Nghiên cứu khoa học Nghiên cứu quan hệ di truyền của một số loài thuộc họ (Dipterocarpaceae) ở Việt Nam dựa trên đa hình ADN genome và lục lạp

Các loài cây họ Dầu (Dipterocarpaceae) phân bố nhiều ở khu vực ấn Độ, Malaixia, kéo dài từ đảo Seychelle qua ấn Độ đến Philippin, tất cả gồm có 13 chi và 470 loài. ở Việt Nam họ Dầu có 6 chi và khoảng trên 40 loài. Phía Nam từ Quảng Nam trở vào có 24 loài, khu vực miền Trung từ đèo Ngang đến đèo Hải Vân có 9 loài, ở miền Bắc có 5 loài và 1 loài có ở cả 3 vùng. Ngoài
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khoa học " Nghiên cứu quan hệ di truyền của một số loài thuộc họ (Dipterocarpaceae) ở Việt Nam dựa trên đa hình ADN genome và lục lạp "Kỷ yếu Hội nghị toàn quốc “Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống”, Nhàxuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2005. 1379-1382.Nghiên cứu quan hệ di truyền của một số loài thuộc họ Dầu(Dipterocarpaceae) ở Việt Nam dựa trên đa hình ADN genome và lục lạp Nguyễn Đức Thành*, Nguyễn Thúy Hạnh Viện Công nghệ Sinh học, Viện KH&CNVN Nguyễn Hoàng Nghĩa Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt NamMở đầu Các loài cây họ Dầu (Dipterocarpaceae) phân bố nhiều ở khu vực ấn Độ, Malaixia, kéo dài từ đảo Seychellequa ấn Độ đến Philippin, tất cả gồm có 13 chi và 470 loài. ở Việt Nam họ Dầu có 6 chi và khoảng trên 40 loài.Phía Nam từ Quảng Nam trở vào có 24 loài, khu vực miền Trung từ đèo Ngang đến đèo Hải Vân có 9 loài, ởmiền Bắc có 5 loài và 1 loài có ở cả 3 vùng. Ngoài việc cung cấp gỗ, các loài cây họ Dầu còn cho một số sảnphẩm khác dùng trong công nghiệp sơn và dầu bóng, trong dân gian nhân dân còn dùng để xảm thuyền [2] Theo Viện Điều tra quy hoạch rừng (1995) (1), năm 1959 diện tích các loại rừng có cây họ Dầu ở ĐôngNam Bộ là 1146 275 ha (Chiếm 49% diện tích toàn vùng). Đến năm 1968 giảm xuống còn 834 050 ha (Chiếm36% diện tích khu vực), năm 1982 giảm còn 416 900 ha (bằng 18% diện tích) và năm 1992 chỉ còn 183 081 ha(8%). Rõ ràng là việc bảo tồn các loài cây họ Dầu ở nước ta đã trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, nó góp phầnvào việc bảo tồn nguồn gen cây rừng đang có nguy cơ tuyệt chủng ở nước ta. Để công tác bảo tồn đạt kết quảtốt, việc nghiên cứu mức độ đa dạng di truyền của các loài cây này là hết sức cần thiết. Những năm gần đây, sự phát triển trong sinh học phân tử đã cung cấp những công cụ hữu hiệu cho phântích di truyền, nó đánh dấu bằng sự ra đời của các kỹ thuật chỉ thị phân tử khác nhau như kỹ thuật RAPD,AFLP, SSR v.v. Các chỉ thị này có vai trò quan trọng trong nghiên cứu đa dạng di truyền, sự phát sinh và xácđịnh các loài [3]. Trong nghiên cứu phân loại phân tử và phát sinh loài, các chỉ thị ADN lục lạp (cp DNA) cũngđã được sử dụng để xác định nguồn gốc và phân biệt loài ở thực vật. Các chỉ thị ADN lục lạp có đặc điểm rấtquan trọng là tính bảo thủ cao và tần số đột biến thấp hơn so với ADN nhân. Chỉ thị ADN lục lạp thường đượcsử dụng là các chuỗi không mã và các gen như 16S, rbcL, atpB, matK v.v. Các chỉ thị này đã được sử dụngtrong các nghiên cứu về quan hệ phát sinh loài và phân loại của nhiều loài cây như các loài cây cam chanh,các cây họ đậu (Leguminosae), họ Hemerocallidaceae và họ Araliaceae (7, 9, 8, 10,). Đối với cây họ Dầu, việcsử dụng các chỉ thị ADN genome và lục lạp vào nghiên cứu đa dạng di truyền và phát sinh loài cũng đã đượcmột số tác giả công bố (5, 6,). Trong bài này chúng tôi trình bày những kết quả về nghiên cứu quan hệ di truyền của 17 loài thuộc 6 chi họDầu ở Việt Nam dựa vào đa hình ADN genome (RAPD) và lục lạp với mục đích tìm hiểu sự đa dạng di truyềncủa các loài này nhằm góp phần vào việc bảo tồn nguồn gen.Nguyên liệu và phương phápVật liệu 17 loài cây họ Dầu sử dụng trong nghiên cứu này do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam cung cấp baogồm 1 loài thuộc chi Anisoptera (A. costata Korth - Vên vên), 4 loài thuộc chi Dipterocarpus (D. alatus Roxb -Dầu rái, D. dyeri Pierre - Dầu song nàng, D. grandiflorus Blco - Dầu đọt tím, D. oblusifolius Teysm - Dầu tràbeng), 4 loài thuộc chi Hopea (H. cordata Vidal - Sao lá hình tim, H. ferea Laness - Săng đào, H. odorata Roxb- Sao đen, H. reticulata Tardieu - Sao mạng cà ná), 1 loài thuộc chi Parashorea (P. chinensis Wang Hsic - Chòchỉ), 3 loài thuộc chi Shorea (S. obtusa Wall - Cà chít, S. roxbughii G. Don - Sến mủ, S. siamensis Miq - Cẩmliên) và 4 loài thuộc chi Vatica (V. cinerea King - Táu mật, V. mangachapoi ssp obtusifolia - Táuduyên hải, V. odorata (Griff) Sym ssp. Odorata - Táu trắng, V. odorata (Griff) Sym ssp. brevipetiolataPhamhoang - Táu ngâu). 7 mồi RAPD được mua từ hãng Operon, Mỹ (OPB11, OPB12, OPB13, OPB14, OPB15, OPC8, OPC9) và 4cặp mồi lục lạp: trnD-trnT, trnH-trnK, psbC- trnS, trnM- rbcL, có trình tự đã công bố (11) và được cung cấp bởihãng IDT, Mỹ. Các enzim giới hạn bao gồm HinfI, TaqI, HaeIII mua từ hãng Promega, Mỹ.Phương pháp Tách chiết ADN genome và kỹ thuật RAPD được tiến hành theo như đã công bố (11). Kỹ thuật PCR với các mồi RAPD được thực hiện như đã công bố (3). Kỹ thuật PCR với các mồi lục lạp được tiến hành với các phản ứng có thể tích là 25 μl bao gồm: ADNgenome (50 ng); mồi cpADN (10 ng); dNTP (2,5 mM); MgCl2 (50 mM); enzim Taq polymerase (0,5 đơn vị) và oC oC oC oCđệm PCR. Chu trình nhiệt bao gồm các bước: 94 - 4 phút; 94 - 1 phút; 57 - 1 phút; 72 - 2 phút, lặp lại 45 1chu kỳ từ bước 2 đến bước 4; 72oC - 7 phút; giữ nhiệt độ ở 4oC [10]. Sản phẩm PCR được điện di trên gelagarose 0,8%, quan sát dưới đèn cực tím.Phân tích số liệu Các số liệu về quan hệ di truyền được phân tích bằng chương trình NTSYS pc với việc sử dụng hệ sốtương đồng di truyền Jaccard và phương pháp phân tích UPGMA.Kết quả và thảo luậnĐa hình di truyền các loài cây họ Dầu dựa trên chỉ thị RAPD Với việc sử dụng 7 mồi RAPD đã nhân bản được 311 phân đoạn ADN từ 17 mẫu cây đại diện cho 17 loàithuộc 6 chi nghiên cứu (Hình 1), trong đó có 244 phân đoạn cho đa hình giữa các loài. Số phân đoạn đa hìnhgiao động từ 20 đến 62 tương đương với 68,97 đến 83,78%. Tr ...