Khả năng định danh cây dược liệu Việt Nam bằng kỹ thuật DNA mã vạch dựa trên trình tự gen RCBL

Bài viết trình bày việc đánh giá sự hữu ích của mã vạch DNA và khả năng áp dụng phương pháp này để xác định cây thuốc của Việt Nam. Năm loại cây có giá trị về dược liệu và thương mại ở Việt Nam bao gồm: Dó bầu (Aquilaria crassna), Mật nhân (Eurycoma longifolia), Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamesis), Xáo tam phân (Paramignya trimera), và Sâm dân tộc (Decaschistia sp.) đã được chọn trong nghiên cứu này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng định danh cây dược liệu Việt Nam bằng kỹ thuật DNA mã vạch dựa trên trình tự gen RCBL KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHẢ NĂNG ĐỊNH DANH CÂY DƯỢC LIỆU VIỆT NAM BẰNG KỸ THUẬT DNA MÃ VẠCH DỰA TRÊN TRÌNH TỰ GEN RCBL Phạm Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Thanh Phượng (1) Đinh Hoàng Đăng Khoa Nguyễn Văn Phước2 TÓM TẮT Nền y học cổ truyền, dựa trên các vị thuốc thảo dược, đã và đang được thực hành rộng rãi tại Việt Nam. Do đó, việc nhận diện đúng các cây thuốc và những nguyên liệu dược được bán trên thị trường có ý nghĩa quan trọng. Kỹ thuật định danh thực vật dựa trên hình thái sẽ trở nên khó khăn trong trường hợp các nguyên liệu dược do thiếu các thông tin hình thái. Nguyên lý của kỹ thuật DNA mã vạch là sử dụng các trình tự DNA chuẩn nằm trong bộ gen để định danh các mẫu thực vật chưa biết tên. Kỹ thuật DNA mã vạch có ưu thế trong việc định danh mẫu dược liệu do chỉ cần một mẫu mô nhỏ của đối tượng cần nhận diện. Tuy nhiên, chỉ mới có một vài nghiên cứu kiểm tra hiệu quả của DNA mã vạch trong việc nhận diện các cây dược liệu ở Việt Nam. Gene rcbL đã được báo cáo như một trong những ứng viên DNA mã vạch tốt nhất cho các loài thực vật. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá sự hữu ích của mã vạch DNA và khả năng áp dụng phương pháp này để xác định cây thuốc của Việt Nam. Năm loại cây có giá trị về dược liệu và thương mại ở Việt Nam bao gồm: Dó bầu (Aquilaria crassna), Mật nhân (Eurycoma longifolia), Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamesis), Xáo tam phân (Paramignya trimera), và Sâm dân tộc (Decaschistia sp.) đã được chọn trong nghiên cứu này. Mẫu DNA tinh sạch từ mẫu lá của 5 cây dược liệu trên đã được thu nhận, và sử dụng để nhân bản vùng gen rcbL mục tiêu (khoảng 650 bps) với cặp mồi rcbL-F/rcbL-R bằng phản ứng PCR. Sau khi giải trình tự, các trình tự gen rcbL thực nghiệm được so sánh với các trình tự gen rbcL hiện có trên ngân hàng dữ liệu gen NCBI. Kết quả cho thấy mã vạch rcbL có thể xác định 3 cây chính xác đến chi (Aquilaria crassna, Eurycoma longifolia, Panax vietnamensis), và 2 cây chính xác đến họ (Paramignya trimera, Decaschistia sp.). Dữ liệu của nghiên cứu này cho thấy, DNA mã vạch là công cụ hữu ích trong việc nhận diện các cây dược liệu, tuy nhiên để gia tăng khả năng phân biệt giữa các loài thì cần phải sử dụng kết hợp DNA mã vạch của gen rcbL với ít nhất một trong các locus mã vạch khác.. Từ khóa: DNA mã vạch, cây dược liệu, rcbL, phân loại thực vật, Dó bầu (Aquilaria crassna), Mật nhân (Eurycoma longifolia), Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis), Xáo tam phân (Paramignya trimera), Sâm Ya Tờ Mốt (Decaschistia sp) 1. Giới thiệu được định danh. Trong trường hợp nguyên liệu dược Ở Việt Nam, nền y học cổ truyền đã có lịch sử lâu chỉ là một phần của cây làm cho việc nhận diện truyền đời và vẫn đang được áp dụng rộng rãi. Trong lĩnh thống dựa vào đặc điểm hình thái trở thành việc làm vực y học cổ truyền, việc nhận diện chính xác những khó khăn hoặc không khả thi. Hơn thế nữa, do nhu cầu nguyên liệu dược có nguồn gốc từ thực vật là rất quan về y học cổ truyền ngày càng tăng, nguyên liệu dược trọng cho hiệu quả điều trị và an toàn của người bệnh. thường bị thay thế hoặc pha trộn một cách ngẫu nhiên Việc phân loại cây dược liệu chủ yếu dựa vào nhận hoặc cố ý bằng những loài thực vật gần loài không thể diện hình thái, là phương pháp đỏi hỏi phải có chuyên phân biệt bằng hình thái hoặc bằng những cây khác có gia và sự tồn tại của cây dược liệu không biết tên cần giá trị thấp hơn [1]. 1 Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia TP.HCM 2 Hội Nước và Môi trường TP.HCM Chuyên đề I, tháng 4 năm 2019 65  Hiện nay, phương pháp DNA mã vạch sử dụng tra chất lượng DNA thu được bằng điện di trên gel trình tự của một vùng DNA chuẩn cho việc nhận diện agarose 1,2% (w/v). Điện di sử dụng đệm Tris Acetate loài đã được phát hiện như một công cụ hữu ích mới. EDTA (TAE) trong 30-45 phút ở 100V. Nhuộm gel với Theo nguyên tắc, một trình tự DNA từ một vùng gen dung dịch ethidium bromide 0,5 % (v/v) trong 15 phút tiêu chuẩn có thể đạt được từ một mẫu mô nhỏ của đối ở nhiệt độ phòng và rửa với nước cất trong 10 phút. tượng cần nhận diện. Sau đó, trình tự DNA này được Sau đó, bản gel được quan sát dưới đèn UV. so sánh với một thư viện trình tự của các cây dược liệu 2.2. Phản ứng PCR đã biết tên. Quan sát sự tương đồng của trình tự DNA giữa đối tượng cần nhận diện và trình tự DNA của một Một vùng biến động (chiều dài khoảng 650-700 trong những cây dược liệu đã biết tên, từ đó sẽ xác bps) của gen rbcL được khuếch đại với cặp mồi rbcL-F/ định được tên của cây dược liệu cần nhận diện.[2]. rbcL R [8]. Hỗn hợp PCR (25 μl) chứa khoảng 50 ng DNA khuôn, 0,5U MyTaq,1X MyTaq Buffer (Thermo Đối với thực vật, nhiều vùng gen mã hóa và không scientific), 20 pmol mỗi mồi. Chu trình nhiệt được mã hóa như atpF–atpH, matK, rbcL, rpoB, rpoC1, thực hiện bằng máy MyCycler Thermal cycler (Bio- psbK–psbI, và trnH–psbA đã được xem là những ứng Rad, UK). Chương trình nhiệt ...