị trung bình là 6,08. Giá trị của hệ số gen dị hợp tử quan sát (Ho) khác nhau giữa các quần thể trung bình 0,668 dao động từ 0 đến 1,000. Giá trị tần số gen dị hợp tử mong đợi dao động từ 0,154 đến 0,891 với mức trung bình 0,681. Những chỉ thị SSR đa hình sẽ là công cụ hữu ích trong việc xác định đa dạng di truyền để xây dựng chiến lƣợc bảo tồn các loài Bách xanh này.
Ngoài ra còn có nhiều nhóm tác giả khác trên thế giới cũng đã quan tâm và nghiên cứu về vấn đề này nhƣ năm 2010, Wang và Hao đã sử dụng chỉ thị ISSR để đánh giá đa dạng di truyền của 13 quần thể thông tự nhiên ở Trung Quốc (Pinus tabulaeformis Carr.) [55]. Kết quả chỉ ra rằng tổng số biến đổi di truyền trong quần thể Thông ở Trung Quốc chủ yếu duy trì bên trong quần thể. Sự đa dạng di tuyền có xu hướng giảm từ quần thể trung tâm đến quần thể trung gian và quần thể biên. Cả hai yếu tố phân bố tự nhiên và hoạt động của con người đều ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc di truyền của loài này. Madhav và cộng sự (2011) đã nghiên cứu đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể của 13 quần thể của loài Thuja occidentalis (Cupressaceae) ở Canada, Scotia và Island [34], Chung và cộng sự (2004) nghiên cứu trên loài Cunninghamia konishii – một loài đặc hữu ở Đài Loan [20], Man và cộng sự (2000) nghiên cứu đa dạng di truyền trên loài Juniperus rigida (Cupressaceae) và Juniperus coreana [35]. Đặc biệt thông qua việc phân tích cấu trúc di truyền sử dụng chỉ thị ISSR, AFLP, của một số loài lá kim bị đe doạ tuyệt chủng cho thấy mức độ đa dạng di truyền bị suy giảm rất cao liên quan đến khả năng tăng hệ số đồng hợp tử trong các quần thể nhỏ và hẹp.
Những nghiên cứu đó cũng chỉ ra mức độ đa dạng giữa các quần thể là rất lớn và đồng thời đƣa ra một số biện pháp hiệu quả để phục hồi nguồn gen một số loài lá kim bị đe dọa tuyệt chủng [57].
1.4.2. Trong nước
Việt Nam hiện đƣợc xếp vào một trong 10 điểm nóng nhất trên thế giới về
bảo tồn Thông, vì thế việc nghiên cứu bảo tồn các loài lá kim cần đƣợc coi trọng [6], [8]. Đến nay, ở Việt nam hầu hết các loài mới chỉ tập trung vào việc nghiên cứu phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và nơi phân bố, trong khi đó các nghiên cứu về phân tử cũng nhƣ thành hóa học còn ít đƣợc chú ý. Công ƣớc quốc tế về Đa dạng sinh học (1994) đã xác định Đa dạng sinh học bao gồm 3 cấp: (i) đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay đa dạng nguồn gen), (ii) đa dạng giữa các loài (đa dạng về thành phần loài hay đa dạng loài) và (iii) đa dạng hệ sinh thái. Vì những lý do trên, việc nghiên cứu đa dạng di truyền của các loài có giá trị khoa học, kinh tế, các loài đặc hữu, quý hiếm đang bị đe dọa tuyệt chủng ở Việt Nam nói chung, đặc biệt các loài lá kim là hết sức cần thiết. Hiện nay ở Việt Nam có nhóm nghiên cứu của Phòng Phân loại học thực nghiệm và Đa dạng nguồn gen thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam (BTTNVN) là một trong những đơn vị đã và đang có những nghiên cứu sâu về đa dạng di truyền nguồn gen một số loài lá kim trên cơ sở phân tích phân tử. Chẳng hạn nhƣ Vũ Đình Duy và cộng sự (2010) đã đánh giá đa dạng di truyền của 4 loài thuộc họ Hoàng đàn (Cupressaceae) là Pơ mu (Fokienia hodginsii), Sa mộc dầu (Cunninghamia lanceolata var. konishii), Hoàng đàn Hữu liên (Cupressus tonkinesis) và Thủy tùng (Glytostrobus pensilis) bằng sử dụng chỉ thị ISSR, SSR và giải mã vùng gen 18S đã chỉ ra hai loài Pơ mu và Sa mộc dầu có mức độ suy giảm cao hơn Thủy tùng và Hoàng đàn Hữu liên [3]. Sự suy giảm đều liên quan đến hoạt động của con người, đặc biệt nơi sống bị phân cắt. Kết quả giải mã trình tự gen 18S còn cho phép giải quyết vấn đề tồn tại về taxon của Sa mộc dầu (Cunninghamia lanceolata var. konishii); hay Nguyễn Minh Tâm và cộng sự (2010) đã giải mã vùng gen rpoC, gen rbcL và gen matK để nghiên cứu mối quan hệ di truyền của 15 loài lá kim thuộc lớp Thông (Thủy tùng, Thông đỏ bắc, Bách xanh núi đá, Bách xanh núi đất, Hồng tùng, Thông Pà cò, Thông tre lá dài, Thông đà lạt, Thông nàng, Thông tre lá ngắn, Thông ba lá, Kim giao nam, Kim giao bắc, Dẻ tùng vân nam và Thông đỏ nam) và đã chỉ ra mối quan hệ gần gũi của các loài [13].
Để nghiên cứu mối quan hệ họ hàng giữa các taxon trong thực vật, Tam và Trang (2012) đã sử dụng vùng gen 18S để xác định mối quan hệ tiến hoá của 6 chi
thuộc họ Hoàng đàn (Cupressaceae) ở Việt Nam [50]. Kết quả chỉ ra 2 nhánh tiến hoá có quan hệ mật thiết với nhau, Xanthocyparis vietnamesis/Cupressus tonkinensis và Fokienia hodginsii/Cupressus rupestris/C. formasana. Xanthocyparis noothatensis có quan hệ gần gũi với loài thuộc chi Cupressus. Fokienia hodginsii cùng nhánh tiến hoá với chi Calocedrus. Tương tự, Đinh Thị Phòng và cộng sự (2009), Vũ Thi Thu Hiền và cộng sự (2009) cũng đã sử dụng chỉ thị RAPD, và cpSSR để nghiên cứu mối quan hệ di truyền quần thể tự nhiên loài Pơ mu và Bách xanh phục vụ cho cho công tác bảo tồn. Kết quả phân tích đã chỉ ra: đối với loài Pơ mu khi phân tích 25 mẫu từ các xuất xứ Lâm Đồng, Khánh Hòa, Lào Cai và Hòa Bình phân làm 2 nhánh chính có hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,876 đến 1, tính đa dạng di truyền giữa các xuất xứ Pơ mu rất thấp và có thể đe dọa sự tồn vong của loài này [9]. Đối với loài Bách xanh, hệ số tương đồng di truyền của 20 mẫu Bách xanh thu được ở 3 địa phương Hà Tây, Lâm Đồng, Quảng Bình dao động từ 0,75 đến 1. Kết quả phân tích với 15 mồi RAPD và 6 mồi cpSSR cho thấy có sự bảo thủ di truyền rất cao trong hệ genome lục lạp của cây Bách xanh [5].
Mới đây nhất, Đinh Thị Phòng và cộng sự (2015) cũng đã sử dụng chỉ thị ISSR và SSR để phân tích tính đa dạng di truyền của quần thể tự nhiên loài Thông lá dẹt (Pinus krempfij Lecomte) và Thông đà lạt (Pinus dalatensis Ferre‟) và đã chỉ ra rằng tính đa dạng di truyền trong quần thể loài Thông lá dẹt là tương đối thấp. Cụ thể, khi sử dụng 17 cặp mồi SSR để phân tích 70 cá thể cho thấy mức độ tương đồng di truyền của loài Thông lá dẹt ở Tây Nguyên dao động từ 59 đến 100% [10].
Tương tự, khi sử dụng 26 mồi ISSR để phân tích tính đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể Thông lá dẹt ở Tây Nguyên cho thấy mức độ tương đồng di truyền của loài dao động trong khoảng từ 65,7 đến 79,82% [7]. Với các kết quả này cho thấy cần phải bảo tồn cả ở mức cá thể và quần thể. Với loài Thông đà lạt (Pinus datatenis Ferre‟), nhóm nghiên cứu đã sử dụng 26 mồi ISSR để phân tích đa dạng di truyền 6 quần thể tự nhiên loài này thu ở: Xa Hiếu, Dak Glei, Ngọc Linh (Kon Tum), Đa Chais (Lâm Đồng), Hòa Sơn (Đắk Lắk), A Yun (Gia Lai) kết quả đã nhân bản đƣợc 95 phân đoạn DNA trong đó có 48 phân đoạn DNA đa hình (chiếm 50,52%). Tính
đa dạng di truyền thể hiện cao nhất ở quần thể Đa Chais, tinh Lâm Đồng (I = 0,130;
h = 0,077; PPB = 25,26%) và thấp nhất ở quần thể Xa Hiếu, tỉnh Kon Tum (I = 0,06; h = 0,037; PPB = 11,58%). Tổng mức độ thay đổi phân tử (AMOVA) giữa các cá thể trong quần thể là 58,01% và giữa các quần thể là 41,09% [22].
Đến nay có thể nói, các dẫn liệu về đa dạng di truyền, các trình tự nucleotide đặc trƣng cho một số loài lá kim đặc hữu, có giá trị kinh tế cao và có nguy cơ tuyệt chủng hầu nhƣ chƣa đƣợc nghiên cứu hoặc rất hạn chế nên cần đƣợc quan tâm nghiên cứu để có kế hoạch bảo tồn cũng nhƣ khai thác nguồn tài nguyên quý giá này.