Nghiên cứu trình tự đoạn DNA chỉ thị trên gen ribosome 18s của một số loài hải miên tại khu bảo tồn biển đảo Cồn Cỏ, tỉnh Quảng Trị

Trong nghiên cứu này, đoạn DNA kích thước 559-561 bp trên gen ribosome 18S được phân lập từ 6 mẫu hải miên Biemna variantia, Niphates sp., Erylus sp., Mycale laevis, Dictyonella pelligera và Hyrtios erectus thu thập tại khu bảo tồn biển Đảo Cồn Cỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu trình tự đoạn DNA chỉ thị trên gen ribosome 18s của một số loài hải miên tại khu bảo tồn biển đảo Cồn Cỏ, tỉnh Quảng TrịTAP CHI SINH HOC 2014, 36(1): 65-72Nghiên DOI:cứu trìnhtự ñoạn DNA chỉ thị10.15625/0866-7160/v36n1.4519NGHIÊN CỨU TRÌNH TỰ ĐOẠN DNA CHỈ THỊ TRÊN GEN RIBOSOME 18SCỦA MỘT SỐ LOÀI HẢI MIÊN (Porifera: Demospongiae) TẠI KHU BẢO TỒNBIỂN ĐẢO CỒN CỎ, TỈNH QUẢNG TRỊTrần Mỹ Linh1*, Nguyễn Chi Mai2, Lê Quang Trung2, Vũ Hương Giang1, Lê Quỳnh Liên1,Lê Thành Long2, Phan Minh Tuấn2, Nguyễn Tường Vân3, Ninh Khắc Bản11Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam, *tmlinh@imbc.vast.vn2Trung tâm Phát triển công nghệ cao, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam3Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt NamTÓM TẮT: Rất ít công trình nghiên cứu về hải miên ở vùng biển Việt Nam liên quan tới thànhphần loài, phân bố và tiềm năng sử dụng, ñặc biệt, chưa có nghiên cứu nào ở mức ñộ sinh học phântử. Các chỉ thị phân tử như gen ribosome 18S và 28S ñã ñược lựa chọn ñể phân tích sự phát sinhchủng loại, phân loại và ña dạng sinh học của hải miên. Trong nghiên cứu này, ñoạn DNA kíchthước 559-561 bp trên gen ribosome 18S ñược phân lập từ 6 mẫu hải miên Biemna variantia,Niphates sp., Erylus sp., Mycale laevis, Dictyonella pelligera và Hyrtios erectus thu thập tại khubảo tồn biển Đảo Cồn Cỏ. Kết quả phân tích trình tự nucleotide của các ñoạn rDNA 18S cho thấy 6mẫu hải miên có ñộ tương ñồng từ 88,2-96,8% và từ 99,3-100% giữa mẫu hải miên với trình tựthuộc loài tương ứng ñã ñăng ký trên Ngân hàng Gen quốc tế, ñồng thời thể hiện sự ña hìnhnucleotide giữa các loài nghiên cứu với 96 ñiểm sai khác.Từ khóa: Hải miên, chỉ thị phân tử, rDNA 18S, ñảo Cồn Cỏ.MỞ ĐẦUNgành ñộng vật Thân lỗ (Porifera), haythường gọi là hải miên, là một trong những loàiñộng vật biển có sự ña dạng cao [12]. Hải miêncũng là nhóm sinh vật biển rất có giá trị do chứanhiều hợp chất mới mang các hoạt tính sinh họcliên quan tới y-dược như hoạt tính kháng sinh,ức chế thần kinh hay miễn dịch, giảm ñau,kháng u và kháng virus [4]. Van et al. (2013)[12] ñã ghi nhận khoảng hơn 8.400 loài hảimiên, chia thành 4 lớp, trong ñó, lớpDemospongiae (Sollas, 1885) là lớp ña dạngnhất, chiếm tới 80% số loài hải miên ñược biếtcho tới nay.Phần lớn hệ thống phân loại hải miên ñượcxây dựng dựa vào ñặc ñiểm hình thái bộ khungskeleton trên cơ sở các công trình ñược xuất bảntừ những thế kỷ trước [6]. Tuy nhiên, do hảimiên có cấu trúc ñơn giản nhưng rất ña dạng,thậm chí một loài có thể có nhiều dạng hình tháitùy theo môi trường sống, vì vậy, việc ñịnh loạitheo hình thái vẫn gặp nhiều khó khăn. Gần ñây,các nhà khoa học ñã kết hợp các ñặc ñiểm sinhhọc khác vào hệ thống phân loại hải miên nhưñặc ñiểm sinh học phân tử, hóa sinh... trong ñó,các chỉ thị sinh học phân tử (DNA markers) ñãñược sử dụng ở các mức ñộ khác nhau ñể tìmhiểu quá trình phát sinh chủng loại, nghiên cứumối quan hệ trong và giữa các loài. Chỉ thị phântử ñã có nhiều ñóng góp quan trọng trong việcphát hiện những loài mới, loài khó phân biệt vềhình thái cũng như làm sáng tỏ mối quan hệchủng loại của hải miên [11]. Nhìn chung, có banhóm chỉ thị phân tử như sau: i) trình tự trênribosome DNA: 18S, 28S, vùng nối thứ nhất vàthứ hai: ITS-1 và ITS-2 (internal transcribedspacer) giữa các gen 18S; 5,8 S và 28S rRNA;ii) trình tự DNA ty thể gồm gen COI(cytochrome oxidase subunit I) và toàn bộ hệgen ti thể và iii) trình tự các gen giữ nhà(nuclear housekeeping genes) [8, 9].Những nghiên cứu về hải miên ở biển ViệtNam còn rất ít. Cho ñến nay, chỉ có một số côngtrình mô tả về thành phần loài hải miên khảo sáttại khu vực biển, ñảo thuộc vịnh Hạ Long vàvịnh Nha Trang [1-3]. Hooper et al. (2000) [5]ñã xác ñịnh có khoảng 161 loài hải miên ở bờbiển của Việt Nam, trong ñó, có 106 loài ñượcxác ñịnh tên khoa học ở mức ñộ loài. Dựa trêncơ sở các tài liệu ñã công bố từ năm 1952 ñếnnay, Thai Minh Quang (2013) [7] ñã thống kê65Tran My Linh et al.tổng cộng 299 loài hải miên thuộc 124 giống,65 họ, 18 bộ và 4 lớp ñược ghi nhận có mặt tạiViệt Nam, chủ yếu khảo sát ở khu vực biển vịnhHạ Long và vịnh Nha Trang. LớpDemospongiae chiếm 94% với 281 loài thuộc46 họ, 12 bộ, trong ñó 181 loài ñược ñịnh tênkhoa học ở mức ñộ loài [7].Vùng biển xung quanh Đảo Cồn Cỏ (tỉnhQuảng Trị), với hệ sinh thái ñiển hình của vùngbiển nhiệt ñới với các rạn san hô ñược ñánh giálà một trong những vùng có mức ñộ ña sinh họccao của Việt Nam. Trong nghiên cứu này, 6 loàihải miên phân tích ñã ñược thu thập ở khu vựcbiển Đảo Cồn Cỏ, xác ñịnh thuộc 6 giống (họ),5 bộ và ñều thuộc lớp Demospongiae. ĐoạnDNA trên gen ribosome 18S (rDNA18S) của 6mẫu hải miên ñược phân lập, xác ñịnh trình tựnucleotide và so sánh mức ñộ ña hình. Đây cũnglà nghiên cứu ñầu tiên về sinh học phân tử ñốivới hải miên tại khu vực biển ñảo Cồn Cỏ và ởViệt Nam. Kết quả nghiên cứu góp phần ñánhgiá ña dạng sinh học hải miên tại khu biển ĐảoCồn Cỏ và tạo cơ sở ñể ...