Nghiên cứu xác định đoạn DNA barcode cho loài hoàng đàn (Cupressus tonkinensis) phục vụ giám định loài

Hoàng đàn (Cupressus tonkinensis) là các loài cây được đánh giá là có giá trị kinh tế cao, gỗ tốt, gỗ có mùi hương. Hiện nay các loài này đang bị khai thác khá nhiều. Do đó, loài này đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Vì vậy, việc xác định các đoạn DNA barcode cho loài Hoàng đàn (Cupressus tonkinensis Silba) phục vụ giám định loài là cần thiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xác định đoạn DNA barcode cho loài hoàng đàn (Cupressus tonkinensis) phục vụ giám định loài Công nghệ sinh học & Giống cây trồng NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐOẠN DNA BARCODE CHO LOÀI HOÀNG ĐÀN (Cupressus tonkinensis) PHỤC VỤ GIÁM ĐỊNH LOÀI Hà Văn Huân1, Hoàng Minh Trang1, Bùi Thị Mai Hương1 1 Trường Đại học Lâm nghiệp TÓM TẮT Hoàng đàn (Cupressus tonkinensis) là các loài cây được đánh giá là có giá trị kinh tế cao, gỗ tốt, gỗ có mùi hương. Hiện nay các loài này đang bị khai thác khá nhiều. Do đó, loài này đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Vì vậy, việc xác định các đoạn DNA barcode cho loài Hoàng đàn (Cupressus tonkinensis Silba) phục vụ giám định loài là cần thiết. ADN tổng số được phân lập từ lá cây Hoàng đàn. Các đoạn DNA barcode (ITS, rbcL, trnH-psbA and ITS2) được nhân bản từ ADN tổng số của cây Cupressus tonkinensis bằng kỹ thuật PCR. Sản phẩm PCR chỉ ra rằng các băng thu được có kích thước giống với kích thước dự kiến, sau đó sản phẩm PCR được xác định trình tự. Kết quả phân tích trình tự đã chỉ ra, đoạn ITS có 1643 nucleotide, đoạn rbcL có 573 nucleotide, đoạn trnH-psbA có 507 nucleotide và đoạn ITS2 có 349 nucleotide. Các trình tự này sau đó được xử lý trên ngân hàng gen quốc tế NCBI đã tìm ra sự khác biệt với các loài Hoàng đàn khác: đoạn gen ITS tương đồng 94% với loài Cupressus funebris, đoạn gen rbcL tương đồng 97% với loài Cupressus funebris, đoạn gen ITS2 tương đồng 99% với loài Cupressus funebris, đoạn gen TrnH-psbA tương đồng 99% với loài Cupressus funebris. Sau đó, chúng tôi đăng ký trên DNABank.vn với mã số: CCT0001; CCT0002; CCT0003; CCT0004. Sử dụng chỉ thị ITS làm mã vạch ADN để giám định loài Hoàng đàn Cupressus tonkinensis ở Việt Nam. Từ khóa: Giám định loài, Hoàng đàn, mã vạch ADN. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu xác định các Cây Hoàng đàn có tên khoa học là đoạn DNA barcode cho loài Hoàng đàn Cupressus tonkinensis Silba, phân bố hẹp ở các (Cupressus tonkinensis Silba) phục vụ giám dải núi đá vôi cao chót vót chạy từ Hữu Lũng, định loài là cần thiết và cấp bách cho việc định Chi Lăng, Văn Quan đến Bắc Sơn (Lạng Sơn), danh và bảo tồn loài. Thạch An (Cao Bằng), Na Hang (Tuyên Việc ứng dụng các gen mã vạch, xác định các Quang), nhưng Hoàng đàn tập trung lớn nhất, đoạn DNA barcode là một phương pháp định lượng tinh dầu nhiều nhất là ở vùng núi đá vôi danh, sử dụng một đoạn DNA chuẩn ngắn nằm Hữu Lũng (Lạng Sơn). Hoàng đàn là cho gỗ trong bộ genome của sinh vật đang nghiên cứu thẳng, có vân gỗ đẹp, chịu mối mọt, gỗ thường để phục vụ giám định loài, mang lại hiệu quả cao sử dụng làm đồ thủ công mỹ nghệ và đồ gỗ cao trong thời gian ngắn, góp phần không nhỏ vào sự cấp. Gỗ Hoàng đàn có chứa tinh dầu có mùi định danh và bảo tồn các loài thực vật trên thế thơm đặc trưng, tinh dầu trong gỗ có tác dụng giới. Phương pháp xác định các đoạn DNA xua đuổi Gián, Chuột, Nhện và chống mối mọt barcode là một công cụ hữu hiệu bổ trợ cho rất hiệu quả. Mang mùi hương gỗ nồng ấm êm phương pháp phân loại dựa vào hình thái (Aron dịu giúp giảm căng thẳng, kích thích nhẹ J.F. et al., 2008; Kress J.W. et al., 2008). nhàng, giúp sảng khoái, tạo cảm giác bình yên, Ở động vật, đoạn DNA barcode được sử thư thái, giảm mệt mỏi, giảm căng thẳng thần dụng cho phần lớn các loài là đoạn gen ở ty thể kinh, giúp tái tạo nâng cao cảm giác hưng phấn cytochrome C oxidase (CO1). Ở thực vật, tốc (Võ Văn Chi, 2004; Pham Van The, 2013). Và độ tiến hóa của các đoạn gen ty thể không hiện nay các loài này đang bị khai thác khá nhanh như ở động vật, do đó đoạn CO1 không nhiều, do vậy chúng đang nằm trong danh sách được sử dụng. Thay vào đó, một số gen lục lạp loài thực vật cần được bảo tồn của quốc gia. như matK, rbcL; gen vùng nhân như ITS, ITS2; Hoàng đàn là loài đã được đưa vào Sách Đỏ vùng xen trnH-psbA, psbK-psbI được sử dụng Việt Nam (1996, 2007) và Danh mục Động kết hợp để giám định các loài thực vật (Anders thực vật rừng nguy cấp quý hiếm nhóm I R., 2012; Alvarez I.W.J.F., 2003; Aron J.F., (nhóm IA) trong nghị định 32/2006/NĐ-CP 2008; Chase M.W. et al., 2005; Von Crautlein của Chính phủ nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa M.K.H. et al., 2011). TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1- 2020 3 Công nghệ sinh học & Giống cây trồng Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành thực hiện trong tổng thể tích 20 μl, bao gồm: lựa chọn bốn đoạn trình tự ADN để sử dụng H2O deion (7 µl), 2x PCR Master mix Solution làm mã vạch ADN là: ITS, rbcL, trnH-psbA và (10 µl), 10 pmol/µl mồi xuôi (1,0 µl), 10 ITS2. Trong số đó, các đoạn rbcL, trnH-psbA pmol/µl mồi ngược (1,0 µl) và 50 ng/µl ADN là các đoạn ADN nằm ở hệ gen lục lạp, đoạn khuôn (1 µl). Chương trình phản ứng PCR: ITS, ITS2 nằm ở hệ gen nhân (Chen S.Y.H. et 95oC trong 5 phút; (95oC: 30 giây, 55oC: 30 al., 2010; Ford C.S. et al., 2009; Hamilton giây, 72oC: 1 phút) lặp lại 40 chu kỳ; 72oC M.B., 1999). Tuy có vị trí và mức độ phân hóa trong 5 phút; bảo quản sản phẩm PCR ở 4oC. khác nhau, các đoạn trình tự này đều có tính Nhiệt độ gắn mồi các phản ứng khác nhau phụ đặc trưng cao cho loài, có thể đem lại kết quả thuộc và cặp mồi sử dụng. Mỗi phản ứng PCR khả quan nhằm ...