Nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể trai tai tƣợng (Tridacna spp.)

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đa dạng di truyền của loài trai tai tượng Tridacna Squamosa ven biển Khánh Hòa và Phú Quốc (Trang 35)

Hiện nay, trên thế giới nhiều công trình nghiên cứu về đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể của trai tai tƣợng đã đƣợc thực hiện, nhằm bảo tồn và lƣu giữ nguồn gen quý hiếm này.

Benzie và Williams (1995) đã nhận thấy sự khác biệt về cấu trúc di truyền giữa các quần thể của Tridacna gigas còn lại trên thế giới khi so sánh đa dạng allozyme tại 7 locus đa hình của quần thể loài này ở 13 địa điểm vùng tây Thái Bình Dƣơng (bao gồm khu vực Silliman – Philippine, đảo san hô Mili thuộc quần đảo Marshall, đảo Abemama thuộc quần đảo Kiribati, các đảo Marovo, Isabel, Nggela, Russel thuộc quần đảo Solomon, các khu vực Stapleton, Michaelmas, Thetford, Myrmidon, Grub thuộc rạn san hô Great Barrier) (Benzie J. A. H. và cộng sự, 1995). Phân tích Cluster xác định đƣợc hai nhóm quần thể chính theo khu vực địa lý: trung tâm Thái Bình Dƣơng gồm Kiribati và quần đảo Marshall; và nhóm tây Thái Bình Dƣơng bao gồm tất cả các quần thể còn lại. Trong nhóm thứ hai, quần thể Great Barrier Reef (GBR) có sự khác biệt đáng kể so với quần thể ở quần đảo Solomon. Tại đây, ngƣời ta nhận thấy các

dòng chảy chính của sự di chuyển gen không song song với bề mặt dòng chảy nhƣ dự đoán, mà vƣợt qua các dòng chảy này. Trao đổi gen đã đƣợc giới hạn hƣớng đông – tây giữa miền Trung và Tây Thái Bình Dƣơng, quần thể GBR và quần đảo Solomon.

Việc thiếu sự tƣơng ứng giữa các dòng chảy bề mặt chính và sự di chuyển gen cho thấy rằng cấu trúc di truyền của T. gigas phản ánh lịch sử di cƣ của loài không còn xảy ra nữa, mà ngày nay nó đã bị phân tán. Những phát hiện này đã đặt ra câu hỏi có liên quan đến nguồn gốc và sự duy trì tính đa dạng di truyền trong quần đàn động vật Thái Bình Dƣơng và có ý nghĩa quan trọng đối với nuôi trồng hải sản và sự bảo tồn loài trai tai tƣợng T. gigas.

Great Barrier (GB) là một trong những hệ thống rạn san hô lớn còn lại ở khu vực Thái Bình Dƣơng, nơi mà loài trai tai tƣợng khổng lồ T. gigas đƣợc tìm thấy với số lƣợng lớn. Bezie và Williams (1992) nghiên cứu đa dạng di truyền của các quần thể T.

gigas tại các địa điểm ở trung tâm và phía Bắc của rạn san hô GB. Mặc dù sự cách địa

lý lớn hơn 1000km, nhƣng sự khác biệt di truyền là rất thấp. Sự thiếu khác biệt di truyền theo không gian giữa các quần thể này không hoàn toàn đồng nghĩa với sự thiếu đa dạng di truyền. Đa dạng di truyền trong quần thể là rất lớn, với tỷ lệ dị hợp tử quan sát đƣợc là 0,221–0,250 (Benzie J. A. H. và cộng sự, 1992). Tần suất gen phù hợp với điều kiện của cân bằng Hardy–Weinberg. Những dữ liệu này cho thấy giao phối ngẫu nhiên xảy ra trong cả hệ thống rạn san hô và có sự kết nối của vùng trung tâm và vùng phía bắc GB. Việc trao đổi gen giữa các quần đàn trai tai tƣợng có ý nghĩa quan trọng đối với quản lý bảo tồn quần thể T. gigas trên thế giới.

Theo nghiên cứu của Evan và Jerry (2006), dữ liệu từ Inter-Simple Sequence Repeat loci (ISSR) cho thấy cấu trúc di truyền trong 4 quần thể trai tai tƣợng (bao gồm các rạn Stapleton, Thetford, Myrmidon, Gub) ở phía bắc và trung tâm của rạn GB có mức độ đa dạng thấp (ΦPT = 0,0322, p = 0,005), trong đó có sự khác biệt di truyền rõ ràng giữa các quần thể từ vùng rạn Thetford và Grub (Evans B.S. và cộng sự, 2006). Dữ liệu cho thấy không có sự khác biệt di truyền đáng kể giữa các quần thể tại đây.

Các khu vực lấy mẫu ở GB là khoảng một phần tƣ vùng phân bố của T.gigas. Sự khác biệt cấu trúc di truyền có thể hình thành giữa miền bắc và miền nam GB. Vì vậy, các chính sách bảo tồn đối với T. gigas nên đƣợc tiến hành dựa vào sự di chuyển gen của chúng trong khu vực GB.

Benzie và Willams (1997) khảo sát sự đa dạng di truyền tại 8 locus đa hình của 19 quần thể trai tai tƣợng T. maxima ở khu vực tây và trung tâm Thái Bình Dƣơng. Kết quả cho thấy kiểu đa dạng di truyền đã đƣợc quan sát ở loài T. gigas trƣớc đây (Benzie J. A. H. và cộng sự, 1995; 1992) không phù hợp với loài này và có thể phản ánh cấu trúc di truyền cơ bản của các loài sinh vật biển sống ở vùng nƣớc nông. Quần thể T.

maxima ở hệ thống rạn có sự kết nối cao nhƣ rạn san hô GB (trung bình FST < 0,003), nhƣng có sự khác biệt di truyền giữa các nhóm rạn san hô trên các quần đảo khác nhau, giữa tây và trung tâm Thái Bình Dƣơng. Sự di chuyển gen giữa Philippine và GB, giữa Philippine và Melanesia (quần đảo Solomon và Fiji), giữa Philippine và trung tâm nhóm đảo Thái Bình Dƣơng (đảo Marshall, Kiribati, Tuvalu và quần đảo Cook) đƣợc ghi nhận là ở mức độ thấp. Các tuyến đƣờng của sự di chuyển gen đƣợc nhận định là vuông góc với dòng chảy đại dƣơng ngày nay (Benzie J. A. H. và cộng sự, 1997).

Khảo sát cấu trúc di truyền quần thể của trai tai tƣợng T. crocea ở quần đảo Indo– Malay bằng chỉ thị phân tử Cytochrome oxidase I (COI). Kochzius và Nuryanto (2008) đã nhận thấy cấu trúc di truyền rõ rệt của loài này và nó đƣợc phân tách bởi khoảng cách địa lý. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, sự di chuyển gen bị giới hạn giữa tất cả các vùng thu mẫu. Giá trị ΦST = 0,28 là rất cao so với những nghiên cứu khác trên các loài trai tai tƣợng. Theo sự khác biệt di truyền, các vùng thu mẫu có thể đƣợc chia thành bốn nhóm từ tây sang đông: (i) đông Ấn Độ Dƣơng, (ii) biển Java, (iii) biển Đông, trong các dòng chảy của Indonesia, cũng nhƣ các vùng biển phía đông của Sulawesi, và (iv) tây Thái Bình Dƣơng (Kochzius M.,Nuryanto A., 2008).

Tiếp theo, Juinio-Menez và cộng sự (2003) đã nghiên cứu để so sánh sự đa dạng và mối quan hệ di truyền của T. crocea giữa các rạn san hô ở Palawan, Philippine.

Trong đó có 2 – 5 quần thể đƣợc thu mẫu từ một trong bốn khu vực: Các rạn san hô thềm ở phía bắc Palawan, phía nam Palawan và các rạn san hô ngoài khơi, nhóm đảo Kalayaan (KIG) ở biển Đông và các vũng nông Tubbataha ở biển Sulu. Tỷ lệ dị hợp tử cao nhất trong quần thể T. crocea là từ Tubbataha ở biển Sulu. Tỷ lệ dị hợp tử ƣớc tính thấp nhất là ở các rạn san hô của KIG ở khu vực biển Đông. Các rạn san hô Tubbataha ở biển Sulu có mối quan hệ di truyền với các quần thể từ các rạn phía nam của Palawan, trong khi các rạn san hô ở KIG có mối quan hệ di truyền cao hơn với các rạn san hô Palawan ở phía bắc. Mối quan hệ di truyền của T. crocea giữa các rạn san hô

trong khu vực cho thấy tầm quan trọng của các nhân tố địa lý ở quy mô nhỏ có ảnh hƣởng đến việc phục hồi quần thể trong cấu trúc di truyền các quần thể trên các đảo nhỏ và trên cả hệ thống rạn san hô ở Palawan (Juinio-Meñez M. A. và cộng sự, 2003). Nhƣ vậy, cấu trúc và tính đa dạng di truyền của các quần thể trai tai tƣợng ở các vùng địa lý khác nhau đã đƣợc làm sáng tỏ phần nào. Các nghiên cứu này cũng giúp nâng cao hiểu biết về lịch sử tiến hóa, địa sinh học và phân loại các loài cận giống của trai tai tƣợng; từ đó góp phần tạo cơ sở cho việc bảo tồn nguồn gen quý hiếm của chúng nói riêng và bảo tồn đa dạng sinh học biển nói chung.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đa dạng di truyền của loài trai tai tượng Tridacna Squamosa ven biển Khánh Hòa và Phú Quốc (Trang 35)