b. Sự đa dạng di truyền giữa các quần thể chim yến nhà
3.4.5. Mối quan hệ di truyền giữa các phân loài chim yến tổ trắng
Để tìm hiểu mối quan hệ di truyền giữa các quần thể, các phân loài trong loài A. fuciphagus chúng tôi lựa chọn các trình tự kiểu gen khác nhau đại diện cho các quần thể chim yến nghiên cứu kết hợp với các trình tự gen cytochrome b của phân loài chim yến A. f. vestitus để phân tích. Bên cạnh đó, khảo sát 184 trình tự gen cytochrome b của các quần thể chim yến xuất hiện tại Thái Lan thời gian gần đây, trong nghiên cứu của Aowphol et al. từ 2003- 2006, chúng tôi lựa chọn các trình tự A.fu.H01, A.fu.H02, A.fu.H05, A.fu.H07 đại diện của các kiểu gen phổ biến nhất. Tuy nhiên, các trình tự DNA của các quần thể chim yến ở Thái Lan chỉ có chiều dài 523bp nên các phân tích có một số điều chỉnh nhỏ. Ở đây chúng tôi sử dụng mô hình 2 tham số K81uf với phân phối đồng đều, mô hình đã được khảo sát phù hợp để phân tích các trình tự này.
Các giá trị khoảng cách di truyền giữa các trình tự khảo sát thể hiện trong hình 3.6. Af.ger DQN1 DBD2 DBD3 DBD4 DKH1 NBD1 NBD2 Af.ger DQN1 0.006 DBD2 0.008 0.002 DBD3 0.000 0.006 0.008 DBD4 0.008 0.002 0.004 0.008 DKH1 0.006 0.000 0.002 0.006 0.002 NBD1 0.021 0.019 0.021 0.021 0.021 0.019 NBD2 0.025 0.023 0.025 0.025 0.025 0.023 0.004 NBD3 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 NBD4 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 NBD6 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 NDN1 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 NDN2 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 NKH 0.017 0.015 0.017 0.017 0.017 0.015 0.004 0.008 AfuH01 0.025 0.023 0.025 0.025 0.025 0.023 0.004 0.000 AfuH02 0.019 0.017 0.019 0.019 0.019 0.017 0.006 0.006 AfuH05 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 AfuH07 0.021 0.019 0.021 0.021 0.021 0.019 0.008 0.008 AfuB4 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 AfuB5 0.023 0.021 0.023 0.023 0.023 0.021 0.002 0.002 AfvesB1 0.036 0.034 0.036 0.036 0.036 0.034 0.038 0.042 AfvesB2 0.030 0.027 0.029 0.030 0.029 0.027 0.032 0.036 AfvesB6 0.034 0.032 0.034 0.034 0.034 0.032 0.036 0.040 NBD3 NBD4 NBD6 NDN1 NDN2 NKH AfuH01 AfuH02 NBD3 NBD4 0.000 NBD6 0.000 0.000 NDN1 0.000 0.000 0.000 NDN2 0.000 0.000 0.000 0.000 NKH 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 AfuH01 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.008
AfuH05 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.006 0.002 0.004 AfuH07 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.004 0.008 0.002 AfuB4 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.006 0.002 0.004 AfuB5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.006 0.002 0.004 AfvesB1 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.034 0.042 0.036 AfvesB2 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.028 0.036 0.030 AfvesB6 0.038 0.038 0.038 0.038 0.038 0.032 0.040 0.034
AfuH05 AfuH07 AfuB4 AfuB5 AfveB1 AfveB2
AfuH05 AfuH07 0.006 AfuB4 0.000 0.006 AfuB5 0.000 0.006 0.000 AfvesB1 0.040 0.038 0.040 0.040 AfvesB2 0.034 0.032 0.034 0.034 0.006 AfvesB6 0.038 0.036 0.038 0.038 0.002 0.004
Hình 3.6. Ma trận khoảng cách di truyền giữa các trình tự của các phân loài chim yến tổ trắng
Ma trận khoảng cách di truyền cho thấy khoảng cách di truyền trong nội bộ từng phân loài đều khá nhỏ: không quá 0,8% đối với phân loài A. f.
germani và A. f. amechanus, không quá 0,6% đối với phân loài A. f. vestitus.
Các trình tự của phân loài A. f. amechanus trong nghiên cứu của chúng tôi có khoảng cách di truyền nhỏ với các trình tự A.fu.H01, A.fu.H02, A.fu.H05, A.fu.H07 với mức khác biệt chỉ ở mức các biến dị trong phân loài.
Trong khi đó khác biệt di truyền giữa các phân loài rất rõ ràng. Khoảng cách di truyền giữa A. f. germani và A. f. amechanus vào khoảng 1,5-2.5%.
Khoảng cách di truyền giữa A. f. germani và A. f. vestitus vào khoảng 2,7- 3,6%. Khoảng cách di truyền giữa A. f. amechanus và A. f. vestitus vào
Đối chiếu trong toàn tông Collocalia cho thấy khoảng cách di truyền giữa các loài khác nhau trong giống Aerodramus vào khoảng 2,0-7,0%, khoảng cách di truyền của giống Aerodramus với giống Collocalia và giống Hydrochous vào khoảng 8,0-14,0%. Như vậy, phân loài A. f. vestitus có sự
khác biệt nhiều so với phân loài A. f. germani và A. f. amechanus, mức khác biệt này có thể là ranh giới giữa các loài khác nhau. Tuy nhiên để có kết luận phân chia loài thì cần bổ sung nhiều thông tin sinh học khác để khẳng định chắc chắn liệu khác biệt di truyền đã đưa tới cách ly sinh sản hay chưa?
Sơ đồ quan hệ phát sinh giữa các quần thể xây dựng từ kết quả phân tích thống nhất theo 2 phương pháp ME và MP trên mô hình K81uf với phân bố đồng đều thể hiện ở hình 3.7. Cây phát sinh chủng loại được xây dựng với thuật toán hoán vị nhánh Close Neighbor Interchange (CNI), lặp lại 10 lần thêm taxon ngẫu nhiên, phân tích bootstrap với 1000 lần lấy lại mẫu.
Hình 3.7. Cây phát sinh các phân loài chim yến tổ trắng A. fuciphagus
(Số ở các gốc theo thứ tự là giá trị bootstrap theo phương pháp ME, MP) Đối chiếu trình tự nucleotide giữa 3 phân loài ghi nhận 30 vị trí có biến đổi, trong đó 26 vị trí biến đổi mang thông tin phát sinh nhóm và 4 vị trí biến đổi độc đáo. Kết quả phân tích phát sinh chủng loại cho thấy sự phân hóa giữa các phân loài là rất rõ ràng. Phân loài A. f. germani và A. f. amechanus có tổ tiên chung gần hơn so với nguồn gốc phát sinh của phân loài A. f. vestitus.
Nếu giả thiết sự tiến hóa trình tự là tuyến tính, áp dụng đồng hồ phân tử với sự phân hóa trình tự gen cytochrome b 2% tương đương với thời gian phân rẽ
A.fu.B5 NBD3 A.fu.B4 NBD4 A.fu.H05 NDN1 NBD6 NDN2 A.fu.H01 NBD2 NBD1 A.fu.H02 A.fu.H07 NKH A.f.ger DBD3 DBD4 DBD2 DQN1 DKH1 A.f.ves.B2 A.f.ves.B6 A.f.ves.B1 94/91 100/99 87/93 63/75 96/97 56/60 98/99 67/64 60/70 2 bien doi 61/- 77/-
1 triệu năm sẽ cho kết quả thời gian phân rẽ giữa A. f. germani và A. f. amechanus với A. f. vestitus vào khoảng 1,5-1,8 triệu năm ứng với sự phân hóa di truyền trung bình khoảng 3-3,6%.
Sự phân hóa trong phân loài A. f. germani không nhiều nên ở đây chúng tôi chỉ tập trung tìm hiểu sự đa dạng trong phân loài A. f. amechanus.
Trong phân loài A. f. amechanus, trình tự NKH mang nhiều đặc điểm nguyên thủy nhất và tách biệt với các trình tự khác từ khá sớm, gốc phân hóa này được lặp lại tới 98% và 99% ứng với các kiểm tra bằng bootstrapping theo phương pháp ME và ML. Tiếp theo là một nhánh phân hóa nhỏ gồm 2 trình tự tiêu biểu cho 2 kiểu gen phổ biến trong các quần thể tại Thái Lan: A.fu.H02 và A.fu.H07, trong đó A.fu.H07 có bước tiến hóa xa hơn với một biến dị độc đáo so với các trình tự khác là dị hoán ở vị trí nucleotide số 296 (các vị trí nucleotide từ đây là vị trí tương đối trên trình tự dài 523bp). Ba trình tự NKH, A.fu.H02 và A.fu.H07 có chung các đồng hoán tại vị trí nucleotide số 116 và 414, đây là các biến đổi đặc trưng so với các trình tự khác.
Ở nhánh phát sinh còn lại, trình tự NBD phân rẽ sớm hơn từ gốc chung có giá trị bootstrap là 60% và 70% tương ứng với phương pháp ME và MP. Các trình tự NBD3, NBD4, NBD6, NDN1, NDN2 nằm cùng nhánh phát sinh với A.fu.B4, A.fu.B5 và A.fu.H05. Trong nhánh này còn bao gồm một nhánh tiến hóa xa hơn gồm trình tự NBD2 và A.fu.H01, 2 trình tự này cùng mang đồng hoán tại vị trí nucleotide thứ 104, gốc phát sinh 2 trình tự này được củng cố bởi giá trị bootstrap 67% và 64% tương ứng với phương pháp ME và MP.
tại Thái Lan. Trình tự NKH mang nhiều khác biệt di truyền so với trình tự yến nhà khác tại Việt Nam trong nghiên cứu này nhưng khác biệt với trình tự A.fu.H02 chỉ bởi một đồng hoán. Các trình tự gen NBD3, NBD4, NBD6, NDN1, NDN2 đại diện phổ biến cho các quần thể chim yến nhà tại Việt Nam cũng tương đồng với trình tự kiểu gen phổ biến nhất của chim yến tại Thái Lan (kí hiệu A.fu.H05) và cũng có ở những quần thể chim yến ở Borneo, Malaysia (kí hiệu A.fu.B4 và A.fu.B5).
Vùng phân bố của phân loài A. f. amechanus ban đầu ở Borneo, Malaysia và Indonexia. Thông tin về chim yến nhà xuất hiện tại Thái Lan không lâu trước chim yến nhà tại Việt Nam. Khoảng cách địa lý giữa Việt Nam và Thái Lan khá gần. Các trình tự chim yến nhà tại Việt Nam tương đồng với những biến dị trình tự phổ biến nhất ở Thái Lan và Borneo, phản ánh quan hệ di truyền gần gũi giữa chim yến nhà tại Việt Nam với chim yến nhà tại Thái Lan và Borneo. Gắn kết những kết quả phân tích này chúng tôi đưa ra giả thuyết: Nguồn gốc hình thành những quần thể chim yến cư trú trong những công trình xây dựng trong đất liền tại Việt Nam do những đàn chim yến di cư từ Borneo qua Thái Lan và đến Việt Nam.
Một thông tin có ý nghĩa là: Khả năng định cư của chim yến A. f.
amechanus ở các tỉnh Nam Trung Bộ và Nam Bộ là minh chứng khẳng định
điều kiện tự nhiên về khí hậu và không gian sống ở những khu vực này của nước ta là phù hợp với nhu cầu của các quần thể chim yến nhà.
Trong nghiên cứu này sự phân hóa của các quần thể chim yến sào ở Việt Nam và mối quan hệ với các đơn vị phân loại khác còn chưa hoàn toàn sáng tỏ do thiếu thông tin từ các phân loài khác. Vì vậy, cần bổ sung dữ liệu của các quần thể, các phân loài khác để hoàn thiện thông tin tổng thể về nguồn gốc và phân bố của các quần thể. Ngoài ra, nghiên cứu thêm về hệ gen
nhân là cần thiết để đánh giá sự tạp giao giữa các đơn vị phân loại khác nhau. Sự đa dạng di truyền và tình trạng cận huyết của các quần thể cũng sẽ được bộc lộ ở phân bố các alen, các locus đa hình, tỉ lệ dị hợp tử.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
- Đã giải trình tự một phần gen cytochrome b thuộc hệ gen ty thể có chiều dài 606 bp từ 27 mẫu chim yến sào cư trú ngoài đảo (yến đảo) và chim yến cư trú trong đất liền (yến nhà), đại diện cho một số quần thể chim yến tại các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa và Bình Dương.
- Đã xây dựng được cây phát sinh chủng loại giữa các quần thể chim yến sào nghiên cứu và một số quần thể chim yến sào trong khu vực cho thấy chim yến sào ở Việt Nam chia thành nhóm chim yến đảo và nhóm chim yến nhà. Chim yến đảo ở Việt Nam thuộc phân loài Aerodramus fuciphagus germani (Oustalet, 1876), chim yến nhà ở Việt Nam thuộc phân loài
Aerodramus fuciphagus amechanus (Oberholser, 1912) và ghi nhận vùng
phân bố mới của chúng ở các tỉnh Bình Định, Khánh Hòa, Bình Dương. - Khoảng cách di truyền trong phân loài A. f. germani và A. f. amechanus vào khoảng 0-0,8%, khoảng cách di truyền giữa 2 phân loài này vào khoảng 1,7-2,4%. Giữa 2 phân loài A. f. germani và A. f. amechanus có 8 khác biệt nucleotide đặc trưng.
- Các quần thể chim yến đảo có quan hệ di truyền gần gũi, chỉ ghi nhận được một quần thể chim yến đảo Bình Định (DBD2, DBD3, DBD4) có sự khác biệt di truyền tương đối lớn. Các quần thể chim yến nhà có sự đa dạng di truyền cao. Các quần thể chim yến nhà ở Việt Nam hình thành do di cư từ vùng Nam Á tới, có thể từ đảo Borneo qua Thái Lan vào Việt Nam.
KIẾN NGHỊ
- Tránh phát triển hỗn độn các đàn yến nhà và yến đảo, bảo tồn những quần thể chim yến bản địa thuần chủng.
- Khảo sát các quần thể chim yến sào mới định cư tại Việt Nam và các quần thể chim yến sào khác trên thế giới. Xác định hiện trạng phân bố, sự di lưu của các quần thể. Đánh giá tình trạng tạp giao giữa các đơn vị phân loại có vùng phân bố chồng lấn, khả năng bảo tồn và phát triển các quần thể bản địa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Đặng Tất Thế, Lê Xuân Cảnh, Nguyễn Hồng Vân (2007), Đa dạng di truyền của chim yến sống ở đảo và đất liền thuộc tỉnh Bình Định và Khánh Hòa. Báo cáo Khoa học về Sinh thái và Tài nguyên sinh vật – Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ II (Phần Tài nguyên sinh vật; Đa dạng sinh học và bảo tồn): 568-573.
2. Nguyễn Cử, Lê Trọng Trải, Karen Phillipps (2000), Chim Việt Nam. Nhà xuất bản Lao Động – Xã Hội.
3. Nguyễn Khoa Diệu Thu (2007), Kỹ thuật nuôi chim yến trong nhà. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia.
4. Nguyễn Quang Phách (1991), Về giống Collocalia (Apodidae) ở Việt Nam. Tạp chí Sinh học, 10: 33-36.
5. Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia (1992), Sách Đỏ Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ.
6. Võ Quí (1975), Chim Việt Nam, hình thái và phân loại. Nhà xuất bản Khoa học kĩ thuật, 1: 524-534.
7. Walt Bachman (2007), trong “Lịch sử tự nhiên của Việt Nam” của Sterling E. J., Hurley M. M., Lê Đ. M. Yale University Press: 399-403.
Tài liệu tiếng Anh
8. Aowphol A., Voris H. K., Feldheim K. A., Harnyuttanakorn P., Thirakhupt K. (2008), Genetic Homogeneity Among Colonies of the White-Nest Swiftlet (Aerodramus fuciphagus) in Thailand. Zoological Science, 25: 372-380.
9. Avise J. C. (1994), Molecular Markers, Natural History and Evolution. Chapman and Hall, New York.
10. Chantler P. et Driessens G. (2000), Swifts: A Guide to the Swifts and Treeswifts of the World, 2nd. Pica press, East Sussex.
11. Clayton D. H. et Johnson K. P. (2000), Testing species limits of non- echolocating Philippine swiftlets (Collocalia spp.) using molecular genetic data. Sylvatrop Tech J of Philipp Ecosystems and Nat Res, 10 (1&2): 70- 77.
12. Clements J. F. (2009), The Clements Checklist of Birds of the World 6th. Cornell University Press. (v6.4 on http://www.birds.cornell.edu,
http://ebird.org).
13. Collins C. T. (2000), Foraging of Glossy and Pygmy Swiftlets in Palawan, Philippine Islands. Forktail, 16: 53-55.
14. Dickinson E. C. (2003), The Howard and Moore Complete Checklist of the Birds of the World 3rd. Christopher Helm, UK.
15. Fullard J. H., Barclay R. M. R., Thomas D. W. (1993), Echolocation in Free-Flying Atiu Swiftlets (Aerodramus sawtelli). Biotropica, 25(3): 334- 339.
16. Gill F. et Wright M. (2006), Birds of the World: Recommended English Names. Princeton University press, New Jersey. (IOC World Bird Name v2.4: http://worldbirdnames.org).
17. Green J. R. (1885), The edible Bird’s-nest, or Nest of the Java Swift (Collocalia Nidifica). J Physiol, 6(1-2): 40-5.
18. Hall T. A. (1999), BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Window 95/98/NT. Nucl Acids Symp Ser, 41: 95-98.
19. Hobbs J. J. (2004), Problems in the harvest of edible birds’ nests in Sarawak and Sabah, Malaysian Borneo. Biodiversity and Conservation, 13: 2209-2226.
20. Huelsenbeck J. P. et Ronquist F. (2001), MrBayes: Bayesian inference of phylogeny. Bioinformatics, 17: 754-755.
21. Johnson K. P. et Clayton D. H. (1999), Swiftlets on islands: genetics and phylogeny of the Seychelles and Mascarene swiftlets. Phelsuma, 7: 9-13. 22. Jordan D. (2004), Globalisation and bird’s nest soup. International
Development Planning Review. Liverpool University Press, 26(1).
23. Kang N., Hails C. J., Sigurdsson J. B. (1991), Nest construction and egg- laying in edible-nest swiftlets Aerodramus spp. and the implications for harvesting. Ibis, 133: 170–177.
24. Langham N. (1980), Breeding Biology of the edible-nest swiftlet
Aerodramus fuciphagus. Ibis 122: 447–461.
25. Lanyon S. M. (1987), Jackknifing and Bootstrapping: Important “New” Statistical Techniques for Ornithologists. Auk, 104.
26. Lee P. L. M., Clayton D. H., Griffiths R., Page R. D. M. (1996), Does behavior reflect phylogeny in swiftlets (Aves: Apodidae)? A test using cytochrome b mitochondrial DNA sequences. Proc Natl Acad Sci USA, 93: 7091-7096.
27. MacKinnon J. et Phillipps K. (1993), A Field Guide to the Birds of Borneo, Sumatra, Java and Bali. Oxford University press.
28. Nguyen Q. P. (1992), The breeding biology of the edible-nest swiftlet
Collocalia fuciphaga germane Oustalet, 1878 in Vietnam. Loiseau et
RFO, (2)62:149-161.
29. Nguyen Q. P. (1994), Breeding and moult in the edible-nest swiftlet
30. Nguyen Q. P., Voisin J. F. (1997), Influence of cave structure, microclimate and nest harvesting on the breeding of the White-nest Swiftlet Collocalia fuciphaga germani in Vietnam. Wiley InterScience. 31. Nguyen Q. P., Vo Q. Y., Voisin J. F. (2002), The White-Nest Swiftlet and
the Black-Nest Swiftlet. Ed. Boubee, Paris.
32. Nylander J. A. A. (2008), MrModeltest v2.3. Uppsala University, Sweden.
33. Page R. D. M., Lee P. L. M., Becher S. A., Griffilths R., Clayton D. H.