BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
CAO THỊ VIỆT NGA
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN LOÀI DẦU
SONG NÀNG (DIPTEROCARPUS DYERI PIERRE)
Ở RỪNG NHIỆT ĐỚI ĐÔNG NAM BỘ
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ SỐ: 8420201
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN MINH TÂM
PGS.TS. BÙI VĂN THẮNG
Hà Nội, 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài nghiên cứu của tôi về “Nghiên cứu đa dạng di truyền loài Dầu
song nàng (Dipterocarpus dyeri Pierre) ở rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ” do
tôi và nhóm nghiên cứu thực hiện, chƣa từng đƣợc công bố trong bất kì công
trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Ngƣời thực hiện
Cao Thị Việt Nga
ii
Đề tài nghiên cứu của tôi đƣợc thực hiện tại Phòng Ph n loại Thực nghiệm
và Đa dạng ngu n gen - Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam- Viện Hàn l m Khoa học
và Công nghệ Việt Nam và Viện Công nghệ sinh học L m nghiệp –Trƣờng Đại học
l m nghiệp Việt Nam. Qua đ y, tôi xin gửi lời cảm ơn ch n thành tới Ban Giám đốc
Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam đã tạo điều kiện để các công việc chuyên môn của
đề tài đƣợc tiến hành thuận lợi.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn s u sắc tới TS. NCVCC Nguyễn Minh Tâm và
PGS-TS-GVCC Bùi Văn Thắng ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong quá
trình thực hiện luận văn. Tôi xin ch n thành cảm ơn những góp ý, chỉ dẫn, chia sẻ
kinh nghiệm của các cán bộ nghiên cứu thuộc phòng Ph n loại Thực nghiệm và Đa
dạng ngu n gen của Bảo tàng và Viện Công nghiệp sinh học L m nghiệp đã giúp đỡ
tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài, điều này khiến tôi thực sự cảm kích và
biết ơn.
Trong suốt quá trình học tập và công tác, tôi đã nhận đƣợc sự động viên,
quan t m và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, Phòng Đào tạo sau đại học trƣờng
Đại học L m nghiệp; bạn bè và các đ ng nghiệp, nơi tôi công tác.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và những ngƣời th n đã luôn
bên tôi, là động lực để tôi vƣợt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn.
Đề tài đƣợc hỗ trợ bởi Quỹ NAFOSTED, # 106.06-2017.14.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
LỜI CÁM ƠN
Học viên
Cao Thị Việt Nga
iii
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. v
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................ vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
1.1. Tổng quan c y họ Dầu (Dipterocarpaceace) ........................................... 3
1.2. C y Dầu song nàng ................................................................................. 5
1.3. Đánh giá đa dạng di truyền bằng sinh học ph n tử ................................. 6
1.3.1. Quần thể và tính đa dạng di truyền của quần thể ............................ 6
1.3.2. Một số kỹ thuật trong nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa phân
tử ................................................................................................................. 8
1.4. Các nghiên cứu đa dạng di truyền họ Dầu ............................................ 12
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................. 12
1.4.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ................................................ 14
Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 19
2.1. Đối tƣợng và vật liệu nghiên cứu .......................................................... 19
2.2. Khu Bảo t n Thiên nhiên và Văn hóa Đ ng Nai .................................. 22
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 27
2.3.1. Các bước nghiên cứu ..................................................................... 27
2.3.2. Khảo sát ngoài thực địa. ................................................................ 28
2.3.3. Phương pháp tách chiết DNA tổng số ............................................ 28
iv
2.3.4. Trình tự mồi sử dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền loài
Dầu song nàng ........................................................................................ 29
2.3.5. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) ......................... 31
2.3.6. Phương pháp điện di ...................................................................... 32
2.3.7. Phân tích số liệu ............................................................................. 33
Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 35
3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số và phân tích PCR-SSR...................... 35
3.2. Đánh giá hiệu quả chỉ thị marker SSR .................................................. 37
3.3. Kết quả ph n tích đa dạng di truyền loài Dầu song nàng bằng chỉ thị
phân tử SSR ................................................................................................... 38
3.2.1. Tần số allele trong quần thể ........................................................... 38
3.2.2. Đa dạng di truyền loài Dầu song nàng .......................................... 42
3.2.3. Hệ số cận noãn ............................................................................... 45
3.2.4. Khoảng cách di truyền và hệ số tương đồng di truyền quần thể ... 47
3.2.5. Mối quan hệ di truyền giữa 3 quần thể Dầu song nàng ................ 48
3.2.6. Phân tích AMOVA .......................................................................... 49
3.3.7. Mức độ khác nhau giữa các quần thể ............................................ 49
3.4. Kết quả phân tích thụ phấn chéo ở mỗi cây trội và quần thể ................ 50
3.5. Một số giải pháp bảo t n loài Dầu song nàng ....................................... 52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 59
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT Viết tắt Tên đầy đủ
1 RAPD Random amplified polymorphism DNA
2 RFLP Restriction fragment length Polymorphism
3 SSR Simple sequence repeat
4 PCR Polymerase chain reaction
5 DNA Deoxyribo Nucleic Acid
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Địa điểm thu thập mẫu cho ph n tích đa dạng di truyền ................ 19
Bảng 2.2. Công thức pha đệm rửa (washing buffer) 10ml: ............................ 28
Bảng 2.3. Công thức pha đệm tách chiết (CTAB) 10ml: ................................ 28
Bảng 2.4. Trình tự nucleotide các cặp m i SSR dùng trong nghiên cứu ........ 30
Bảng 2.5. Thành phần phản ứng PCR ............................................................. 31
Bảng 2.6. Chu kỳ phản ứng PCR .................................................................... 31
Bảng 3.1. Số allele và các giá trị PIC, PD, Rp và MI cho 9 locus đa hình ..... 38
Bảng 3.2. Tần số allele cho mỗi locus của 3 quần thể ở Đông Nam Bộ ........ 41
Bảng 3.3. Đa dạng di truyền loài Dầu song nàng ở rừng nhiệt đới ................ 43
Bảng 3.4. Đa dạng di truyền của một số loài Dầu ở Việt Nam ...................... 47
Bảng 3.5. Khoảng cách di truyền (dƣới) vàhệ số tƣơng đ ng di truyền (trên)
theo công thức Nei (1978) ............................................................................... 48
Bảng 3.6. Phân tích AMOVA của loài Dầu song nàng ở Đông Nam Bộ ....... 49
Bảng 3.7. Mức độ khác nhau (FST) giữa các quần thể Dầu song nàng ........... 50
Bảng 3.8. Thông số sinh sản của Dầu song nàng ............................................ 51
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Kết quả điện di DNA tổng số từ vỏ cây một số mẫu Dầu song nàng
thu ở Đông Nam Bộ trên gel agarose 1% ....................................................... 35
Hình 3.2. Điện di sản phẩm PCR trên gel polyacrylamide 6% ...................... 36
Hình 3.3. Mối quan hệ di truyền giữa 3 quần thể Dầu song nàng .................. 48
1
MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Việt Nam có một hệ thực vật rất phong phú và đa dạng, trong đó có
khoảng 20% số loài là đặc hữu. Các nhà khoa học dự đoán Việt Nam có
khoảng 15.000 loài thực vật, trong đó trên 10.000 đã đƣợc nhận biết. Tuy
nhiên, do nhiều nguyên nh n nhƣ chiến tranh kéo dài, khai thác lạm dụng, du
canh du cƣ, chuyển đổi mục đích sử dụng đất đã làm diện tích và chất lƣợng
rừng của nƣớc ta bị suy giảm. Các hệ sinh thái rừng cũng bị suy thoái nghiêm
trọng. Nhiều loài thực vật rừng quý hiếm đang bị khai thác, chặt hạ trái phép
nên đang đứng trƣớc nguy cơ bị đe doạ tuyệt chủng.
Các loài cây họ Dầu là những loài c y rừng chiếm ƣu thế và đóng một
vai trò sinh thái và kinh tế quan trọng. Hiện nay, có hơn 45 loài đƣợc biết đến
thuộc 6 chi ở Việt Nam, chủ yếu là bản địa và đặc hữu. Bởi vì giá trị thƣơng
mại và nhu cầu gỗ địa phƣơng, các loài cây họ Dầu đang bị khai thác mạnh.
Hơn nữa, trong nhiều năm, áp lực tăng trƣởng kinh tế đã dẫn đến một sự giảm
lớn trong khu vực rừng và tăng mức độ ph n mảnh rừng còn sống sót. Những
xu hƣớng này có ảnh hƣởng bất lợi đến môi trƣờng sống của c y họ Dầu.
Hiện nay, 33 loài c y họ Dầu đang bị đe dọa ở mức độ toàn cầu. Loài c y Dầu
song nàng (Dipterocarpus dyeri) có th n thẳng, gỗ tốt đƣợc sử dụng nhiều
trong sơn kỹ nghệ hay đóng tàu. Ngoài ra, chúng còn đƣợc sử dụng nhƣ một
ngu n tinh dầu có giá trị.
C y Dầu song nàng ph n bố trong các khu rừng nhiệt đới vùng đất
thấp. Ở Việt Nam, do sự giảm của môi trƣờng sống và khai thác quá mức dẫn
đến loài câynày đã đƣợc liệt kê là bị đe dọa. Theo sách đỏ Việt Nam năm
2007 Dầu song nàng đƣợc xếp vào bậc VU A1c,d + 2c, d; vì vậy rất cần
những nghiên cứu bảo t n phát triển loài c y này. Vì vậy đề tài này nghiên
cứu tập trung đánh giá hiện trạng quần thể, mức độ đa dạng di truyền của ba
2
quần thể Dầu song nàng tại rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ bằng kỹ thuật SSR
góp phần cho các nhà quản lý đƣa ra các giải pháp bảo t n, phục h i và phát
triển bền vững.
Mục tiêu, nội dung, ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài
- Mục tiêu đề tài:
Xác định đƣợc sự đa dạng di truyền và thụ phấn chéo của loài Dầu song
nàng (Dipterocarpus dyeri) ở rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ.
- Nội dung nghiên cứu:
Ph n tích đa dạng di truyền loài Dầu song nàng trên cơ sở ph n tích
9 cặp m i Microsatellite (SSR)
Xác định các thông số thụ phấn chéo loài Dầu song nàng ở rừng
nhiệt đới Mã Đà (Đông Nam Bộ).
- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu là dẫn liệu khoa học đa dạng di truyền loài Dầu song
nàng phục vụ cho công tác bảo t n và phục h i loài hữu hiệu ở Việt Nam.
3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan cây họ Dầu (Dipterocarpaceace)
Họ Dầu còn đƣợc gọi là Họ Hai cánh có danh pháp khoa học
là Dipterocarpaceae g m có 17 chi và khoảng 580 – 680 loài cây thân gỗ chủ
yếu ở các rừng mƣa nhiệt đới vùng đất thấp với quả hai cánh. Tên gọi khoa
học của họ xuất phát từ chi điển hình là Dipterocarpus, có ngu n gốc từ tiếng
Hy Lạp (di là hai, pteron là cánh và karpos là quả, nghĩa là quả có hai cánh).
Các chi lớn nhất là Shorea (196 – 360 loài), Hopea (105
loài), Dipterocarpus (70 loài) và Vatica (60 – 65 loài). Nhiều loài chiếm ƣu
thế trong các hệ sinh thái rừng, thông thƣờng có thể cây cao tới 40–70 m, đôi
khi trên 80 m (Dryobalanops, Hopea và Shorea). Họ Dầu (Dipterocarpaceae)
g m 3 phân họ. Monotoideae g m có 3 chi và 30 loài phân bố ở Châu Phi,
đảo Madagascar và vùng Amazon thuộc Colombia. Pakaraimoideae g m có 1
loài duy nhất là Pakaraimaea roraimae, ph n bố ở vùng cao nguyên Guiana
(Nam Mỹ). Dipterocarpoideae là ph n họ lớn nhất g m có 13 chi và 470 - 650
loài. Khu vực ph n bố bao g m Seychelles, Sri Lanka, Ấn Độ, Đông Nam
Á, New Guinea, nhƣng chủ yếu ở miền t y Malesia, tại đ y chúng tạo thành
quần thể thống lĩnh trong các cánh rừng vùng đất thấp [1,2,18].
Ở Việt Nam theo danh lục các loài thực vật ở Việt Nam, họ Dầu
(Dipterocarpaceae) g m 6 chi, 42 loài và 3 phân loài, trong đó: chi Vên vên
(Anisoptera) có 2 loài; chi Dầu (Dipterocarpus) có 11 loài và 2 phân loài; chi
Kiền kiền (Hopea) có 11 loài; chi Chò chỉ (Parashorea) có 2 loài; chi Sến mủ
(Shorea) có 8 loài; chi Táu (Vatica) có 8 loài và 1 phân loài. Theo Nguyễn
Hoàng Nghĩa (2005), Việt Nam có 42 loài và 1 phân loài thuộc họ Dầu
(Dipterocarpaceae), trong đó: chi Vên vên (Anisoptera) có 1 loài. Hai loài
Vên vên trong danh lục thực vật Việt Nam gộp lại thành 1 loài là Vên vên
4
(A. costata); chi Dầu (Dipterocarpus) có 12 loài, bổ sung loài Dầu cát (D.
condorensis) so với Danh lục thực vật Việt Nam; chi Kiền kiền (Hopea) có
11 loài trong đó không nhắc đến loài Sao xanh (H. helferi) nhƣ trong Danh
lục thực vật Việt Nam và bổ sung thêm một loài chƣa định danh chính xác
là Sao đá (Hopea sp.); chi Chò chỉ (Parashorea) có 2 loài; chi Sến mủ
(Shorea) có 8 loài và chi Táu (Vatica) có 8 loài với 1 phân loài. Theo tác
giả, các loài Sao đá (Hopea sp.), Dầu cát (D. condorensis) đƣợc ghi nhận
thực sự t n tại ở Việt Nam trong khi các loài khác là Sao xanh (H. helferi),
Kiền kiền nhẵn (A. scaphula) không chắc chắn t n tại ở Việt Nam [1,2].
Về thực trạng của họ Dầu, có 23 loài đƣợc ghi nhận mức bị đe dọa
theo IUCN (2001), trong đó 2 loài rất nguy cấp (CR) có 3 loài nguy cấp
(EN) và 18 loài đang bị đe dọa (VU). Theo Sách đỏ Việt Nam (2007), có
11 loài đƣợc xếp hạng đe dọa, trong đó có 1 loài rất nguy cấp (CR), 5 loài
nguy cấp (EN) và 5 loài đang bị đe dọa (VU) [1,2,3].
Về sự phân bố, theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (2005), các loài họ Dầu
(Dipterocarpaceae) phân bố trong các sinh cảnh rừng khô cây họ Dầu, rừng
mƣa mùa thƣờng xanh hoặc nửa rụng lá, rừng kín mƣa mùa thƣờng xanh
ẩm [6].
Các loài họ Dầu (Diptercarpaceae) là những loài cây gỗ có giá trị kinh
tế cao bởi thân thẳng, gỗ tốt và chiếm lĩnh các sinh cảnh tốt. Khoảng giữa
những năm 80 của thế kỷ trƣớc, chúng chiếm đến 25% thị phần thƣơng mại
gỗ cứng của thế giới, trong đó hơn 80% là Shorea. Bên cạnh đó, nhựa và các
hợp chất của câu họ Dầu cũng có giá trị cao nhƣ resin, oleoresin, lac hoặc
chiết xuất các chất béo có bơ từ quả [14].
Theo Viện Điều tra quy hoạch rừng (1995), năm 1959 diện tích các loại
rừng có cây họ Dầu ở Đông Nam Bộ là 1146 275 ha (chiếm 49% diện tích
toàn vùng). Đến năm 1968 giảm xuống còn 834 050 ha (chiếm 36% diện tích
5
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 t n các loài cây họ Dầu ở nƣớc
ta đã trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, nó góp phần vào việc bảo t n ngu n
gen cây rừng đang có nguy cơ tuyệt chủng ở nƣớc ta.
1.2. Cây Dầu song nàng
Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri Pierre) là cây thuộc họ Dầu có
kích thƣớc lớn nhất, phân bố ở các tỉnh phía Nam. Gỗ cứng, khá nặng (tỷ
trọng 0.8) có giác lõi phân biệt; lõi màu đỏ n u, đƣợc dùng để đóng tài hoặc
chế tạo đ gỗ. C y cũng cho loại nhựa nhƣ Dầu rái, dùng trong kỹ nghệ sơn
hay đóng tàu. Hiện nay, nơi cƣ trú của c y đang bị tàn phá và thu hẹp, cây bị
khai thác mạnh, có xu hƣớng bị tiêu diệt ở từng vùng lớn, đƣợc phân loại vào
nhóm VU A1c,d + 2c,d. Vì vậy, việc nghiên cứu và bảo t n ngu n gen của
loài này rất cần thiết [2].
Trong tự nhiên, hạt Dầu song nàng chỉ nảy mầm khi đất đủ ẩm nhờ có
mƣa lớn. Nếu không gặp mƣa, chúng sẽ mất sức nảy mầm nhanh chóng sau 1
– 2 tuần kể từ khi rụng xuống đất. Hạt Dầu song nàng chỉ nảy mầm trong
bóng râm, không nảy mầm trên nền đất trống có nhiều ánh sáng và khô hạn.
Ngoài ra, Dầu song nàng có khả năng sinh sản mạnh bằng ch i gốc, nhƣng
chỉ bắt gặp ở những gốc chặt có D0 < 20 cm, sinh sản tốt nhất trên những gốc
chặt có đƣờng kính từ 3 – 7 cm và chiều cao dƣới 20 cm. Gốc chặt có khả
năng sinh ch i nhiều lần. Điều kiện đất ẩm mát dƣới tán rừng có độ tàn che
0,5 – 0,6 hoặc môi trƣờng trong các lỗ trống là tối ƣu cho tái sinh ch i của
dầu song nàng. Cây ch i thƣờng hình thành dƣới tán rừng sau khi khai thác
hoặc dƣới tán cây mẹ bị đổ gẫy do gió hay chết tự nhiên.
Ngoài ra, theo Lê Văn Long (2016) nghiên cứu về đặc điểm sinh học
cũng nhƣ ƣu hợp của Dầu song nàng trên 6 ô tiêu chuẩn, số loài cây gỗ bắt
gặp trong những ƣu hợp Dầu song nàng trên đất xám (43 loài) thấp hơn so với
6
ƣu hợp Dầu song nàng trên đất n u đỏ (49 loài). Những loài cây gỗ ƣu thế và
đ ng ƣu thế đối với ƣu hợp Dầu song nàng trên đất xám và đất n u đỏ biến
động động từ 6 – 9 loài. Mật độ của ƣu hợp Dầu song nàng trên đất n u đỏ
(660 cây/ha) còn ở đất xám (616 cây/ha). Những ƣu hợp Dầu song nàng có
khả năng tái sinh tự nhiên khá tốt dƣới tán rừng, quá trình tái sinh diễn ra liên
tục theo thời gian, phần lớn cây tái sinh có ngu n gốc hạt và có chất lƣợng tốt.
Cây tái sinh Dầu song nàng phân bố trên mặt đất theo dạng phân bố cụm [16].
1.3. Đánh giá đa dạng di truyền bằng sinh học phân tử
1.3.1. Quần thể và tính đa dạng di truyền của quần thể
Quần thể là tập hợp một nhóm cá thể của một loài, sống trong cùng một
không gian nhất định, có khả năng sinh sản để tạo ra cơ thể mới hữu thụ.
Quần thể là đơn vị tiến hóa của loài trong tự nhiên. Các quần thể khác nhau
của cùng một loài đƣợc đặc trƣng bởi mật độ cá thể, kiểu ph n bố và đặc biệt
là kích thƣớc của quần thể.
Kích thƣớc quần thể là số lƣợng cá thể của quần thể. Trong đó, kích
thƣớc tối thiểu là số lƣợng cá thể ít nhất mà quần thể cần có để duy trì và phát
triển, kích thƣớc tối đa là giới hạn cuối cùng mà quần thể có thể đạt đƣợc để
phù hợp với khả năng cung cấp ngu n sống của môi trƣờng. Kích thƣớc của
quần thể phụ thuộc vào mức sinh sản, mức tử vong và sự phát tán của cá thể trong
quần thể. Trong tự nhiên, quần thể của các loài luôn có xu hƣớng tự điều chỉnh số
lƣợng cá thể để duy trì trạng thái ổn định và phù hợp với môi trƣờng.
Tác động của con ngƣời đến môi trƣờng sống thƣờng dẫn đến sự phá
vỡ cấu trúc quần thể và thiết lập những quần thể có kích thƣớc nhỏ, cô lập.
Nếu trạng thái này t n tại trong khoảng thời gian dài có thể ảnh hửng đến sự
sinh trƣởng và sinh sản của quần thể, cuối cùng làm suy giảm khả năng thích
nghi của quần thể với môi trƣờng sống của chúng.
Đa dạng sinh học là thuật ngữ thể hiện tính đa dạng của các thể sống,
7
loài và quần thể, tính biến động di truyền giữa chúng và tất cả sự tập hợp
phức tạp của chúng thành các quần xã và hệ sinh thái. Đa dạng sinh học là kết
quả của quá trình tiến hoá tự nhiên trải qua hàng triệu năm, bao g m cả 3 mức
độ hệ sinh thái, loài và di truyền.
Đa dạng di truyền thể hiện đa dạng về ngu n gen và genotype của mỗi
loài. Đa dạng di truyền cho phép cá thể và loài thích nghi đƣợc với những
biến đổi bất lợi của môi trƣờng sống và có khả năng tự phục h i trong môi
trƣờng sống của chúng. Nhƣ vậy, đa dạng di truyền đƣợc đề cập đến nhƣ là
mức độ đa hình di truyền của mỗi cá thể trong suốt thời gian sống của nó,
hoặc đƣợc phản ánh bởi số alen của quần thể tại một địa điểm và thời gian cụ
thể hoặc số allele của một loài trong một phạm vi ph n bố địa lý và lịch sử t n
tại của nó.
Nơi sống của mỗi loài đƣợc thiết lập trong quá trình hình thành loài.
Ph n cắt xảy ra khi nơi sống bị chia nhỏ và bị cô lập với nhau bằng ma trận
các cảnh quan khác không giống ban đầu và không phù hợp cho sự t n tại của
loài. Nhƣ vậy, ph n cắt tạo nên sự phá vỡ nơi sống. Tác nh n g y ra ph n cắt
bao g m mở rộng đất nông nghiệp, khai thác không hợp lý tài nguyên sinh
vật, x y dựng khu d n cƣ và khai thác khoáng sản. Ph n cắt đe doạ đến tính
thống nhất sinh thái đã đƣợc hình thành trong lịch sử phát triển loài và là một
trong những nguyên nh n g y ra sự tuyệt chủng.
Suy giảm diện tích nơi sống ảnh hƣởng đến kích thƣớc quần thể và
ph n bố lại các mảnh nơi sống còn lại sẽ ảnh hƣởng đến sự phát tán của loài.
Hậu quả của quá trình ph n cắt thƣờng làm suy giảm chức năng hệ sinh thái
và cuối cùng mất nơi sống. Các quần thể nhỏ và bị cô lập trong các mảnh nơi
sống còn lại dễ bị tổn thƣơng và ít có khả năng thích nghi khi điều kiện môi
trƣờng sống của chúng bị thay đổi. Tất nhiên, hậu quả sẽ dẫn đến mất tính đa
dạng di truyền ở cả 2 mức độ quần thể và loài và cuối cùng nhiều loài bị đe
8
dọa tuyệt chủng.
Một trong những hậu quả của quần thể nhỏ và cô lập là xuất hiện mối
quan hệ cận noãn giữa các cá thể trong quần thể. Ảnh hƣởng này có thể làm
mất tính đa dạng di truyền nếu tần số và cƣờng độ quan hệ cận noãn cao và
cuối cùng giảm khả năng thích nghi của quần thể trong điều kiện môi trƣờng
biến đổi và tăng khả năng nhạy cảm đối với dịch bệnh.
1.3.2. Một số kỹ thuật trong nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa phân tử
Bảo t n và quản lý của một loài đòi hỏi thông tin về sự đặc điểm sinh
thái và đa dạng di truyền trong và giữa các quần thể. Để có đƣợc thông tin đó,
đặc biệt là một sự hiểu biết tốt hơn về các quá trình di truyền, kỹ thuật sinh
học đƣợc yêu cầu. Tiềm năng tiến hóa của loài phụ thuộc vào mức độ khác
nhau di truyền của nó. Hiểu biết về đa dạng di truyền sẽ cung cấp những
thông tin hữu ích để xây dựng chiến lƣợc bảo t n và sử dụng loài một cách
bền vững. Đối với loài thực vật, thụ phấn chéo duy trì tiềm năng lớn cho quá
trình trao đổi di truyền sẽ duy trì mức độ cao của đa dạng di truyền trong quần
thể và loài [28],[29].
Trong vài thập kỷ qua, các kỹ thuật sinh học phân tử đã có sự phát triển
mạnh mẽ, tạo ra công cụ hữu hiệu cho con ngƣời nghiên cứu sự sống ở cấp độ
phân tử, các kỹ thuật sinh học phân tử cũng nhanh chóng đƣợc ứng dụng
trong nghiên cứu và bảo t n đa dạng sinh học, tạo ra lĩnh vực khoa học mới
nhƣ tiến hóa phân tử, di truyền bảo t n. Để nghiên cứu đa dạng di truyền quẩn
thể và loài thực vật, ngoài kỹ thuật isozym, còn có kỹ thuật ADN với các
phƣơng pháp nhƣ RAPD, SSR, ISSR, AFLP, RFLP,...
Kỹ thuật RAPD
RAPD (Random Amplified Polymorphism DNA – đa hình các đoạn
ADN đƣợc khuếch đại ngẫu nhiên) do William phát minh năm 1990, Welsh
và cộng sự hoàn thiện năm 1991 (Watson và Barker, 2004). Phƣơng pháp này
9
sử dụng cùng một số m i ngẫu nhiên (m i ngẫu nhiên là các đoạn oligo
nucleotide g m khoảng 8 đến 20 Nucleotide) để thực hiện phản ứng PCR
nhằm nh n các đoạn ADN đặc trƣng của các mẫu nghiên cứu. Nếu các mẫu
nghiên cứu có bộ gen giống nhau hoàn toàn, sản phẩm PCR thu đƣợc g m các
đoạn ADN hoàn toàn giống nhau về kích thƣớc và cấu trúc. Khi bộ gen của
các mẫu nghiên cứu có sự khác biệt nhau, kết quả PCR sẽ nh n đƣợc các đoạn
khác biệt nhau [5,18,28].
*Ưu điểm của kỹ thuật RAPD
Về mặt kỹ thuật, kỹ thuật RAPD dễ thực hiện và dễ thành công do
không cần biết trƣớc trình tự bộ gen của đối tƣợng cần nghiên cứu, thao tác
đơn giản, chất lƣợng ADN khuôn không cần độ tinh sạch quá cao, thời gian
thực hiện nhanh, khả năng nh n bản cao.
Về mặt kinh tế, chi phí thực hiện cho kỹ thuật này thấp. Trong nghiên
cứu, kỹ thuật RAPD thƣờng đƣợc sử dụng kết hợp với những kỹ thuật cao cấp
khác để đánh giá đa dạng di truyền và nhận diện chỉ thị ph n tử có độ tin cậy
cao [4].
* Những hạn chế của kỹ thuật RAPD
Kỹ thuật RAPD có độ chính xác không cao, không ổn định (thể hiện ở
mức độ lặp lại giống nhau thấp). Khả năng nh n bản trong phản ứng PCR cao
nhƣng khả năng xuất hiện đa hình thấp và độ tin cậy không cao
Kỹ thuật RFLP
RFLP (Restriction fragment length Polymorphism – đa hình chiều dài
các đoạn ADN cắt bởi các enzyme giới hạn). Kỹ thuật này dựa trên đặc điểm
của các enzyme giới hạn khác nhau, tạo nên các đoạn cắt ADN khác nhau
phân biệt đƣợc bằng điện di đ , các đoạn cắt còn đƣợc gọi là các “dấu vân
10
tay” đặc trƣng cho từng phân tử ADN. Bản đ di truyền kết quả RFLP có tính
chính xác cao, thƣờng đƣợc sử dụng trong nghiên cứu sự khác biệt trong cấu
trúc bộ gene của các cá thể, các loài sinh vật, nhằm so sánh sự khác biệt giữa
các mẫu nghiên cứu, xác định ngu n gốc hoặc mức độ tiến hóa giữa của các
loài sinh vật [5,18].
Kỹ thuật này đƣợc dùng phổ biến từ đầu thập niên 80 đến nay. Kỹ thuật
RFLP đƣợc sử dụng để kiểm tra sự phân ly di truyền của một số tính trạng
theo qui luật Mendel, hoặc ứng dụng trong chọn giống động vật, chọn giống
thực vật hoặc so sánh sự khác nhau giữa các cá thể, các loài sinh vật... Kỹ
thuật RFLP đƣợc thực hiện trên nguyên lý cắt enzyme giới hạn. DNA của
mẫu nghiên cứu sau khi đƣợc tách chiết và tinh sạch sẽ đƣợc cắt với cùng 1 số
loại enzyme giới hạn. Mỗi enzyme giới hạn sẽ nhận biết và cắt đặc hiệu DNA
ở những vị trí xác định, do đó các bộ gen có cấu trúc khác nhau sẽ cho ra số
lƣợng và kích thƣớc các đoạn cắt ADN khác nhau, những bộ gen giống nhau
thì sẽ cho ra số lƣợng, kích thƣớc các đoạn cắt giống nhau, kích thƣớc vá số
lƣợng các đoạn cắt này sẽ quan sát đƣợc trên điện di đ .
Kỹ thuật SSR
Chỉ thị SSR (simple sequence repeat) hay còn gọi là vi vệ tinh
(Microsatellite), là những đoạn trình tự DNA đơn giản lặp lại nối tiếp và chỉ
g m 1 – 6bp. Hiện tƣợng các SSR trong cơ thể sinh vật nh n chuẩn là khá phổ
biến ở động vật và thực vật. Tuy nhiên, tùy từng loài mà số lƣợng các
nucleotide trong mỗi đơn vị lặp lại có thể thay đổi từ một đến hàng chục và số
lƣợng đơn vị lặp lại có thể biến động từ hai đến hàng chục lần hoặc nhiều
hơn. Thông thƣờng có các kiểu lặp lại:
- Lặp lại hoàn toàn: các đơn vị lặp lại sắp xếp nối tiếp nhau.
- Lặp lại không hoàn toàn: xen kẽ vào các đơn vị lặp lại là một hoặc
một số nucleotide khác.
11
- Lặp lại phức tạp: xen kẽ giữa các đơn vị lặp lại khác nhau.
Thông thƣờng, các SSR có mặt chủ yếu ở các vùng dị nhiễm sắc của
nhiễm sắc thể nhƣ vùng t m động hoặc các đầu mút, chúng giữ vai trò quan
trọng trong việc điều hòa phiên mã đối với các gen hoạt động ở vùng nguyên
nhiễm sắc, góp phần làm tăng tính ổn định cơ học của nhiễm sắc thể trong các
quá trình ph n bào và có thể chứa đựng những thông tin di truyền liên quan
đến sự xác định giới tính ở cả động vật và thực vật.
Phƣơng pháp xác định đa hình SSR là nhờ sự nh n bội từ DNA tổng số
của hệ gen nhờ sử dụng hai đoạn m i bổ trợ với trình tự gần kề hai đầu của
vùng lặp lại. Sự khác nhau về độ dài ở locus SSR đƣợc phát hiện bởi sự nh n
đoạn DNA nhờ phản ứng PCR. Kích thƣớc sản phẩm PCR đƣợc xác định một
cách chính xác bằng điện di trên gel agarose hoặc gel polyacrylamide với sự
khác nhau về độ dài có thể rất nhỏ (2bp). Chỉ thị SSR dùng để đánh giá đa
dạng di truyền, xác định mối quan hệ di truyền của c y tr ng, chọn lọc tính
kháng bệnh, một số tính trạng có quan hệ chặt chẽ đến năng suất, lập bản đ ,
nghiên cứu locus tính trạng số lƣợng.
Thuận lợi to lớn của ph n tích SSR là phƣơng pháp này biểu hiện số
lƣợng lớn sự đa hình. Hơn nữa, khả năng ph n biệt các cá thể khi có sự kết
hợp các locus đƣợc kiểm tra làm cho phƣơng pháp này rất hữu dụng trong các
thí nghiệm ph n tích mối quan hệ di truyền. SSR là marker đ ng trội, do đó,
dị hợp tử có thể dễ dàng đƣợc xác định trong quá trình thực nghiệm. tính đ ng
trội của SSR sẽ gia tăng sự hiệu quả và độ chính xác của những phép toán di
truyền quần thể dựa trên những marker này so với những marker khác nhƣ
RAPD và AFLP. Hơn nữa, việc xác định dị hợp tử ở thế hệ F1 sẽ làm cho
những ph n tích phả hệ, sự lai giống, dòng gen trở nên dễ dàng hơn. Hạn chế
của chỉ thị này là quá trình thiết kế primer chi phí cao liên quan đến trình tự
m i chính xác cho loài quan t m không hề có sẵn.
12
1.4. Các nghiên cứu đa dạng di truyền họ Dầu
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Để bảo t n và quản lý các loài cây Dầu, các thông tin về đặc điểm sinh
thái và đa dạng di truyền ở cả 2 mức độ quần thể và loài là cần thiết, và đóng
vai trò quan trọng góp phần đƣa ra các giải pháp bảo t n một cách phù hợp.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của khai thác chọn dẫn đến mật độ thấp trong tự nhiên
đã làm tăng khả năng thụ phấn cận noãn của nhiều loài cây Dầu nhƣ Shorea
megistophylla ở Sri Lanka (Murawski et al., 1994), Drybalanops aromatica
(Lee, 2000), Shorea curtisii và Dryobalanops aromatica (Wickneswari et al.,
2004), Neobalanocarpus heimii (Naito et al., 2005; 2008), Shorea leprosula
(Fukue et al., 2007) và S. curtisii (Obayashi et al., 2002) ở rừng nhiệt đới
Malaysia. Số lƣợng quả của loài S. siamensis đƣợc sản sinh ở nơi sống bị tác
động mạnh thấp hơn ở nơi ít bị tác động (Ghazhoul et al., 1998). Kitamura et
al. (1994) đã đề cập đến mức độ thụ phấn chéo là cao (82%) của loài
Dryobalanops aromatica ở Brunei. Năm 2006, Lee và cộng sự đã nghiên cứu
và phối hợp thống kê các thông số hệ thống trong rừng rậm nhiệt đới của loài
Shorea leprosula Miq (Dipterocarpaceae) từ rừng nhiệt đới thấp Malaysia.
Cung cấp các đặc điểm sinh học đặc trƣng của loài Shorea leprosula Miq
(Dipterocarpaceae) tại rừng nhiệt đới Malaysia.
Cui-Ping Cao và cộng sự năm 2009 đã nghiên cứu biến đổi di truyền
trong chín loài Shorea (Dipterocarpaceae) ở Indonesia bằng chỉ thị AFLP.
Công trình nghiên cứu 274 cây với 84 locus AFLP đa hình tại 2 địa điểm khác
nhau. Từ kết quả nghiên cứu độ đa dạng di truyền cho thấy sự khác biệt tần số
cao giữa cac loài và giữa các vùng trong các loài. Thông tin trình tự của các
dấu hiệu này có khả năng sử dụng để phát triển các dấu hiệu phản ứng chuỗi
polymerase cụ thể để xác định danh tính loài [37].
Yoshihiko Tsumura và cộng sự năm 2011 đã nghiên cứu cơ sở dữ liệu
13
phân tử để phân loại các loài Shorea (Dipterocarpaceae) và các kỹ thuật kiểm
tra danh tính hợp pháp của các loài gỗ. Từ đó hình thành cơ sở dữ liệu DNA
lục lạp và hình thái giải phẫu để phân loại loài Shorea (Dipterocarpaceae) ở
trong cac khu rừng ở Đông Nam Á. Tuy nhiên phƣơng pháp ph n tích DNA
từ gỗ vẫn cần đƣợc nghiên cứu để hoàn thiện hơn đặc biệt đối với các mẫu gỗ
dán [38].
Sự phân cắt nơi sống ảnh hƣởng đến khả năng thụ phấn của một số loài
cây Dầu đã đƣợc phân tích cho loài Vateriopsis seychellarum (Finger etal.,
2012), Shorea javanica ở Sumatra (Rachmat et al., 2012) và Vateria indica ở
Ấn Độ (Ismail et al., 2014).
Cùng năm 2016, Cheng choon Ang và cộng sự đã tiến hành đánh giá đa
dạng di truyền của 02 loài Shorea leprosula và Parashorea malaanonansau
khi khai thác và phục h i tại Borneo. Các mẫu đƣợc lấy từ mô lá non và sử
dụng các Marker microsatellite. Từ đó đánh giá mức độ đa dạng di truyền
giữa các cây giống họ Dầu đƣợc sử dụng để làm giàu cho các khu rừng đƣợc
khai thác chọn lọc ở Sabah, Malaysia và so sánh nó với sự đa dạng trong cây tái
sinh tự nhiên.Cây giống đƣợc tr ng của P. malaanonan thể hiện mức độ đa
dạng di truyền tƣơng tự nhƣ c y con tái sinh tự nhiên trong khi những cây S.
leprosula có sự đa dạng di truyền thấp hơn đáng kể so với cây con tự nhiên [39].
Các tác giả đã chỉ ra rằng suy giảm tính đa dạng di truyền xảy ra liên
quan đến số lƣợng cá thể thấp trong quần thể tại thời gian nơi sống bị suy
giảm. Hệ số thụ phấn cận noãn cao cũng là yếu tố làm suy giảm tính đa dạng
di truyền. Suy giảm (phân cắt nơi sống và số lƣợng cá thể thấp) có thể hạn chế
mức độ trao đổi di truyền giữa các quần thể bị cô lập và làm tăng mức độ di
truyền khác nhau giữa chúng [33].
14
1.4.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Đinh Xu n Lý (1993) đã nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật tạo cây con
Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb) phục vụ tr ng rừng gỗ lớn, gỗ lạng ở
các tỉnh phía Nam. Trong nghiên cứu này tác giả đã chỉ ra khả năng tái sinh
trong tự nhiên thấp cũng nhƣ các đặc tính sinh học của cây Dầu rái (hình thái,
sinh lý); cũng nhƣ đƣa ra kết quả sự tái sinh của loài cây này trên các nguyên
liệu ruột bầu khác nhau [17].
Các công trình khác nghiên cứu về giá trị của các loài c y gỗ của Trần
Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh (1993) đề cập đến giá trị của các loài c y gỗ và
các loài c y trong họ Dầu ở Việt Nam. Trong nghiên cứu này, các tác giả mô
tả đặc điểm hình thái các loài c y trong các chi thuộc họ Sao - Dầu, khu ph n
bố và công dụng của chúng, đ ng thời kết luận ở Việt Nam họ Dầu có sáu chi
bao g m: Chi Vên vên (Anisoptera) có 1 loài; chi Dầu (Dipterocarpus) có
khoảng 12 loài; chi Sao (Hopea) có khoảng 9 loài; chi Chò chỉ (Parashorea)
có 2 loài; chi Sến (Shorea) có khoảng 8 loài; chi Táu (Vatica) có 8 loài [9].
Năm 2005, Nguyễn Thúy Hạnh và cộng sự nghiên cứu mẫu lá của 12
loài thuộc chi Dipterocarpus bao g m: D. alatus Roxb.- Dầu rái, D. baudii
Korth - Dầu bao, D. chartaceus Sym - Dầu cát, D. costatus Gaertn. - Dầu mít,
D. dyeri Pierre - Dầu song nàng, D. gandiflorus Blco - Dầu đọt tím, D.
intricatus Dyer- Dầu lông, D. obtusifolius Teysm - Dầu trà beng, D.
tuberculatus Roxb.ssp grandifolius Craib - Dầu đ ng, D. turbinatus Gaertn.-
Dầu lá bóng, D. hasseltii Bl - Dầu Haselt, D. tonkinensis Chev.- Chò n u sử
dụng chỉ thị RAPD để ph n tích đa dạng di truyền. Kết quả cho thấy xét về đa
hình các loài c y thuộc chi Dipterocarpus cho thấy: tất cảcác loài đều cho tỷ
lệ đa hình lớn hơn 64%, trong đó loài Dầu cát cho tỷ lệ băng đa hình cao nhất
(83.33%), và loài Dầu đọt tím cho tỷ lệ băng đa hình thấp nhất (64,29%).
Những số liệu nhận đƣợc chứng tỏcác loài c y nghiên cứu này rất khác nhau
15
về mặt di truyền. Trên cơ sở các hệ số tƣơng đ ng di truyền giữa 12 loài
nghiên cứu cho thấy: hai loài Dầu đọt tím và Dầu rái có quan hệ di truyền xa
so với 10 loài còn lại và có hệ số tƣơng đ ng di truyền tƣơng ứng là 0,18 và
0,21. 10 loài còn lại này ph n thành hai nhóm: nhóm 1 g m 3 loài: Dầu mít,
Dầu Haselt, Dầu song nàng có mức tƣơng đ ng di truyền là 0,26. Nhóm 2
g m 7 loài: Dầu bao, Chò n u, Dầu cát, Dầu trà beng, Dầu lông, Dầu đ ng,
Dầu lá bóng có mức tƣơng đ ng di truyền là 0,27. Ngoài ra các loài trong hai
nhóm trên đều có mức độ tƣơng đ ng di truyền rất khác nhau và ở mức độ
thấp, chỉ riêng hai loài Dầu trà beng và Dầu cát có mức độ tƣơng đ ng di
truyền cao hơn cả, tuy nhiên vẫn ở mức thấp (0,41). Những kết quả trên cho
thấy 12 loài nghiên cứu có quan hệ di truyền rất xa nhau. Điều này chứng tỏ
sự đa dạng di truyền cao của 12 loài thuộc chi Dipterocarpus ở Việt Nam.
[12]. Thành và cộng sự. (2007) đã điều tra mức độ đa hình di truyền của 17
loài Dầu ở Việt Nam bằng 7 chỉ thị RAPD và 4 cặp m i lục lạp (trnD-trnT,
trnH-trnK, psbC-psbS và trnM-rbcL), và chỉ ra rằng hệ số đa dạng di truyền
dao động từ 0,18 đến 0,58. Thành và cộng sự (2009) đã điều tra đa dạng di
truyền của loài Sao mạng (Hopea reticulata Tardicu) bằng chỉ thị RAPD và
một số gen lục lạp và chỉ ra mức độ đa dạng di truyền thấp [8].
Quách Thị Liên và cộng sự (2009) sử dụng 5 cặp mối cpSSR và 6 cặp
m i SSR để ph n tích đa dạng di truyền 30 mẫu lá của loài Dầu nƣớc thu
đƣợc từ các xuất xứ khác nhau. Kết quả thu đƣợc với 5 cặp m i cpSSR cho 7
alen đa hình trong tổng số 10 alen nhận đƣợc. Với 6 cặp m i SSR cho 9 alen
đa hình trên tổng số 12 alen. Một số mẫu thu đƣợc ở khác khu vực có tính đa
dạng di truyền cao, một số mẫu cùng khu vực có tính đa dạng thấp [15].
Cùng năm 2010, Nguyễn Văn Hƣờng đã nghiên cứu đặc tính sinh thái
của cây tái sinh Vên vên (Anisoptera cochinchinensis Pierre) trong kiểu rừng
thƣờngxanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đ ng Nai. Từ đó cho thấy độ
16
phong phú của tái sinh Vên vên ở 2 cấp tuổi đều phụ thuộc vào trạng thái
rừng, độ ẩm đất và độ tàn che tán rừng. Độ ẩm đất thích hợp cho cấp tuổi 1 từ
61,8 - 82,3%, tối ƣu là 73,0%; ở cấp tuổi 2 tƣơng ứng là 62,8 - 83,9% và
73,0%. Độ tàn che tán rừng thích hợp cho cấp tuổi 1 là 0,65 – 0,85, tối ƣu
0,75; ở cấp tuổi 2 từ 0,63 - 0,88, tối ƣu là 0,75. Độ phong phú của tái sinh
Vên vên thay đổi tùy thuộc vào sự thay đổi của 2 yếu tố độ ẩm đất và độ tàn
che tán rừng [13].
Nguyễn Hoàng Nghĩa (2012) đã điều tra sinh thái 4 loài cây họ Dầu là
Dầu cát (Dipterocarpus chartaceus), Sến cát (Shorea roxburghii), Chai lá
cong (Shorea falcata) và Sao lá hình tim (Hopea cordata) trên vùng đất cát
ven biển. Nghiên cứu này cung cấp các thông tin lâm sinh cần thiết cho công
tác bảo t n do 4 loài cây họ Dầu đang rất khó phục h i trên đất sau tàn phá
này [19].
Nguyễn Thị Hải H ng và cộng sự (2010) Nghiên cứu nhân giống bằng
hom Dầu rái (Dipterocarpus alatus). Loài c y này đƣợc xác định khó ra rễ đối
với những hom thu hái từ cây mẹ trƣởng thành. Trong nghiên cứu này với
công thức xử lý 2,4D n ng độ 500ppm và IAA 100ppm (38,33% - 48,33%);
hom từ cây mẹ 1 năm tuổi cho tỷ lệ rễ rất cao 82,5% và giảm đi đáng kể đối
với cây mẹ từ 2 năm tuổi trở lên. Thời điểm thu hái hom vào tháng 4 cho kết
quả ra rễ cao nhất đ ng thời chất lƣợng rễ có xu hƣớng tỷ lệ thuận với tỷ lệ ra
rễ [10].
Trần Hữu Biển và Phan Văn Huống (2011) nghiên cứu một số đặc điểm
sinh thái và gây tr ng loài Lò Bo ( Brownlowia tablaris Pierre), Xoan Mộc
(Toona surenii (Blume) Merr) và Dầu cát( Dipterocarpus
condorensisAshton). Nghiên cứu về một số đặc điểm sinh thái của 3 loài cây từ
đó cho thấy phân bố lâm phần của chúng theo quy luật phân bố giảm, chứng tỏ
rừng đang trong giai đoạn sinh trƣởng và phát triển tốt. Ngoài ra đánh giá rừng
17
tr ng cho thấy khả năng sinh trƣởng kém và tỷ lệ sống thấp của cây tr ng bản
địa khi chúng bị tách ra khỏi trạng thái tự nhiên (Xoan mộc, s u đục ngọn...) [3]
Năm 2012 Nguyễn Thị Hải H ng và cộng sự đã tiến hành đánh giá đa
dạng di truyền dựa trên 41 mẫu lá Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb.) thu
thập từ 10 tỉnh thuộc 3 vùng sinh thái l m nghiệp tại Việt Nam bằng chỉ thị
RAPD với 18 m i ngẫu nhiên. Kết quả cho thấy các mẫu Dầu rái có đa dạng
di truyền khá cao. Hệ số tƣơng đ ng dao động trong khoảng 43 - 100% [11]
Trần Quốc Hoàn và cộng sự (2013) nghiên cứu xác định chỉ số sinh
trƣởng của c y Dầu rái (Dipterocarpus alatus) trên một số dạng lập địa ở tỉnh
Bình Phƣớc. Từ đó tính đƣợc chỉ số sinh trƣởng chiều cao, đƣờng kính của
c y Dầu rái trên các điều kiện lập địa; các mô hình (phƣơng trình) h i quy
nhiều lớp phản ánh mối liên hệ giữa chỉ số sinh trƣởng của c y tr ng với các
yếu tố lập địa [12].
Tô Bá Thanh và cộng sự (2014) nghiên cứu về chất lƣợng c y trong mô
hình rừng tr ng Sao đen (Hopea odorata) và Dầu rái (Dipterocarpus alatus)
tại khu bảo t n thiên nhiên văn hóa Đ ng Nai. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
Phƣơng pháp tr ng đã ảnh hƣởng rõ rệt tới tỷ lệ sống, nhìn chung tỉ lệ sống
của loài Sao đen thấp hơn loài Dầu rái nhƣng sai lệch không có giá trị trong
thống kê; Tỷ lệ sống của những loài này có quan hệ chặt chẽ với tuổi c y,
phƣơng thức và quy cách tr ng khác nhau thì tỷ lệ c y có phẩm chất tốt vẫn
luôn nhiều hơn đáng kể so với c y trung bình và c y xấu [22].
Tam và cộng sự (2014) và Duy và cộng sự (2013) đã đánh giá mức độ
đa dạng di truyền của loài Dầu rái (Dipterocarpus alatus) ở một số tỉnh Đông
Nam Bộ trên cơ sở sử dụng 9 cặp m i microsatellite và chỉ ra mức độ đa dạng
di truyền bị ảnh hƣởng bởi quá trình ph n cắt nơi sống và mật độ cá thể trong
mỗi quần thể. Sự trao đổi di truyền giữa các quần thể cao (>1) thƣờng xuất
hiện giữa các quần thể có khoảng cách địa lý trong cùng một khu vực (tỉnh),
18
chẳng hạn giữa các quần thể ở vƣờn Quốc gia Cát Tiên, Mã Đà và rừng đặc
dụng T n Phú thuộc tỉnh Đ ng Nai, có hệ số trao đổi di truyền lớn hơn 1;
trong khi đó giữa các quần thể ở Mã Đà (Đ ng Nai), Lò Gò-Xa Mát (Tây
Ninh) và Bù Gia Mập (Bình Phƣớc), có hệ số trao đổi di truyền < 1. Kết quả
nghiên cứu về đa dạng di truyền giữa các quần thể của loài Sao đen (Hopea
odorata) cũng cho kết quả tƣơng tự (Trang et al., 2014). Nghiên cứu mối
quan hệ di truyền của 11 loài Dầu thuộc chi Dầu (Dipterocarpus) sử dụng gen
lục lạp (matK) đã chỉ ra các loài trong cùng một chi có quan hệ mật thiết với
nhau (Đức và cộng sự 2013). Trang và cộng sự (2014) cũng đã ph n tích đa
dạng di truyền của 3 loài dầu sao, Sao hòn gai (Hopea chinensis), Sao hải
nam (H. hainanensis) và Sao mặt quỷ (H. mollissima) dùng 3 vùng gen rcbL,
psbA-trnH và matK và chỉ ra sự khác biệt di truyền giữa 3 loài Sao là rất thấp,
từ 0,2 đến 0,6 [6,34].
19
Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng và vật liệu nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu là loài Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri
Pierre) ở ba khu rừng bảo t n thuộc rừng nhiệt đới núi thấp Đông Nam Bộ,
Rừng Phòng hộ T n Phú (huyện Định Quán, tỉnh Đ ng Nai), Khu Bảo t n
Thiên nhiên và Văn hóa Đ ng Nai (huyện Vĩnh Cửu, Đ ng Nai) và Vƣờn
Quốc gia Lò Gò – Xa Mát (huyện T n Biên, tỉnh T y Ninh). rừng nhiệt đới
Đông Nam Bộ.
Để ph n tích đa dạng di truyền loài D. dyeri ở rừng nhiệt đới Đông
Nam Bộ, 73 mẫu vỏ th n của c y trƣởng thành đã đƣợc thu thập. Mẫu đƣợc
thu thập ngẫu nhiên tại mỗi địa điểm nghiên cứu (Bảng 2.1).
Bảng 2.1. Địa điểm thu thập mẫu cho phân tích đa dạng di truyền
Địa điểm
Tọa độ
Số mẫu
Độ cao so với mặt biển (m)
21
11006’vĩ độ Bắc
107025’ kinh độ Đông
116 - 127
Rừng Phòng hộ Tân Phú
25
11007’ vĩ độ Bắc 107009’ kinh độ Đông
98 - 119
Khu Bảo t n Thiên nhiên và Văn hóa Đ ng Nai (Mã Đà)
27
11o21’ vĩ độ Bắc
106o02’ kinh độ Đông
10 - 20
Vƣờn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát
Rừng phòng hộ Tân Phú
Khu rừng ở T n Phú nằm ở vị trí 107o20’ đến 107o27’30” kinh độ Đông và 11o02’32” đến 11o10’ vĩ độ Bắc, với phía Bắc giáp xã Gia Canh và
20
Công ty mía đƣờng La Ngà, phía Nam giáp sông La Ngà (huyện Xu n Lộc),
phía Đông giáp sông La Ngà (Tỉnh Bình Thuận) và phía T y giáp Công ty
mía đƣờng La Ngà. Về mặt địa hình, rừng phòng hộ T n Phú bao g m đ i núi thấp dƣới 300 m, độ dốc không quá 10o. Lƣợng mƣa hằng năm khoảng 1500
mm, tập trung chủ yếu vào mùa mƣa từ tháng 4 đến tháng 11, nhiệt độ trung bình năm 27,3oC với độ ẩm 78%. Về thổ nhƣỡng g m 5 loại đất chính nhƣ
đất bazan trên vùng đ i thấp, đất bazan trên đ i núi trung bình, đất phù sa cổ
trên đ i thấp đất phù sa cổ trên vùng bán bình nguyên và đất hình thành trên
sa thạch, phiến thạch vùng đ i trung bình. Thảm thực vật đặt trƣng bởi rừng
kín thƣờng xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới với các họ đặc trƣng nhƣ họ Dầu
(Dipterocarpaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), họ
Cơm nguội (Myrtaceae), họ Côm (Elaeocarpaceae), họ Cà phê (Rubiaceae) và
họ Dẻ (Fagaceae). Rừng phòng hộ T n Phú g m có khoảng 200 loài thực vật
với 45 họ (Tài liệu của Ban quản lý rừng phòng hộ T n Phú năm 2011). Các
loài c y họ Dầu (Dipterocarpaceae) thƣờng ở tầng vƣợt tán bao g m Vên vên
(Anisoptera costata), Dầu rái (Dipterocarpus alatus), Dầu mít (D. costatus),
Sao đen (Hopea odorata), Sến mủ (Shorea roxburghii), Dầu lông (D.
intricatus), Dầu lá bóng (D. turbinatus), Dầu song nàng (D. dyeri), Táu trắng
(Vatica odorata). Một số loài khác cũng có mặt ở khu vực này, nhƣ Chiêu
liêu nƣớc (Terminalia calamansanai), Sang đen (Diospyroslancaefolia), Côm
đ ng nai (Elaecarpus tectorius). Rừng này thuộc rừng phục h i sau khai thác
chọn vào những năm 1980 và 1990.
Tầng vượt tán: Là tầng hình thành bởi những c y gỗ cao trên 30 m,
g m các loài c y thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae) nhƣ Dầu rái
(Dipterocarpus alatus), Dầu song nàng (D.dyeri), Dầu mít (D. costatus), Vên
vên (Anisoptera costata), Sến mủ (Shorearoxburghii), Sao đen (Hopea
odorata), Táu trắng (Vatica odorata), một số loài khác nhƣ Huỳnh (Heritiera
21
cochinchinensis) họ Trôm (Sterculiaceae), Vấp (Mesua ferrea) họ Bứa
(Clusiaceae), Bằng lăng nƣớc (Lagerstroemia speciosa) họ Tử vi
(Lythraceae), Cẩm lai (Dalbergia bariensis), Căm xe (Xylia xylocarpa) họ
Đậu (Fabaceae). Tầng này có những c y thƣờng xanh nhƣng cũng có những
c y rụng lá trong mùa khô, là tầng không liên tục.
Tầng ưu thế sinh thái: Là tầng c y gỗ cao trung bình từ 20 - 30 m thân
thẳng, tán liên tục hoặc gián đoạn phụ thuộc vào mức độ khai thác, g m nhiều
c y của nhiều họ khác nhau, đa số là các c y thƣờng xanh nhƣ Bông gạo
(Ceiba pentandra) họ Gạo (Bombaceae), Trám lá đỏ (Canarium subulatum),
Gỗ đỏ (Afzelia xylocarpa) họ Đậu (Fabaceae), Thành ngạnh (Cratoxylon
formosum) họ Bứa (Clusiaceae), Mẫn kinh (Vitex quinata) họ Cỏ roi ngựa
(Verbenaceae), Chiêu liêu nghệ (Terminalia triptera) họ Bàng
(Combretaceae), Côm đ ng nai (Elaeocarpus tectorius) họ Côm
(Elaeocarpaceae), Kơ nia (Irvingia malayana) họ Kơ nia (Ixononthaceae),
Bằng lăng (Lagerstroemia duppereana) họ Tử vi (Lythraceae), Mít nài
(Artocarpus rigida) họ D u tằm (Moraceae), Vối rừng (Syzygium cumini),
Trâm (Syzygium sp.) họ Cơm nguội (Myrtaceae), Sƣa (Dalbergia
cochinchinensis) họ Đậu (Fabaceae), Săng mã (Carallia brachata) họ Đƣớc
(Rhizophoraceae). Tầng ƣu thế sinh thái tuy không có c y gỗ to và cao nhƣ
tầng vƣợt tán nhƣng số lƣợng c y khá tập trung và có nhiều c y thuộc lớp kế
cận cho tầng trên tham gia vào trữ lƣợng ổn định l u dài và liên tục của rừng.
Tầng dưới tán: g m những c y mọc rải rác dƣới tán rừng, có chiều cao
trên dƣới 15 m, đƣờng kính nhỏ hơn, tạo thành lớp tán không liên tục và
mỏng. Tổ thành loài c y trong tầng này g m những loài thuộc các họ thực vật
có giá trị kinh tế thấp nhƣ: Lành ngạnh nam (Cratoxylon cochinchinensis),
Bứa (Garciniacochinchinensis) họ Bứa (Clusiaceae), Máu chó Pierre (Knema
pierrei), Máu chó kính (K. lenta) họ Máu chó (Myristicaceae), Trƣờng chua
22
(Pavieasia annamensis) họ B hòn (Sapindaceae), San (Aporusa tetrapleura),
Giâu gia ta (Baccaurearamiflora), Sóc thon (Glochidion lanceolarium) Thầu
dầu (Euphorbiaceae), Thị lá rộng (Diospyros latisepala) họ Thị (Ebenaceae),
Cò ke (Grewia paniculata) họ Đay (Tiliaceae), Xƣơng cá (Canthium
dicoccum) họ Cà phê (Rubiaceae), Săng ớt (Xanthophyllum excelsum) họ
Săng ớt (Xanthophyllaceae).
Tầng thảm cỏ cây bụi: g m những c y mọc rải rác thấp nhỏ, cao từ 2 -
8 m, thuộc các loài nhƣ Tà hay (Aidia cochinchinensis), Dành dành
(Gardeniaannamensis), Găng trắng (Randia dasycarpa)họ Cà phê
(Rubiaceae), Chòi mòi tía (Antidesma bunius), Chòi mòi (A. ghaesembilla),
Sòi tía (Sapium discolor) họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), Bôm bà (Scolopia
macrophylla) họ Mùng qu n (Flacourtiaceae), Bời lời đắng (Litsea
umbrellata) họ Long não (Lauraceae), Củ rối (Leea rubra) họ Gối gạc
(Leeaceae), Cọ tàu (Livistonia chinensis) họ Cau dừa (Arecaceae), B an
(Colona auriculata) họ Đay (Tiliaceae) và đôi khi có Tre l ô
(Schizostachyum zollongeri) họ Hòa thảo (Poaceae) mọc xen kẽ rải rác. Thấp
nhất g m những loài thực vật nhƣ cỏ tranh (Imperata cylindrical), cỏ may
(Chrysopogon acticulatus) họ Hòa thảo (Poaceae), Sẹ (Alpinia globosa) họ
Gừng (Zingiberaceae), Dƣơng xỉ (Christella parasitica), cao không quá 2 m,
thƣờng làm c y chỉ thị cho hoàn cảnh môi trƣờng rừng. Trong rừng còn có
nhiều d y leo họ D y gối (Selastraceae) và Cơm nguội (Myrsinaceae) cùng
với một số c y phụ sinh thuộc họ Phong lan (Orchidaceae), họ Đỗ quyên
(Ericcaceae) và Hymenophyllaceae.
2.2. Khu Bảo tồn Thiên nhiên và Văn hóa Đồng Nai
Khu Bảo t n nằm trên địa bàn xã Mã Đà (huyện Vĩnh Cửu, Đ ng Nai), nằm ở vị trí 106o54’ đến 107o13’ kinh độ Đông và 11o03’ đến 11o30’ vĩ độ
Bắc. Đ y là khu rừng đặc dụng có diện tích tự nhiên lớn nhất nƣớc ta, với hệ
23
sinh thái đặc trƣng Đông Nam Bộ. Khu rừng này đƣợc thiết lập năm 2003 với
diện tích 53822 ha, trực thuộc Ủy ban nh n d n tỉnh Đ ng Nai. Khu vực này
có 3 di tích lịch sử nhƣ c n cứ Trung ƣơng cục Đông Nam bộ, căn cứ Khu ủy
miền Đông Nam bộ và địa đạo Suối Linh. Về thảm thực vật khu rừng này
g m các kiểu rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới, rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt
đới với các loài c y họ Dầu nhƣ Dầu nƣớc, dầu mít, dầu song nàng, dầu lông,
sao đen và một số loài khác nhƣ B hòn, họ Sim và kiểu rừng kín thƣờng
xanh mƣa nhiệt đới.
Cấu trúc phân tầng ở Khu Bảo tồn với đặc trƣng là rừng c y họ Dầu
(Dipterocarpaceae) có diện tích lớn. Các loài c y họ Dầu chiếm tỷ lệ cao hoặc
có ƣu thế tuyệt đối trong tổ thành loài c y nhƣ Dầu song nàng, Dầu con rái,
Sao đen, Chai, Vên vên... thƣờng mọc thành cụm hoặc không liên tục, chiếm
ƣu thế ở tầng vƣợt tán, đôi khi mọc tập trung thuần loại thƣờng đƣợc gọi là
“lán dầu”.
Bên cạnh loài cây họ Dầu còn có nhiều loài cây gỗ mọc hỗn giao đa số
thuộc loài cây họ Đậu (Fabaceae) nhƣ Gõ đỏ, Gõ mật, Cẩm lai, Giáng
hƣơng... và các loài c y gỗ thuộc các họ khác nhƣ họ Xoài (Anacardiaceae),
họ Dâu tằm (Moraceae), họ B hòn (Sapindaceae), họ Tử vi (Lythraceae)...
tạo thành rừng nhiều tầng tán, độ đa dạng thực vật khá cao, cây phụ sinh
phong phú, độ tàn che 0,7 là kiểu rừng có cảnh sắc đa dạng phức tạp, tiêu biểu
của kiểu rừng thƣờng xanh ẩm nhiệt đới.
Cấu trúc phức tạp nhiều tầng đƣợc phân biệt thành 5 tầng, trong đó có 3
tầng cây gỗ lớn, 1 tầng cây bụi thấp, 1 tầng thảm tƣơi.
Tầng vƣợt tán: Là tầng hình thành bởi những cây gỗ cao trên 40 m,
g m các loài cây thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae), họ Dâu tằm (Moraceae),
họ Đậu (Fabaceae)... Tầng này có những c y thƣờng xanh nhƣng cũng có
những cây rụng lá trong mùa khô, là 1 tầng không liên tục.
24
Tầng ƣu thế sinh thái: Là tầng cây gỗ cao trung bình từ 20 - 30 m thân
thẳng, tán liên tục g m nhiều cây của nhiều họ khác nhau, đa số là các cây
thƣờng xanh nhƣ Tr m (Syzygium sp.), Trƣờng (Pometia sp.), Re
(Cinnamomum sp.), Kơ nia (Irvingia malayana), Cám (Parinarium
annamensis), Bình linh (Vitex glabra), Gáo vàng (Sarcocephalus
coadunata)...Tầng ƣu thế sinh thái tuy không có cây gỗ to và cao nhƣ tầng
vƣợt tán nhƣng số lƣợng cây khá tập trung và có nhiều cây thuộc lớp kế cận
cho tầng trên tham gia vào trữ lƣợng ổn định lâu dài và liên tục của rừng.
Tầng dƣới tán: g m những cây mọc rải rác dƣới tán rừng, có chiều cao
trên dƣới 15 m, đƣờng kính nhỏ hơn, tạo thành lớp tán không liên tục và
mỏng. Tổ thành loài cây trong tầng này g m những loài thuộc các họ thực vật
có giá trị kinh tế thấp nhƣ: Bứa (Clusiaceae), Máu chó (Myristicaceae), Thầu
dầu (Euphorbiaceae), Thị (Ebenaceae)...
Tầng cây bụi: g m những cây mọc rải rác thấp nhỏ, cao từ 2 - 8 m,
thuộc các họ Cà phê (Rubiaceae), Trúc đào (Apocynaceae) và một số loài cây
thuộc họ Cau dừa (Arecaceae) nhƣ Cau rừng, Lá nón, Song m y... và đôi khi
có Tre l ô (họ Hòa thảo-Poaceae) mọc xen rải rác.
Tầng thảm tƣơi: là tầng cuối cùng thấp nhất, g m những loài thực vật
nhƣ cỏ Quyết, Sẹ, Sa nh n, Dƣơng xỉ... cao không quá 2m, thƣờng làm cây
chỉ thị cho hoàn cảnh môi trƣờng rừng.
Trong rừng còn có nhiều dây leo thuộc họ Đậu (Fabaceae) họ Na
(Annonaceae)... cùng với một số cây phụ sinh nhƣ Quyết tổ diều, Phong lan...
Kiểu rừng này có một số ƣu hợp chính nhƣ:
Ƣu hợp Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri): trên vùng đất feralit
vàng và vàng đỏ, gần đ y còn thấy ở rừng Mã Đà, Hiếu Liêm và phía Bắc
sông Đ ng Nai.
Ƣu hợp Dầu rái (Dipterocarpus alatus) trên nền đất phù sa cổ, trƣớc
25
đ y có ở một số vùng, nhƣng nay chỉ còn những đám nhỏ.
Ƣu hợp Sao đen (Hopea odorata). Theo tài liệu điều tra thảm thực vật
cũng nhƣ đối chiếu tài liệu của Maurand (1943), ở Đ ng Nai có những ƣu hợp
Sao đen tự nhiên mọc hầu nhƣ thuần loại trên đất feralit vàng đỏ nhƣng nay
gần nhƣ không còn.
Ƣu hợp Vên vên (Anisoptera glabra) - Sao đen (Hopea odorata) - Sến
mủ (Shorea roxburghii) là ƣu hợp khá phổ biến ở nhiều nơi trên một số loại
đất khác nhau ở Đ ng Nai.
Vƣờn Quốc gia Lò Gò-Xa Mát (T n Biên, T y Ninh): Đƣợc thành lập
năm 2001 của Ủy ban nhân dân tỉnh Tây Ninh. Về vị trí địa lý, phía Bắc giáp
với biên giới Việt Nam – căm Pu Chia. Đông giáp đƣờng ranh giới Lâm nông
trƣờng Tân Lập, Tân Bình và phía Nam giáp với L m nông trƣờng Hòa Hiệp và Tây giáp với sông Vằm cỏ Đông. Tạo độ địa lý là 105o57’ đến 106o04’ kinh độ Đông và 11o02’ đến 11o47’ vĩ độ Bắc, độ cao trung bình 13 m so với mặt biển và độ dốc dƣới 5o. Khu vực này có nhiều chỗ ngập nƣớc vào mùa
mƣa. Vƣờn Quốc gia có diện tích khoảng 800 ha chủ yếu là rừng phục h i sau
khai thác gỗ, có trữ lƣợng gỗ thấp. Về cấu trúc thảm thực vật, rừng nhiều
tầng. Tầng tán g m các cây gỗ cao trên 25 m nhƣ các loài thuộc họ Dầu nhƣ
đ u nƣớc, dầu mít, Sao đen, Sến mủ, vên vên và một số loài thuộc họ đậu nhƣ
giàng hƣơng. Nhìn chung, khu rừng Lò Gò- Xa Mát vừa có các kiểu rừng lá
rộng thƣờng xanh, rừng nửa rụng lá, rừng khộp, vừa có trảng cỏ ngập nƣớc
theo mùa. Rừng nửa rụng lá và rừng rụng lá là những kiểu rừng đặc trƣng trên
đất xám phù sa cổ khô vào mùa khô với ƣu thể các loài cây họ Dầu. Dầu rái ở
Lò Gò - Xa mát là rừng khô rụng lá ƣu thế họ Dầu ở T y Ninh, đặc trƣng nhất
ở Lò Gò-Xa Mát có đặc điểm chung là đất bằng phẳng, gợn sóng, dạng đất cát
hay laterit, thoát nƣớc, xói mòn, có 2 mùa mƣa và mùa khô, mùa khô thƣờng
xuyên có lửa rừng, cấu trúc tầng chỉ có 2 tầng: tầng cây gỗ và tầng cây bụi.
26
Thành phần loài đa phần là loài rụng lá trong mùa khô. Kiểu rừng này thƣờng
xuất hiện trên nền đất xám điển hình thoát nƣớc kém có khi mang nhiều sét,
hạn chế sự xâm nhập của hệ thống rễ. Về cấu trúc thảm thực vật thuộc kiểu
rừng này tƣơng đối giống với hầu hết các nƣớc chung quanh trong khu vực do
cùng ngu n gốc. Cấu trúc tán rừng thƣờng mở hay thƣa với tầng cây bụi rải
rác và thảm cỏ nghèo về loài. Cấu trúc phân tầng rừng nhƣ sau:
Tầng tán: Chiều cao các loài cây trong tầng cao nhất có thể đạt trung
bình đến 20-25 m bao g m các loài nhƣ Kơ nia (Irvingia malayana), Trám
Canarium sp., các loài da sung Ficus spp. (Moraceae), Dầu Dipterocarpus
spp. (Dipterocarpaceae). Trên tầng đất feralit nông và mỏng, Dầu trà beng
(Dipterocarpus obtusifolius) hình thành nhƣ một tầng tán thƣa.
Tầng cây bụi: g m các loài cây thấp hơn bao g m các loài có chiều cao
trung bình hay cây bụi nhƣ cơm nguội Ardisia sp. (Myrsinaceae), Quả dẹt
(Hymenocardia punctata)(Euphorbiaceae), Bằng lăng Lagerstroemia sp.
(Lythraceae), Memecylon sp. (Melastomataceae), Bƣởi bung (Acronychia
pedunculata)(Rutaceae) và một số c y nhƣ nhỏ đùng đình Caryota sp., kè
Livistona sp. (Arecaceae). Dây leo trong khu vực này nhìn chung không đa
dạng, tầng cây bụi nhiều nơi vắng hay thƣa thớt, các loài phụ sinh hiếm, gần
nhƣ không gặp và đa phần là các loài dƣơng xỉ (Drynaria, Platycerium,
Polypodium), họ Thiên lý (Asclepiadaceae: Dischidia, Hoya), rất ít đại diện
của họ Lan (Orchidaceae) (nếu có thì là Dendrobium, Oberonia, Otochilus).
Tầng thảm cỏ đa niên bao g m các loài thuộc họ Poaceae, Fabaceae, và
Asteraceae, chúng có chiều cao trung bình 1-1,5m. Trên đất ngập nƣớc còn
tìm thấy loài Pseudopogonantherum, mọc xen kẽ với Cỏ tranh (Imperata
cylindrica), Heteropogon contortus, Themeda triandra và Alloteropsis
semialata.
Gần nhƣ các loài c y gỗ trong kiểu rừng ở Lò Gò-Xa Mát là loài rụng
lá, quá trình rụng lá chủ yếu do thiếu nƣớc trong mùa khô hơn là do quang
27
chu kỳ (photoperiod), tùy theo loài, quá trình rụng lá có khác nhau nếu loài
Shorea roxbughii rụng lá vào khoảng tháng 12 trong đầu mùa khô và sau đó
lá non sẽ hình thành vào tháng giêng sau đó. Nhƣng loài Dầu trà beng
(Dipterocarpus obtusifolius) lại thay lá dần dần trong suốt mùa khô và rất ít
khi bị trơ cành. Trong khi các c y con loài này lại không rụng lá nhƣ các c y
bố mẹ. Hoa Dầu trà beng xuất hiện tƣơng đối sớm thƣờng vào cuối mùa khô.
Một đặc điểm khá phổ biến cho các loài họ Sao Dầu trong kiểu rừng này là
lớp vỏ cây dày dễ bong ra và khả năng tái sinh bằng ch i do khả năng thích
ứng với lửa rừng thƣờng xuyên xảy ra tại kiểu rừng này.
Một số loài họ Dầu thƣờng gặp trong kiểu rừng này là: Dầu trà beng
(Dipterocarpus obtusifolius), Dầu rái (D. alatus), Dầu mít (D. costatus), Dầu
lông (D. intricatus), Sến mật (Shorea roxburghii), Cẩm liên (Shorea
siamensis), và các loài cây gỗ phổ biến khác: Vừng (Careya arborea), Chiêu
liêu xanh (Terminalia chebula), Chiêu liêu ổi (Terminalia corticosa). Trong
đó Dầu rái có thành phần không lớn, mọc hỗn giao với các loài cây họ Dầu và
một số loài cây gỗ khác. Dầu mít mới chỉ gặp một vài cá thể.
Sinh cảnh điển hình của kiểu này là: đất bằng phẳng, có gợn sóng, dạng
đất cát hay laterit, thoát nƣớc, xói mòn, có 2 mùa mƣa và mùa khô, với mùa
khô khắc nghiệt, thƣờng xuyên có lửa rừng, chỉ có 2 tầng: tầng cây gỗ và tầng
cây bụi. Thành phần loài đa phần hay phần lớn là loài rụng lá trong mùa khô.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Các bước nghiên cứu
- Khảo sát thực địa quần thể loài Dầu song nàng ở rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ.
- Thu thập mẫu để ph n tích.
- Tách chiết, kiểm tra và tinh sạch DNA tổng số từ 73 mẫu Dầu
song nàng.
- Sử dụng phƣơng pháp PCR với các cặp m i SSR.
28
- Điện di sản phẩm PCR bằng phƣơng pháp điện di gel Polyacrylamide
- Ph n tích kết quả nghiên cứu.
2.3.2. Khảo sát ngoài thực địa.
Chúng tôi tiến hành thu mẫu theo tuyến. Mẫu g m các cá thể trƣởng
thành. Do số lƣợng cá thể trong mỗi khu vực nghiên cứu khá lớn, mẫu đƣợc
thu ngẫu nhiên. Tổng số 73 mẫu đã đƣợc thu thập tại 3 khu bảo t n, rừng
phòng hộ Tân Phú, khu Bảo t n Thiên nhiên và Văn hóa Đ ng Nai, và vƣờn
Quốc gia Lò Gò – Xa Mát.
2.3.3. Phương pháp tách chiết DNA tổng số
DNA tổng số đƣợc tách từ các mẫu lá theo phƣơng pháp của Doyle JJ
và Doyle JL, 1987 có cải tiến cho phù hợp với việc tách chiết DNA tổng số
của các mẫu.
a. Dung dịch đệm dùng trong nghiên cứu
Bảng 2.2. Công thức pha đệm rửa (washing buffer) 10ml:
STT Tên hoá chất Nồng độ gốc
Tris-HCl 1M Nồng độ làm việc 100mM Lƣợng pha 1000µl 1
0,5M 5mM 100µl 2
0,5% 0,05g 3
4 EDTA Sodium metabisulfit (NaH2PO4) H2O Dẫn H2O đến 10ml
Bảng 2.3. Công thức pha đệm tách chiết (CTAB) 10ml:
STT Tên hoá chất Nồng độ gốc Nồng độ làm việc Lƣợng pha
3M 1M 0,5M
5000µl 1000µl 400µl 0,4g 2g
1 2 3 4 5 6 NaCl Tris-HCl EDTA CTAB PVP H2O 1,5M 100mM 20mM 4% 10% Dẫn H2O đến 10ml
29
b. Quy trình thực hiện
Bước 1: C n 200mg mẫu. Nghiền mẫu với nitơ lỏng bằng cối chày sứ
vô trùng thành dạng bột mịn và chuyển ngay vào ống eppendorf 2ml. Mỗi ống
eppendorf chứa khoảng 10mg bột nghiền.
Bước 2: Bổ sung 800µl đệm rửa (bảng 1) vào ống eppendorf 2ml, votex
tạo thành dịch đ ng nhất. Ly t m 13.000 v/p trong 5 phút. Loại bỏ dịch nổi
(lặp lại bƣớc này 1-3 lần).
Bước 3: Bổ sung 600µl đệm tách chiết (bảng 2), đảo nhẹ tạo thành hỗn
hợp đ ng nhất, ủ 1 giờ ở 65oC (thỉnh thoảng đảo đều). Bước 4: Để nguội 5 phút ở nhiệt độ phòng.
Bước 5: Bổ sung 600µl phenol: chloroform: isoamylalcohol (25:24:1),
đảo đều để tạo thành dịch. Ly t m 13.000 v/p trong 10 phút, hút dịch nổi cho
vào ống eppendorf 1,5ml mới.
Bước 6: Bổ sung 600µl chloroform: isoamylalcohol (24:1), đảo đều để
tạo thành dịch. Ly t m 13.000 v/p trong 10 phút, hút dịch nổi cho vào ống
eppendorf 1,5ml mới.
Bước 7: Bổ sung Isopropanol lạnh vào mẫu theo tỷ lệ (Vmẫu : Visopropanol
= 1:1) đảo nhẹ để ở tủ -20oC trong 1 giờ.
Bước 8: Sau đó lấy trong tủ m ra và ly tâm ngay, ly tâm 13.000 v/p
trong 15 phút ở 40C, loại bỏ dịch nổi, thu tủa.
Bước 9: Bổ sung 800µl c n 70%. Ly t m 13.000v/p trong 15 phút ở
4oC, loại c n thu tủa.
Bước 10: Làm khô DNA ở nhiệt độ phòng. Hoà tan DNA trong 100µl
HOH deion.
Bước 11: Bổ sung 2µl RNase (10mg/ml), ủ ở 37oC trong 1 giờ. Bước 12: Điện di kiểm tra kết quả trên gel Agarose 1% Bước 13: Cất mẫu vào tủ lạnh ở -20oC
2.3.4. Trình tự mồi sử dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền loài
Dầu song nàng
Trình tự các cặp m i sử dụng trong nghiên cứu đƣợc trình bày ở Bảng 2.2
30
Bảng 2.4. Trình tự nucleotide các cặp mồi SSR dùng trong nghiên cứu
TT Locus
Số lần lặp lại
Trình tự mồi SSR
Kích thƣớc sản phẩm(bp)
Nhiệt độ bắt cặp
F-5’-CTTCCCTAAATTCCCCAATGTT-3’
Dipt1
1
193
55oC
(AG)15
R-5’-TAATGGTGTGTGTACCAGGCAT-3’
[25]
F-5’-AGTTTTATACATCACCGCCAA-3’
Dipt2
2
112
56oC
(GA)17
R-5’-GAAGCCCCTAAGAATTAACCTGA-3’
[25]
F-5’-ACAATGAAACTTGACCACCCAT-3’
Dipt3
3
226
56oC
(GA)24
R-5’-CAAAAGGACATACCAGCCTAGC-3’
[25]
F-5’-TAGGGCATATTGCTTTCTCATC-3’
Dipt4
4
214
55oC
(AG)15
R-5’-CTTATTGCAGTCATCAAGGGAA-3’
[25]
F-5’-CACGCTTTCCCAATCTG-3’
Shc2
5
122
55oC
R-5’-TCAAGAGCAGAATCCAG-3’
[27]
F-5’-CAGGAGGGGAATATGGAAAA-3’
Dipt7
6
120
54oC
(AC)9
R-5’-AAGTCGTCATCTTTGGATTGC-3’
[25]
F-5’-ATGCTTACCACCAATGTGAATG-3’
Dipt8
7
170
55oC
(GA)6
R-5’-CTCGCAGCAGAACAACTTTCTA-3’
[26]
F-5’-ATGTC CATGT TTGAG TG-3’
Shc7
8
169
55oC
(CT)8CA(CT)5CACCC(CTCA)3CT(CA)10
R-5’-CATGG ACATA AGTGG AG-3’
[27]
(TA)6
56oC
9
258
F-5’- TGGCAAACAAGCTACTGTTCAT-3’ R-5’- CATGGGTTTAGCAACCTACACA-3’
Dipt6 [26]
31
2.3.5. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction)
Tiến hành
Tính toán và pha n ng độ DNA tổng số của mẫu tƣơng đƣơng nhau
trong khoảng từ 10-20ng để khi đƣa vào mỗi ống phản ứng thể tích DNA
khuôn là xấp xỉ nhau trong tổng thể tích 40µl/phản ứng.
Chu trình nhiệt đƣợc thực hiên trên máy PCR system 9700. Phản ứng
PCR đƣợc tiến hành trong thể tích là 40µl trong đó chứa các thành phần và
n ng độ của các chất tham gia phản ứng nhƣ sau:
Bảng 2.5. Thành phần phản ứng PCR
Thành phần phản ứng Thể tích (µl)
14 Nƣớc khử ion vô trùng
20 Master Mix Dream Taq Green 2X
1 MgCl2 25mM
1,25 Primer SSR_F (100 pmol/µl)
1,25 Primer SSR_R (100 pmol/µl)
0,5 Taq DNA polymerase (6 unit/µl)
2 DNA mẫu
40 Tổng thể tích
Bảng 2.6. Chu kỳ phản ứng PCR
Bƣớc Phản ứng Nhiệt độ Thời gian Chu kỳ
Biến tính 94 3 phút 1
Biến tính 94 30 giây 2 30 Gắn m i 54 - 56 50 giây 3
Kéo dài chuỗi 72 1 phút 4
Hoàn tất kéo dài chuỗi 72 10 phút 5
Kết thúc phản ứng 4 ∞ 6
32
2.3.6. Phương pháp điện di
2.3.6.1. Điện di trên gel agarose
Điện di DNA là phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong cả ph n tích định
tính và định lƣợng mẫu DNA. DNA là đại ph n tử sinh học mang điện tích
m, khi đặt trong môi trƣờng có điện trƣờng các ph n tử DNA có kích thƣớc
khác nhau sẽ di chuyển từ cực m sang cực dƣơng với tốc độ khác nhau tùy
thuộc vào kích thƣớc.
Gel agarose là loại gel thông dụng và phổ biến nhất, thao tác đơn giản,
thƣờng đƣợc sử dụng để ph n tích những đoạn DNA có kích thƣớc khỏang
0,5 – 20 kb. Gel đƣợc đổ trên một giá thể nằm ngang [7].
Chúng tôi thực hiện điện di kiểm tra DNA tổng số và sản phẩm PCR
bằng điện di trên gel Agarose 1%, sử dụng đệm TAE 1X, nhuộm gel bằng GelRedTM Nucleic Acid gel Stain, thực hiện trên thiết bị điện di của hãng
Biorab.
2.3.6.2. Điện di gel Polyacrylamide.
Điện di sản phẩm PCR trên gel Polyacrylamide 5% trong 40 ml dung dịch đệm 1xTAE, nhuộm bằng GelRedTM Nucleic Acid gel Stain và chụp ảnh
trên máy soi gel của hãng CLEARVER.
Các bƣớc tiến hành pha nông độ gel polyacrylamide nhƣ sau:
- Chuẩn bị dung dịch: 30% acrylamide (g m bis-acrylamide), 1x TBE,
10% ammonium persulphate.
- Lau sạch hai tấm kính dùng làm khuôn gel và miếng đêm bằng
KOH/methanol hoặc ethanol. Xử lý bề mặt của hai tấm kính bằng dung dịch
silicon để ngăn gel dính chặt vào hai tấm kính gây rách gel lúc lấy nó ra khỏi
khuôn sau khi điện di xong.
- Tính toán thể tích của các dung dịch dùng để tạo polyacrylamide gel
trên cơ sở kích thƣớc tấm kính, độ dày của miếng đệm.
33
- Bổ sung 35µl TEMED vào mỗi 100 ml dung dịch tạo polyacrylamide
gel, trộn hỗn hợp bằng cách vortex. Rót dung dịch tạo gel vào giữa hai tấm
kính. Gắn nhanh lƣợc vào, tránh bọt khí ở răng lƣợc (giếng). Đỉnh của răng
lƣợc phải hơi cao hơn mép gel. Nếu cần, bổ sung một ít dung dịch tạo gel để
làm đầy mép gel.
- Cho phép acrylamide polymer hóa trong khoảng 60 phút ở nhiệt độ
trong phòng, bổ sung thêm dung dịch tạo gel nếu thấy gel co vào nhiều.
- Sau khi polymer hóa hoàn toàn, rút lƣợc cẩn thận, tháo băng dính ra
khỏi đáy khuôn gel. Gắn khuôn gel vào bu ng điện di và làm đầy bu ng điện
di bằng đệm 1x TBE, dùng pipette để phá các bọt khí ra khỏi đáy gel và các
giếng bằng đệm 1x TBE.
- Trộn các mẫu DNA với một lƣợng thích hợp của đệm 6x gel-loading
dye. Đặt mẫu vào trong giếng bằng micropipette.
- Đƣa bản gel vào bể điện di và chạy trong khoảng 20 phút. Soi gel
dƣới đèn UV.
2.3.7. Phân tích số liệu
Đánh giá các thông số đa dạng di truyền quần thể của loài Dầu Song
nàng nghiên cứu: Tần số alen, số alen trung bình (NA) cho mỗi locus, hệ số
gen dị hợp tử quan sát (HO), hệ số gen dị hợp tử kỳ vọng (HE), hệ số tƣơng
đ ng và hệ số khoảng cách di truyền giữa các quần thể, và mức độ khác nhau
giữa các quần thể (FST) đƣợc thực hiện bằng phần mềm GenAIEx (Peakall và
Smouse, 2006) [29].
Việc kiểm định giả thiết sự cho các lô cút đa hình và giữa các quần thể
đƣợc thực hiện ở mức ý nghĩa p=0,05 và ph n tích AMOVA (variance
components in the analysis of molecular variance) nhằm xác định sự khác biệt
di truyền giữa các quần thể nghiên cứu đƣợc ph n tích trên phần mềm
Arlequin 3.1 (Excoffier et al., 2005) [31].
34
Ph n tích UPGMA trên cơ sở khoảng cách di truyền dùng POPTREE2
(Takezaki et al., 2010).
Để đánh giá các thông số đa dạng di truyền và thụ phấn chéo của Dầu
song nàng ở rừng nhiệt đới núi thấp Mã Đà, hạt của 9 c y trội đƣợc chọn, thu
thập và gieo ƣơm tại Vƣờn ƣơm Biên Hòa (Trung t m L m nghiệp Biên Hòa,
Đ ng Nai), và đƣợc đánh số từ SN01 đến SN09. C y trội đƣợc chọn ngẫu
nhiên theo khoảng cách địa lý và tiêu chí đặc điểm hình thái (Quyết định của
Bộ L m nghiệp ban hành Quy phạm kỹ thuật x y dựng rừng giống và vƣờn
giống (QPN 15-93)). Hạt từ các c y trội đƣợc thu thập vào tháng 5 và 6. Sau
2 hoặc 3 tháng nẩy mầm, lá c y con đƣợc sử dụng để ph n tích tính đa dạng
di truyền và thụ phấn chéo ở c y trội. Phần mềm MLTR (Ritland, 2002) đƣợc
sử dụng để xác định các thông số về thụ phấn, bao g m hệ số thụ phấn chéo
đa locus (tm), hệ số thụ phấn chéo một locus (ts),hệ số tự thụ phấn (s), hệ số
tƣơng quan hai thế hệ (rp), và hệ số thụ phấn cận noãn (F).
35
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số và phân tích PCR-SSR
Tách chiết DNA là bƣớc đầu tiên và rất quan trọng trong nghiên cứu
sinh học phân tử nói chung. Tách chiết DNA tổng số nhằm mục đích thu nhận
DNA ra khỏi cấu trúc tế bào. Điều quan tâm là thu nhận đƣợc DNA ở trạng
thái nguyên vẹn không bị phân hủy, không lẫn nhiều tạp chất để có ngu n
nguyên liệu chất lƣợng tốt cho các thí nghiệm tiếp theo. Các mẫu vỏ các cây
Dầu song nàng đƣợc tách.
Hình 3.1. Kết quả điện di DNA tổng số từ vỏ cây một số mẫu Dầu song
nàng thu ở Đông Nam Bộ trên gel agarose 1%
Chiết theo phƣơng pháp CTAB các bƣớc tiến hành nhƣ mục 2.2.1
chƣơng 2. DNA tổng số của 73 mẫu vỏ thân c y trƣởng thành thuộc 3 quần
thể Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri) ở rừng nhiệt đới núi thấp Đông
Nam Bộ (Bảng 2.1) đã đƣợc tách chiết thành công với chất lƣợng DNA cao.
36
Kết quả điện di kiểm tra DNA trên gel agarose 1% cho thấy DNA tổng số thu
đƣợc khá tốt, DNA không bị gãy. DNA tổng số của một số mẫu đƣợc trình
bày ở Hình 3.1. Kết quả đo OD cho chỉ số OD260/OD280 của các mẫu luôn nằm
trong khoảng 1,8 đến 2 (chỉ số cho biết dung dịch DNA có độ tinh khiết cao).
Để đánh giá mức độ đa dạng di truyền quần thể và loài của 73 cá thể
thu đƣợc từ 3 quần thể loài Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri) chúng tôi
tiến hành nghiên cứu với 9 cặp m i SSR (Bảng 2.2). Sau khi hoàn thành phản
ứng PCR, sản phẩm đƣợc điện di trên gel polyacrylamide 6% để ph n tích đa
hình DNA của các mẫu nghiên cứu.
Hình 3.2. Điện di sản phẩm PCR trên gel polyacrylamide 6%
với Dipt01(trên), Dipt04 (dƣới)
Mẫu nghiên cứu. Hình ảnh các băng vạch xuất hiện trên bản điện di sau
đó đƣợc chụp lại trên máy soi gel của hãng CLEARVER. Mã hoá các phổ
điện di cho mỗi bản gel đƣợc tiến hành cẩn thận và thí nghiệm đƣợc lặp lại
cho đến khi đạt đƣợc kết quả. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR trên gel
polyacrylamide 6% của một số cá thể thu đƣợc từ 3 quần thể loài Dầu song
nàng ở Đông Nam Bộ với một số cặp m i SSR đƣợc trình bày ở Hình 3.2.
37
3.2. Đánh giá hiệu quả chỉ thị marker SSR
Với 9 cặp m i microsatellite, đã xác định 35 allele khác nhau, với kích
thƣớc dao động từ 114bp đến 286bp. Chín locus nghiên cứu đều cho kết quả
đa hình với loài Dầu song nàng nghiên cứu. Số allele trung bình 4,4 cho một
locus, dao động từ 3 ở locus Dipt1 đến 5 ở 4 locus Dipt2, Dipt4, Dipt7 và
Dipt8. Các giá trị PIC, PD và RP đã đƣợc xác định cho 9 locus đa hình (Bảng
3.1). Hệ số PIC (Polymorphic Information Content) phản ánh khả năng cho đa
hình của các cặp m i SSR. Hệ số PIC của cặp m i nào cao thì khả năng cho
đa hình càng cao trong ph n tích đa dạng di truyền của các đối tƣợng nghiên
cứu và ngƣợc lại.
Giá trị PIC đƣợc tính toán cho tất cả các cặp m i SSR đa hình. Giá trị
PIC cao nhất (0,745) đƣợc tìm thấy ở cặp m i Dipt7 và thấp nhất (0,219) ở
cặp m i Dipt1; giá trị PIC trung bình là 0,491. Giá trị PD giao động từ 0,256
ở cặp m i Dipt1 đến 0,837 ở cặp m i Dipt2, trung bình đạt 0,629. Giá trị PD
cao > 0,8 đƣợc tìm thấy cho cặp m i Dipt2 và Dipt7 và thấp nhất cho cặp m i
Dipt01. Tƣơng tự, giá trị RP dao động từ 2,244 (Dipt1) đến 3,168 (Dipt4) và
2,849 (Dipt2), trung bình đạt 2,614.
Kết quả các giá trị này của loài Dầu song nàng là cao so với các giá trị
này (PIC=0,324) của loài Thông Xuân Nha (Pinusarmandii subsp.
xuannhaensis) ở Khu Bảo t n Thiên nhiên Xuân Nha (Tam et al., 2015). Các
giá trị thu đƣợc đã phản ánh các cặp m i SSR nghiên cứu đã cung cấp những
thông tin có giá trị về đặc điểm loài Dầu song nàng ở rừng nhiệt đới núi thấp
Mã Đà (Khu bảo t n thiên nhiên và văn hóa Đ ng Nai, Vĩnh Cửu, Đ ng Nai).
38
Bảng 3.1. Số allele và các giá trị PIC, PD, Rp và MI cho 9 locus đa hình
Locus Trình tự nucleotide mỗi cặp mồi SSR
PD
Rp
Kích thƣớc allele PIC
Số allele
Nhiệt độ bắt cặp
56oC
5
0,665 0,837
2,849
54oC
5
0,745 0,815 2,826
55oC
4
0,616 0,789 2,276
55oC
4
0,445 0,628 2,633
55oC
3
0,219 0,256 2,244
55oC
3
0,448 0,570 3,168
56oC
3
0,569 0,673 2,269
56oC
4
0,244 0,457 2,648
Dipt2 [26] Dipt7 [26] Shc2 [15] Dipt8 [26] Dipt1 [28] Dipt4 [26] Dipt6 [26] Dipt3 [26]
55oC
4
0,468 0,642 2,611
Shc7
114- 142 120- 150 258- 286 170- 270 193- 211 214- 256 258- 286 224- 256 170- 230
[41]
F:AGTTTTATACATCACCGCCAA R: GAAGCCCCTAAGAATTAACCTGA F: CAGGAGGGGAATATGGAAAA R:AAGTCGTCATCTTTGGATTGC F: CACGCTTTCCCAATCTG R: TCAAGAGCAGAATCCAG F: ATGCTTACCACCAATGTGAATG R: CTCGCAGCAGAACAACTTTCTA F: CTTCCCTAAATTCCCCAATGTT R:TAATGGTGTGTGTACCAGGCAT F: TAGGGCATATTGCTTTCTCATC R: CTTATTGCAGTCATCAAGGGAA F: TGGCAAACAAGCTACTGTTCAT R: CATGGGTTTAGCAACCTACACA F:ACAATGAAACTTGACCACCCAT R:CAAAAGGACATACCAGCCTAGC F: ATGTC CATGT TTGAG TG R: CATGG ACATA AGTGG AG
Chú thích: PIC: chỉ số đa hình, PD: chỉ số sai khác giữa các cặp cá thể,
Rp: chỉ số sai khác của mỗi cặp m i.
3.3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền loài Dầu song nàng bằng chỉ thị
phân tử SSR
3.2.1. Tần số allele trong quần thể
Số allele trong một locus bao g m từ 3 allele ở 3 locus Dipt1, Dipt4
vàDipt6; 4 allele ở 3 locus Dipt3, Shc2, Dipt8 và Shc7; và 5 allele ở 2 locus
còn lại, Dipt2 và Dipt7. Từ bảng 3.2 chỉ ra sự khác biệt giữa các allele trong
mỗi locus tại những quần thể khác nhau.
Ở locus Dipt2 thì ở cả 2 quần thể Mã Đà và Lò Gò Xa Mát allele chiếm
tỉ lệ cao đều là allele130 với tỉ lệ ở quần thể Mã Đà là 50% và Lò Gò – Xa
Mát là 52% trong khi đó allele chiếm tỉ lệ cao ở quần thể T n Phú lại là
39
allele114 với tỉ lệ 37%. Nếu ở Dipt2 các allele chiếm tỉ lệ cao khác nhau giữa
các allele thì allele chiếm tỉ lệ thấp ở cả 3 quần thể đều là allele142 với tỉ lệ
lần lƣợt của các quần thể Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát, Tân Phú là 4,8%, 4% và 5,6%;
và allele136 với tỉ lệ lần lƣợt của 3 quần thể này là 9,5%, 4% và 7,4%. Allele có
tần số thấp cũng đƣợc tìm thấy ở allele128 của quần thể Mã Đà là 9,5%.
Locus Dipt7 tần số các allele giữa các quần thể lại có sự khác biệt rõ
ràng. Ở quần thể Mã Đà 2 allele chiếm tỉ lệ cao nhất là allele125 và allele127
cùng với tỉ lệ 28,6%; quần thể Lò Gò – Xa Mát allele chiếm tỉ lệ cao là
allele125 (48%) nhƣng không có sự xuất hiện của allele150; allele120 chiếm
61.1% là tỉ lệ cao nhất ở quần thể T n Phú. Xuất hiện allele hiếm (<5%) ở 2
quần thể Mã Đà và T n Phú là allele150 với tỉ lệ lần lƣợt là 4,8% và 3,7%. 2
allele có tần số thấp cũng xuất hiện ở allele127 và allele138 tƣơng ứng 7,4%
và 5,6%. Locus Dipt7 ở quần thể Lò Gò – Xa Mát chỉ xuất hiện 4 allele.
Allele138 của locus Shc2 là allele xuất hiện nhiều nhất ở 2 quần thể Mã
Đà và Lò Gò – Xa Mát với tần xuất lần lƣợt là 54,8% và 44% trong khi đó với
tần xuất 44,4% allele129 là allele xuất hiện nhiều nhất ở quần thể T n Phú.
Nếu allele xuất hiện nhiều nhất ở Mã Đà và Lò Gò – Xa Mát là giống nhau thì
allele xuất hiện tần số thấp nhất lại là allele144 ở 2 quần thể Mã Đà và T n
Phú với phần trăm là 7,1% và 7,4%; quần thể Lò Gò – Xa Mát với tần xuất
12% thuộc allele129 ít thấy nhất ở locus Shc2. Tần số thấp cũng tìm thấy ở
allele129 của quần thể Mã Đà, với tỉ lệ 9,5%.
Chiếm hơn 50% tổng allele ở locus Dipt8 ở quần thể Mã Đà và Lò Gò
– Xa Mát là allele175 với phần trăm là 66,7% và 70%. Trong khi đó chỉ
chiếm 48,1% ở allele170 vẫn là allele xuất hiện nhiều nhất ở locus Dipt8 ở
quần thể T n Phú. Với tần xuất thấp lần lƣợt là 4,8% và 7,4% đƣợc tìm
thấy tƣơng ứng ở allele270 ở quần thể Mã Đà và T n Phú. Tần số thấp
cũng tìm thấy ở allele200 thuộc quần thể T n Phú, chiếm 8%. 4/5 allele
40
đƣợc tìm thấy ở quần thể Lò Gò – Xa Mát, thấp hơn 1 allele ở 2 quần thể
còn lại Mã Đà và Tân Phú.
Dipt1 là locus chỉ có 3 allele và allele có tần số lớn nhất đều là allele193 ở
cả 3 quần thể, đặc biệt là quần thể Lò Gò – Xa Mát allele này chiếm đến 90% tổng
số allele. Allele chiếm tỉ lệ ít nhất ở locus này chỉ giống nhau ở quần thể Mã Đà và
Tân Phú; với tỉ lệ 9,5% và 7,4% của allele270; ở quần thể Lò Gò – Xa Mát xuất
hiện 2 allele có tần số thấp là allele200 và allele211 ứng với tỉ lệ 2% và 8%.
Dipt4 là locus mà cả 3 quần thể Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát và Tân Phú,
allele có tần số lớn nhất và nhỏ nhất đều thuộc allele214 (>50%) và allele250
(8%-13%).
Dipt3 g m 4 allele224, allele229, allele240 và allele256. Allele 256 không
xuát hiện ở quần thể Lò Gò – Xa Mát; trong đó allele224 là allele có tần số lớn
nhất ở cả 3 quần thể, Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát và Tân Phú vớiphần trăm lần lƣợt
là 59,5%, 86% và 40,7%. Trong khi đó allele240 là allele có tần số nhỏ nhất ở
quần thể Mã Đà và Lò Gò – Xa Mát (4,8% và 6%) và allele256 là allele có tần số
nhỏ nhất ở trong quần thể T n Phú, chiếm 9,3%.
Shc7 cũng g m 4 allele và 1 allele170 không xuất hiện ở quần thể Lò Gò –
Xa Mát. Trong đó quần thể Mã Đà và Lò Gò – Xa Mát tiếp tục có allele tần số lớn
nhất giống nhau là allele224 còn ở quần thể T n Phú là allele170. Nếu allele224 là
allele có tần số lớn nhất ở Mã Đà và Lò Gò – Xa Mát thì ở quần thể T n Phú đ y
là allele có tần số nhỏ nhất chỉ chiếm 5,6%. Ở quần thể Mã Đà và Lò Gò – Xa
Mát thì allele có tần số nhỏ nhất tiếp tục giống nhau là allele184 với phần trăm lần
lƣợt là 9,5% và 4%.
Dipt6 chỉ có 3 allele, trong đó allele 286 là allele xuất hiện ít nhất ở cả 3
quần thể Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát và T n Phú với tần số là 14,3%, 14% và 20,4%.
Nhƣng ở allele xuất hiện nhiều nhất lại khác nhau, ở quần thể Mã Đà là allele258
với tần xuất 50%, ở quần thể Lò Gò – Xa Mát và T n Phú là allele264 với tần
41
xuất lần lƣợt là 44% và 55,6%.
Bảng 3.2. Tần số allele cho mỗi locus của 3 quần thể ở Đông Nam Bộ
Allele
Locus Dipt2
114 128 130 136 142
Dipt7
120 125 127 138 150
Shc2
124 129 138 144
Dipt8
170 175 200 270
Dipt1
193 200 211
Dipt4
214 230 250
Dipt3
224 229 240 256
Shc7
170 178 184 224
Dipt6
258 264 286
Mã Đà 21 0.262 0.095 0.500 0.095 0.048 21 0.262 0.286 0.286 0.119 0.048 21 0.286 0.095 0.548 0.071 21 0.167 0.667 0.119 0.048 21 0.548 0.357 0.095 21 0.619 0.286 0.095 21 0.595 0.238 0.048 0.119 21 0.190 0.333 0.095 0.381 21 0.500 0.357 0.143 Lò Gò-Xa Mát 25 0.300 0.100 0.520 0.040 0.040 25 0.100 0.480 0.240 0.180 0.000 25 0.220 0.120 0.440 0.220 25 0.220 0.700 0.080 0.000 25 0.900 0.020 0.080 25 0.540 0.380 0.080 25 0.860 0.080 0.060 0.000 25 0.000 0.380 0.040 0.580 25 0.420 0.440 0.140 Tân Phú 27 0.370 0.278 0.222 0.074 0.056 27 0.611 0.222 0.074 0.056 0.037 27 0.370 0.444 0.111 0.074 27 0.481 0.352 0.074 0.093 27 0.593 0.333 0.074 27 0.519 0.352 0.130 27 0.407 0.389 0.111 0.093 27 0.463 0.333 0.148 0.056 27 0.241 0.556 0.204
42
3.2.2. Đa dạng di truyền loài Dầu song nàng
Với 9 cặp m i microsatellite đã khám phá ra 35 allele khác nhau. Tỉ lệ
phần trăm locus đa hình cho loài Dầu song nàng ở cả 3 địa điểm nghiên cứu,
rừng phòng hộ Tân Phú, Khu Bảo t n Thiên nhiên Mã Đã và Vƣờn Quốc gia
Lò Gò – Xa Mát là 100. Tất cả 9 locus đa hình đều đƣợc tìm thấy ở cả quần
thể nghiên cứu. Tuy nhiên, số allele cho mỗi locus đa hình là khác nhau ở mỗi
locus cho mỗi quần thể. Trong đó, 3 allele đƣợc tìm thấy ở 3 locus, Dipt6,
Dipt4 và Dipt1 cho 3 quần thể; Dipt8 ở Lò Gò – Xa Mát, và 2 locus ở quần
thể Lò Gò – Xa Mát. 4 allele đƣợc tìm thấy ở locus Shc2 cho cả 3 quần thể, 2
locus Dipt8 và Dipt3 cho 2 quần thể Mã Đà và T n Phú, và locus Dipt7 ở
quần thể Lò Gò – Xa Mát. 5 allele đƣợc ghi nhận cho locus Dipt2 ở cả 3 quần
thể, và Dipt7 ở 2 quần thể Mã Đà và T n Phú.
Allele hiếm (rare allele) đƣợc định nghĩa dựa trên tần số xuất hiện của
chúng. Kimura (1983) [30] đã định nghĩa allele hiếm là allele có tần số xuất
hiện nhỏ hơn q với q = 0,01. Đối với số lƣợng mẫu lên đến 100 thì một allele
sẽ đƣợc xem là hiếm nếu nó xuất hiện không quá hai lần và số lần xuất hiện
của một allele hiếm sẽ là không quá 200 lần khi lƣợng mẫu đạt tới 10.000.
Nhƣng theo Pervaiz et al. (2009) [35], allen hiếm là allele xuất hiện với tần số
≤ 0,05 trong tổng số mẫu nghiên cứu. Allele hiếm (tần số allele dƣới 10%)
cũng đƣợc tìm thấy ở 5 locus, bao g m Dipt2, Dipt1, Dipt3, Dipt8 và Shc7
cho cả 3 quần thể Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát và T n Phú. Trong khi đó, allele
hiếm đƣợc tìm thấy ở 2 locus, bao g m Shc2 và Dipt7 cho 2 quần thể Mã Đà
và Tân Phú; và 1 locus Dipt4 cho 2 quần thể mã Đà và Lò Gò – Xa Mát.
Không tìm thấy allele hiếm ở 2 locus Dipt7 và Shc2 cho quần thể Lò Gò – Xa
Mát; locus Dipt4 ở Tân Phú; và locus Dipt6 ở cả 3 quần thể nghiên cứu.
Tƣơng tự, 1 allele hiếm đƣợc tìm thấy ở locus Dipt7 cho quần thể Mã Đà,
locus Shc2 ở Tân Phú, locus Dipt8 ở 2 quần thể Mã Đà và Lò Gò – Xa Mát,
43
Dipt1 và Dipt3 ở 2 quần thể Mã Đà và T n Phú, và Shc7 ở cả 3 quần thể
nghiên cứu. 2 allele hiếm đƣợc xác định ở locus Dipt2 cho quần thể Lò Gò –
Xa Mát, Shc2 ở Mã Đà, Dipt8 ở Tân Phú, và Dipt1, Dipt3 ở Lò Gò – Xa Mát.
Và 3 allele hiếm chỉ tìm thấy ở locus Dipt7 thuộc quần thể Tân Phú. Không
tìm thấy allele hiếm ở locus Dipt6 cho cả 3 quần thể. Ngoài ra, không tìm
thấy allele hiếm ở một số locus, nhƣ Dipt7, Shc2 ở Lò Gò – Xa Mát, và Dipt4
ở Tân Phú.
Locus đa hình với tần số alen phổ biến > 70% chỉ đƣợc tìm thấy ở 3
locus Dipt8, Dipt3 và Dipt1 cho quần thể Lò Gò – Xa Mát.
Các giá trị đa dạng di truyền của loài Dầu song nàng tại 3 địa điểm
nghiên cứu, rừng phòng hộ Tân Phú, Khu Bảo t n Thiên nhiên Mã Đà và
Vƣờn Quốc gia Lò Gò – Xa đƣợc trình bày ở Bảng 3.3. SSR là chỉ thị đ ng
trội, do đó có thể phân biệt đƣợc những mẫu.
Bảng 3.3. Đa dạng di truyền loài Dầu song nàng ở rừng nhiệt đới
Đông Nam Bộ
Locus N F NA NE HO HE
Dipt2 Dipt7 Dipt8 Dipt1 Dipt4 Dipt3 Shc7
21 21 21 21 21 21 21
5 5 4 3 3 4 4
2.9 4.0 2.0 2.3 2.1 2.3 3.3
0.524 0.571 0.381 0.619 0.476 0.524 0.667
0.661 0.752 0.511 0.563 0.526 0.573 0.698
0.208 0.240 0.255 -0.099 0.095 0.085 0.045
Dipt6
21
3
2.5
0.571
0.602
0.051
Quần thể Mã Đà:
21
3.9
2.7
0,540
0,610
0,113
Trung bình Lò Gò-Xa Mát:
Dipt2 Dipt7 Shc2 Dipt8 Dipt1
25 25 25 25 25
5 4 4 3 3
2.7 3.0 3.3 1.8 1.2
0.520 0.560 0.520 0.520 0.200
0.626 0.670 0.695 0.455 0.183
0.170 0.164 0.252 -0.142 -0.092
44
2.3 1.3 2.1
25 25 25
3 3 3
Dipt4 Dipt3 Shc7
0.560 0.200 0.440
0.558 0.250 0.518
-0.004 0.201 0.150
2.6
25
3
Dipt6
0.480
0.610
0.214
2,3
25
3,4
0,444
0,507
0,101
Trung bình Tân Phú:
3.7 2.3 2.8 2.7 2.1 2.4 2.9 2.8
27 27 27 27 27 27 27 27
5 5 4 4 3 3 4 4
Dipt2 Dipt7 Shc2 Dipt8 Dipt1 Dipt4 Dipt3 Shc7
0.704 0.519 0.481 0.519 0.519 0.407 0.556 0.556
0.728 0.567 0.647 0.630 0.532 0.591 0.662 0.650
0.033 0.086 0.256 0.177 0.026 0.310 0.161 0.145
2.4
27
3
Dipt6
0.519
0.592
0.124
2,7
27
3,9
Trung bình
0,531
0,622
0,146
2,5
73
3,7
Tất cả
0,505
0,580
0,120
Chú thích: N, số mẫu thu thập; NA, số allele trung bình cho một locus;
NE, số allele hữu hiệu;; HO và HE, hệ số gen dị hợp tử quan sát và lý thuyết,
tƣơng ứng;F, hệ số cận noãn với xác suất *p<0,05.
Mang kiểu gen dị hợp và những mẫu mang kiểu gen đ ng hợp tại mỗi
locus cho mỗi quần thể nghiên cứu.
Đối với quần thể Mã Đà, số allele cho một locus (NA) dao động từ 3 ở 3
locus Dipt1, Dipt4 và Dipt6 đến 5 ở 2 locus, Dipt2 và Dipt7, trung bình 3,9
allele. Số allele hữu hiệu (NE) dao động từ 2 ở locus Dipt8 đến 4 ở Dipt7,
trung bình 2,7 allele. Hệ số gen dị hợp tử quan sát (HO) dao động từ 0,381 ở
locus Dipt8 đến 0,667 ở locus Shc7, trung bình 0,54. Tƣơng tự, hệ số gen dị
hợp tử kỳ vọng (HE) dao động từ 0,511 ở locus Dipt8 đến 0,752 ở locus
Dipt7, trung bình 0,61.
Đối với quần thể Lò Gò – Xa Mát, giá trị trung bình NA là 3,4 allele,
dao động từ 3 allele ở 5 locus Dipt8, Dipt1, Dipt4, Dipt3, Dipt6 và Shc7 đến 5
allele ở 1 locus Dipt2. Giá trị NE trung bình là 2,3 allele, dao động từ 1,2 ở
45
Dipt1đến 3,3 ở locus Shc2. Giá trị HO trung bình là 0,444, dao động từ 0,2 ở 2
locus Dipt1 và Dipt3. Giá trị HE trung bình là 0,507, dao động tử 0,183 ở
locus Dipt1 đến 0,695 ở locus Shc2.
Đối với quần thể Tân Phú, giá trị NA trung bình là 3,9 allele dao động
từ 3 ở 3 locus Dipt6, Dipt1 và Dipt4. NE trung bình là 2,7 allele, dao động từ
2,1 ở locus Dipt1 đến 3,7 ở locus Dipt2. Giá trị HO trung bình là 0,531, dao
động từ 0,407 ở Dipt4 đến 0,704 ở Dipt2. Giá trị HE trung bình là 0,622 dao
động từ 0,532 đến 0,728 ở Dipt2.
Kết quả đã chỉ ra số allele cho một locus cao xuất hiện ở 2 quần thể Mã
Đà và T n Phú, còn quần thể Lò Gò – Xa Mát số allele thấp hơn, 3,4 allele
cho một locus. Số allele hữu hiệu cho một locus thấp nhất ở quần thể Lò Gò –
Xa Mát (2,3 allele). Giá trị này là tƣơng đƣơng (2,7 allele cho một locus) ở cả
2 quần thể Mã Đà và T n Phú. Tƣơng tự, hệ số gen dị hợp tử quan sát và hệ
số gen dị hợp tử kỳ vọng thấp ở quần thể Lò Gò – Xa Mát, ứng với 0,444 và
0,507; còn giá trị này là khá tƣơng đƣơng ở 2 quần thể Mã Đà và T n Phú,
mặc dù giá trị này có cao hơn không đáng kể ở quần thể Mã Đà đối với hệ số
gen dị hợp tử quan sát và hệ số gen dị hợp tử kỳ vọng ở quần thể Tân Phú. Kiểm định giả thiết χ2 ở mức độ loài Dầu song nàng ở 3 quần thể, Mã
Đà, Lò Gò – Xa Mát và Tân Phú đã chỉ ra sự sai khác có ý nghĩa giữa hệ số
gen dị hợp tử quan sát và gen dị hợp tử kỳ vọng tại locus Dipt2 và Dipt8
(p<0,01) cho 2 quần thể Mã Đà và Lò Gò – Xa Mát và Shc2, Dipt4 và Shc7
(p<0,05) cho quần thể Tân Phú. Sự khác nhau có ý nghĩa giữa 2 hệ số gen dị
hợp tử này tại locus Dipt7, Dipt3 (p<0,05) ở Mã Đà; locus Dipt1, Shc2 và
Dipt4 (p<0,05) ở quần thể Lò Gò – Xa Mát; và Dipt6 (p<0,01) ở cả 3 quần
thể.
3.2.3. Hệ số cận noãn
Hệ số cận noãn (F) là sự gia tăng tỉ lệ các cá thể mang gen đ ng hợp tử
trong mỗi locus của c y trƣởng thành và c y con. Đ y cũng là mức giảm dự
46
kiến trong suốt quá trình giao phối giữa các kiểu gen dị hợp. Hệ số cận noãn
trong khoảng từ 0 (đối với các cá thể dị hợp) đến 1 (đối với các cá thể đ ng
hợp hoàn toàn). Cận noãn gần tạo ra sự gia tăng tỉ lệ đ ng hợp tử lặn, dẫn đến
biểu hiện của một số allele lặn có hại bẩm sinh, do đó làm giảm sức chống
chịu của loài. Kết quả nghiên cứu đƣợc chỉ ra ở Bảng 3.3 cho thấy hệ số cận
noãn thấp đƣợc tìm thấy ở cả 8 locus đa hình cho c y trƣởng thành. Hệ số cận
noãn cao (F >0,2) đƣợc xác định ở 3 locus, Dipt2, Dipt7 và Dipt8 tƣơng ứng
với giá trị 0,208; 0,24 và 0,255 cho quần thể Mã Đà; 3 locus Shc2, Dipt3 và
Dipt6 tƣơng ứng với 0,252; 0,201 và 0,214 cho quần thể Lò Gò – Xa Mát; và
2 locus Shc2 và Dipt4 tƣơng ứng với 0,256 và 0,31 ở quần thể Tân Phú. Giá
trị F m đƣợc tìm thấy ở locus Dipt1 (-0,099) cho Mã Đà, và 3 locus Dipt8,
Dipt1 và Dipt4, tƣơng ứng -0,142; -0,092 và -0,004 cho quần thể Lò Gò – Xa
Mát. Giá trị F trung bình là 0,113; 0,101 và 0,146 tƣơng ứng với 3 quần thể
Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát và Tân Phú. Kết quả cũng phản ánh mức độ cận
noãn ở quần thể T n Phú cao hơn không đáng kể so với 2 quần thể còn lại Mã
Đà và Lò Gò – Xa Mát.
Bảng 3.4 trình bày giá trị đa dạng di truyền của c y trƣởng thành và cây
con, và 3 loài cây dầu khác ở Việt Nam. Giá trị đa dạng di truyền của loài
Dầu song nàng là cao hơn so với một số loài Dầu khác ở Việt Nam nhƣ Dầu
con rái (D. alatus) với HO = 0,209 và HE = 0,239 (Tam et al., 2014); Sao đen
(Hopea odorata) với HO = 0,366 và HE = 0,356 (Trang et al., 2014); hoặc
Parashorea malaanonan ở Philippine với HO = 0,26 và HE = 0,46 (Abasolo et
al., 2009). Tuy nhiên, giá trị này còn thấp so với loài Shorea leprosula với HO
= 0,63 - 0,66 và HE = 0,69 - 0,71 (Ng et al., 2004).
47
Bảng 3.4. Đa dạng di truyền của một số loài Dầu ở Việt Nam
Loài
A
F
HO
HE
Tham khảo
Dipterocarpus dyeri
3,7
0,505
0,580
0,120
Dipterocapus costatus
1,9
0,108
0,124
0,137
Tam et al. 2015 [11]
Dipterocarpus alatus
2,2
0,209
0,239
0,124
Tam et al. 2014 [34]
Hopea odorata
2,7
0,366
0,356
0,015
Trang et al. 2014 [35]
Chú thích: A: số allele trung bình cho một lô cút, HO và HE: hệ số gen
dị hợp tử quan sát và kỳ vọng, F: hệ số cận noãn.
Số lƣợng cá thể của loài Dầu song nàng ở cả 3 quần thể nghiên cứu khá
lớn, khoảng 500 cá thể trƣởng thành. Kích thƣớc quần thể lớn sẽ hạn chế mối
quan hệ cận noãn giữa các cá thể trong quần thể.
3.2.4. Khoảng cách di truyền và hệ số tương đồng di truyền quần thể
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra khoảng cách di truyền và hệ số tƣơng
đ ng di truyền giữa 3 quần thể Dầu song nàng ở rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ
(Bảng 3.5). Khoảng cách di truyền cao nhất (0,288) đƣợc tìm thấy giữa 2
quần thể T n Phú và Lò Gò – Xa Mát và thấp nhất (0,069) giữa quần thể Mã
Đà và T n Phú, trung bình 0,182.
Tƣơng tự, kết quả chỉ ra mức độ tƣơng đ ng di truyền giữa các quần
thể của loài Dầu song nàng ở 3 quần thể nghiên cứu. Hệ số tƣơng đ ng di
truyền lớn nhất đƣợc tìm thấy giữa quần thể Mã Đà và T n Phú (0,933) và
thấp nhất (0,749) đƣợc xác định giữa quần thể Lò Gò – Xa Mát và Tân PHú,
trung bình 0,836.
48
Bảng 3.5. Khoảng cách di truyền (dƣới) vàhệ số tƣơng đồng di truyền
(trên) theo công thức Nei (1978)
Quần thể
Mã Đà
Tân Phú
Lò Gò – Xa Mát
Mã Đà
-
0,933
0,827
Tân Phú
0,069
-
0,749
0,190
0,288
-
Lò Gò – Xa Mát
3.2.5. Mối quan hệ di truyền giữa 3 quần thể Dầu song nàng
Mối quan hệ giữa 3 quần thể Dầu song nàng tại rừng nhiệt đới Đông
Nam Bộ trên khoảng cách di truyền đã chỉ ra ở Hình 3.3. Kết quả đã chỉ ra
các quần thể phần có khoảng cách địa lý gần nhau thƣờng hình thành những
nhóm riêng. Hai quần thể T n Phú và Mã Đà kết hợp với nhau thành một
nhóm riêng, trong khi đó quần thể Lò Gò – Xa Mát tách riêng thành một
nhóm. Kết quả này có thể liên quan đến trao đổi gen bằng phát tán hạt, hạt
phấn nhờ gió hoặc côn trùng, động vật (chim ăn quả).
Hình 3.3. Mối quan hệ di truyền giữa 3 quần thể Dầu song nàng
ở Đông Nam Bộ
49
3.2.6. Phân tích AMOVA
Kết quả phân tích khác nhau ở mức phân tử (AMOVA) giữa ba quần
thể và trong mỗi quần thể đƣợc trình bày ở Bảng 3.6. Kết quả chỉ ra, mức độ
khác nhau là 11% giữa 3 quần thể Mã Đà, Lò Gò – Xa Mát và Tân Phú của
Dầu song nàng ở Đông Nam Bộ và có ý nghĩa (p<0,01). Mức độ sai khác
trong mỗi quần thể là cao, 89% và có ý nghĩa (p<0,05).
Bảng 3.6. Phân tích AMOVA của loài Dầu song nàng ở Đông Nam Bộ
Mức tự
Tổng bình
Mức độ
Tỉ lệ
Mức ý
phƣơng
khác nhau
(%)
nghĩa
df
Giữa các quần thể
19,541
0,303
11
< 0,01
2
Trong mỗi quần thể
70
171,377
2,448
89
< 0,05
Tổng
72
190,918
2,751
Kết quả phân tích cho mỗi locus đa hình cũng chỉ ra sự khác nhau. Mức
độ khác nhau giữa 3 quần thể cao nhất xuất hiện ở locus Dipt7 với tỉ lệ 24%,
và thấp nhất ở locus Dipt1 với 2%. Giá trị này thấp (4%) cũng tìm thấy ở 2
locus Dipt2 và Shc2.
3.3.7. Mức độ khác nhau giữa các quần thể
Mức độ khác nhau giữa các cặp quần thể của loài Dầu song nàng ở
rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ (FST) cũng đƣợc xác định từ kết quả ph n tích
AMOVA và chỉ ra rằng hầu hết sự khác nhau này đều có ý nghĩa với p<0,05.
Giá trị khác nhau về di truyền giữa 2 quần thể Mã Đà và T n Phú là thấp nhất
(FST = 0,039) và cao nhất xuất hiện ở cặp quần T n Phú và Lò Gò – Xa Mát với
giá trị FST=0,09, trung bình 0,0593. Giá trị này là thấp và phản ánh có sự trao đổi
di truyền giữa các quần thể Dầu song nàng ở rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ.
50
Bảng 3.7. Mức độ khác nhau (FST) giữa các quần thể Dầu song nàng
ở Đông Nam Bộ và mức ý nghĩa (p=0,05)
Quần thể
Mã Đà
Tân Phú
Lò Gò – Xa Mát
Mã Đà
-
+
+
Tân Phú
0,039
-
+
Lò Gò – Xa Mát
0,049
0,090
-
Chú thích: + với ý nghĩa p<0,05 và NS: không có ý nghĩa.
3.4. Kết quả phân tích thụ phấn chéo ở mỗi cây trội và quần thể
Trên cơ sở ph n tích 8 cặp microsatellite (trừ cặp m i Shc2) ở 97 c y
giống từ 9 c y trội đã chỉ ra các thông số thụ phấn của loài Dầu song nàng ở
rừng nhiệt đới thuộc Khu Bảo t n thiên nhiên Mã Đà (Bảng 3.6). Kết quả chỉ
ra hệ số thụ phấn chéo khá cao ở cả mức độ đa locus và một locus và có ý
nghĩa (p<0,5). Ở mức độ cá thể, giá trị thụ phấn chéo đa locus dao động từ
0,815 ở c y trội số 6 đến 1,0 ở c y trội số 3. Giá trị này ở một locus dao động
từ 0,489 ở c y trội 6 đến 0,873 ở c y trội 1. Ở mức độ quần thể, giá trị thụ phấn
đa locus là 0,884 và một locus là 0,645. Kết quả nghiên cứu tƣơng tự với một
số loài khác đã đƣợc công bố Shorea congestiflora (tm = 0,87; Murawski et
al.,1994), Dryobalanops aromatica (tm = 0,82; Kitamura et al., 1994),
Stemonporus oblongifolius (tm = 0,84; Murawski, Bawa, 1994), Shorea
leprosula (tm = 0,84; Lee et al., 2000). Kết quả đã chỉ ra loài Dầu song nàng
g m cả 2 hình thức thụ phấn chéo nhờ côn trùng và gió, và tự thụ phấn. Thụ
phấn chéo chiếm ƣu thế. Ngoài ra, hệ số tự thụ phấn thấp ở loài Dầu song
nàng ở Khu Bảo t n Thiên nhiên Mã Đà (s) là 0,116. Hệ số tƣơng quan của
quan hệ 2 thế hệ (cha con) là 0,316 và hệ số cận noãn của c y trội ở Khu Bảo
t n là 0,185.
51
Bảng 3.8. Thông số sinh sản của Dầu song nàng
ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Mã Đà
Cây trội
Số cây con
Mức độ cá thể: Hệ số thụ phấn chéo đa locus (tm) (SE) 0,852 (0,029) 0,914 (0,034)
C y trội 1 C y trội 2
9 12
Hệ số thụ phấn chéo một locus (ts) (SE) 0,783 (0,043) 0,612 (0,026)
1,0 (0,003)
C y trội 3
9
0,757 (0,028)
0,827 (0,044)
C y trội 4
10
0,596 (0,019)
0,901 (0,05)
C y trội 5
10
0,779 (0,053)
0,815 (0,022)
C y trội 6
11
0,489 (0,034)
0,903 (0,018)
C y trội 7
13
0,608 (0,064)
0,825 (0,049)
C y trội 8
11
0,669 (0,055)
0,924 (0,071)
C y trội 9
12
0,516 (0,081)
Mức độ quần thể:
0,884
Hệ số thụ phấn đa locus (tm)
0,645
Hệ số thụ phấn một locus (ts)
0,116
Hệ số tự thụ phấn (s=1-tm)
0,316
0,185
Hệ số tƣơng quan của quan hệ hai thế hệ (cha con) (rp) Hệ số cận noãn của c y trội (F)
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra sinh sản lƣỡng tính xuất hiện ở loài Dầu
song nàng (Dipterocarpus dyeri) với thụ phấn chéo chiếm ƣu thế và duy trì
tính đa dạng di truyền khá cao ở Khu Bảo t n Thiên nhiên Mã Đà. Tuy nhiên,
do không xuất hiện c y con tái sinh ở Khu Bảo t n, để bảo t n và phát triển
bền vững loài Dầu song nàng, thu thập hạt từ những c y trội có mức độ thụ
phấn chéo cao và nh n giống là yêu cầu cần phải đƣợc tiến hành.
52
3.5. Một số giải pháp bảo tồn loài Dầu song nàng
Công tác bảo t n và phục h i loài là duy trì liên tục sự tiến hoá của loài.
Tiềm năng tiến hoá phụ thuộc vào mức độ đa dạng di truyền trong và giữa các
quần thể của mỗi loài. Tại mức độ cá thể, tính đa dạng di truyền giảm do tần
số gen đ ng hợp tử cao ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức chịu đựng với môi
trƣờng sống. Cá thể ít có khả năng chống chịu với dịch bệnh. Đối với quần
thể, mất tính đa dạng di truyền có thể làm giảm cơ hội mà quần thể có khả
năng thích nghi với môi trƣờng sống bị biến đổi. Mất đa dạng di truyền của
loài sẽ làm giảm tiềm năng thích nghi với môi trƣờng sống thay đổi trong
phạm vi ph n bố của chúng. Rõ rằng, sự t n tại của loài phụ thuộc rất nhiều
vào ngu n gen ở mức độ quần thể và cá thể. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra
mức độ đa dạng di truyền cao ở cả quần thể đã đƣợc tìm thấy ở loài Dầu song
nàng (Dipterocarpus dyeri) ở rừng nhiệt đới Đông Nam Bộ. Một số yếu tố
dẫn đến tính đa dạng cao liên quan đến số lƣợng cá thể cao trong mỗi quần
thể nghiên cứu. Tuy nhiên, do bị ph n cắt nơi sống, những mảnh rừng, nơi
sống của chúng còn sót lại đều bị thu nhỏ và bị ph n cắt. Mặt khác số lƣợng
quần thể của chúng trong tự nhiên thấp, chỉ một vài quần thể. Điều này sẽ ảnh
hƣởng xấu đến hoạt động sinh sản của chúng. Hậu quả của quá trình này
thƣờng dẫn đến giảm tính đa dạng di truyền quần thể và loài, tỉ lệ gen đ ng
hợp tử cao, sau đó làm tăng khả năng nhiễm bệnh và giảm tính thích nghi
trong môi trƣờng sống. Hơn nữa, yếu tố khác cũng đóng vai trò quan trọng là
khai thác c y rừng, đặc biệt các loài thuộc đối tƣợng cần bảo vệ càng làm tăng
khả năng tuyệt chủng của chúng trong tƣơng lai gần. Loài Dầu song nàng duy
trì mức đa dạng di truyền cao hơn liên quan đến số lƣợng cá thể khá lớn
(khoảng 500 cá thể). Tuy nhiên, loài này đều không tìm thấy c y tái sinh. Quả
c y Dầu song nàng chín và rụng vào cuối tháng 4 và đầu tháng 5 hàng năm,
trùng vào đầu mùa mƣa, cũng là thời điểm bắt đầu côn trùng phát triển chủ
53
yếu các loài ph n hủy lá mục nhƣ kiến, mối. Hạt của c y Dầu là ngu n thức
ăn cho chúng. Hơn nữa, hạt dầu cũng là ngu n thức ăn cho động vật nhƣ sóc,
chuột và chim trong rừng. Một nguyên nh n nữa, độ che phủ của tán rừng khá
cao (0,7-0,8) cũng ảnh hƣởng đến khả năng nẩy mầm của hạt Dầu. Đ y là
những nguyên nh n, khi hạt rụng xuống lớp thảm lá mục sau một thời gian
ngắn (khoảng 1 tuần) đều bị hỏng, không nẩy mầm đƣợc. Chính vì vậy, không
tìm thấy c y con tái sinh trong rừng tự nhiên.
Một số nguyên nh n làm suy giảm kích thƣớc quần thể và loài bao
g m: Phá rừng làm rẫy: Chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp làm mất đi
nhiều loại thực vật quý hiếm, tăng xói mòn đất, thay đổi khả năng điều hòa
nƣớc, vì vậy ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh sống của thực vật. Mặt khác, do
tập tục du canh du cƣ, đốt nƣơng làm rẫy của một số cộng đ ng thiểu số bà
con dân tộc tại chỗ và số di d n tự do lấn chiếm đất l m nghiệp để ở và canh
tác cũng là một trong những nguyên nhân làm giảm sút diện tích rừng tự
nhiên và khả năng phục h i rừng trở nên khó khăn.
Do quá trình chuyển hóa đất từ sản xuất lâm nghiệp sang sản
xuất nông nghiệp: do áp lực phát triển kinh tế, nhiều khu rừng đã bị khai phá
để tr ng các loại c y công nghiệp nhƣ c y điều, xoài, mía, tiêu, cà phê. Kết
quả là nhiều nhiều loài thực vật, trong đó có nhiều loài c y trong họ Dầu
không còn nơi sinh sống. Đói với rừng phòng hộ T n Phú, theo hiện trạng
năm 2011, đất không có rừng (c y bụi, cỏ, lau lách, đất trống) chiếm 2,7%
diện tích tự nhiên, diện tích đất khu d n cƣ 2,7%, đất rừng sản xuất 9,08%,
đất giao thông 1,5%, rừng tr ng (c y gỗ và c y đặc sản) 16,6% và rừng có
chất lƣợng gỗ kém (rừng nghèo) 3,5%. Phần các hộ d n di cƣ từ nơi khác đến
vào những năm gần đ y, tập trung chủ yếu tại vùng đệm.
Lợi dụng cơ chế chính sách của Nhà nước: để khai thác các loài c y gỗ
quý, trong đó có cả các c y trong họ Dầu nhƣ Dầu rái, Dầu song nàng, Vên
54
vên vào những năm 1980 và 1990 và đầu những năm 2000. Khai thác gỗ trái
phép: Chặt phá rừng tự nhiên lấy các loại gỗ quý, nhƣ gỗ đỏ (Afzelia
xylocarpa), gỗ trắc (Dalbergia tonkinensis), Cẩm lai (Dalbergia olivieri) đã bị
chặt phá lấy đi nhiều loại gỗ quý với mục đích buôn bán. Các hoạt động phá
hoại này rất khó kiểm soát do diện tích rừng rộng, lực lƣợng bảo vệ rừng lại
quả ít. Vì vậy, nhiều loại c y gỗ quý đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng.
Những năm gần đ y, tình trạng khai thác gỗ trái phép có tổ chức, có quy mô
lớn cho thấy tính chất phá rừng đang hết sức phức tạp.
Trong những năm gần đ y, nhiều khu bảo t n và Vƣờn Quốc gia đƣợc
quản lý khá tốt đã hạn chế rất nhiều hiện tƣợng phá rừng để lấy đất làm nông
nghiệp, cũng nhƣ khai thác gỗ trái phép. Khai thác gỗ đã đƣợc cấm. Rừng
đƣợc bảo vệ tốt hơn, rừng phục h i chiếm 55,9%.
Rõ ràng, bảo t n các loài dầu nói chung và loài Dầu song nàng nói
riêng cần phải đƣợc thực hiện cả hai hình thức nguyên vị và chuyển vị.
Công việc ƣu tiên bảo t n các loài Dầu ở nƣớc ta có thể đƣợc tiến hành.
Trƣớc tiên, bảo vệ nơi sống và cấm khai thác c y rừng, đặc biệt các loài đang
đƣợc bảo vệ. Tiếp theo, phục h i một số nơi sống của chúng và đƣa c y con
vào tr ng. Mục đích này sẽ tạo một quần thể lớn hơn với cấu trúc tuổi đa dạng
hơn đảm bảo duy trì tính đa dạng di truyền cao và tiềm năng tiến hoá của loài.
Trƣớc khi mở rộng kích thƣớc quần thể, chúng ta phải thiết lập c y giống tại
vƣờn ƣơm với chất lƣợng cao về di truyền (cá thể có tính đa hình cao) và có
khả năng chống chịu đƣợc s u bệnh.
iải pháp bảo tồn ngoại vị. Công việc đầu tiên chọn c y trội. C y trội
tuyển chọn phải đáp ứng đƣợc tiêu chí về đặc điểm hình thái và đặc điểm di
truyền. Khoảng cách địa lý giữa các c y trội phải đƣợc đảm bảo để tránh xuất
hiện quan hệ cận noãn. Các quy trình kỹ thuật đƣợc tu n thủ đảm bảo c y
giống sinh trƣởng và phát triển bình thƣờng tại vƣờn ƣơm. Tiến hành nh n
55
giống bằng hạt để đảm bảo số lƣợng c y con có tính đa dạng di truyền cao,
chống chịu đƣợc môi trƣờng bất lợi, phục vụ công tác mở rộng kích thƣớc
quần thể của loài Dầu nghiên cứu là cần thiết hiện nay. C y con sinh trƣởng
bằng hạt có sức sống cao so với nh n giống bằng nuôi cấy mô. Hơn nữa c y
phát triển từ hạt có chiều cao và chất lƣợng gỗ tốt. Trên cơ sở kết quả nghiên
cứu tính đa dạng di truyền của loài Dầu song nàng ở 3 khu bảo vệ, rừng
phòng hộ T n Phú, khu Bảo t n Thiên nhiên Mã Đà và Vƣờn Quốc gia Lò Gò
– Xa Mát, c y giống của các c y trội tuyển chọn ở Mã Đà duy trì mức độ thụ
phấn chéo cao. Điều này sẽ tạo ra các thế hệ tiếp theo có tính đa dạng di
truyền cao, có khả năng thích nghi, chống đƣợc s u bệnh và chịu đựng tốt hơn
khi môi trƣờng sống bị biến đổi.
Thu thập loài Dầu đƣợc xem nhƣ là ngu n tƣ liệu để tái tạo lại và cần thiết để
duy trì bảo t n bền vững các loài Dầu ở nƣớc ta. Chúng tôi đề nghị trên cơ sở
kết quả nh n giống loài Dầu song nàng thiết lập quần thể mới tại rừng cảnh
quan 162 ha của Trung t m L m nghiệp Biên Hòa, lá phổi xanh của thành phổ
và sẽ là ngu n cung cấp hạt giống chất lƣợng cao cho khu vực Đông Nam Bộ.
Trong thời gian tới Ban quản lý rừng phòng hộ T n Phú cần thiết lập vƣờn
ƣơm tạo c y giống bổ sung sự thiếu hụt về cấu trúc tuổi của quần thể và tăng
số lƣợng cá thể trong quần thể.
Trong những năm gần đ y, để tăng số lƣợng cá thể trong quần thể của
một số loài Dầu đang bị đe dọa, một số hoạt động nh n giống phục vụ công
tác bảo t n đã đƣợc tiến hành. Các kết quả này cũng chỉ dừng lại ở mức thu
thập hạt và gieo ƣơm tại vƣờn giống. Sinh trƣởng và phát triển của c y giống
cũng đã đƣợc nghiên cứu. Thanh et al. (2014) đã tiến hành nghiên cứu ảnh
hƣởng của các yếu tố tr ng rừng đến sinh trƣởng của rừng tr ng Sao đen
(Hopea odorata) và Dầu rái (Dipterocarpus alatus) trong các mô hình phục
h i rừng tại Khu bảo t n Thiên nhiên và Văn hóa Đ ng Nai kết hợp với c y
56
nguyên liệu giấy hoặc c y nông nghiệp dài ngày, mô hình rừng tr ng Sao đen
thuần với quy cách 6x4m, 6x8m và 9x5m; mô hình rừng tr ng Dầu rái thuần
cũng với quy cách tƣơng tự; và mô hình rừng tr ng hỗn giao giữa 2 loài Dầu
rái và Sao đen với quy cách nhƣ trên. Kết quả cho thấy c y sinh trƣởng ở quy
cách tr ng thƣa có lớn hơn so với quy cách tr ng dày hơn. Trung (2010) đã
nghiên cứu tác động của chất hóa học autin và gibberelline đến khả năng ra rễ
của hom gi m loài Sao đen tại huyện A Lƣới (Thừa Thiên – Huế) và chỉ ra
autin có tác dụng kích thích ra rễ còn a xít gibberellic lại ức chế ra rễ. H ng et
al. (2012) đã nghiên cứu ảnh hƣởng của thành phần ruột bầu đến sinh trƣởng
của Dầu rái (Dipterocarpus alatus) và sao đen (Hopea odorata) trong gian
đoạn vƣờn ƣơm và chỉ ra rằng với thành phần ruột bầu g m cả 3 công thức:
đất mặt, 88% đất mặt +10% ph n chu ng + 2% ph n l n, và 73% đất mặt +
15% đất nhiễm nấm cộng sinh + 10% ph n chu ng + 2% ph n l n, c y Dầu
rái diều sinh trƣởng tốt, đạt chiều cao c y >77cm và đƣờng kính c y >6 mm.
Trong khi đó, c y Sao đen chỉ sinh trƣởng tốt ở 2 công thức sau cùng. Ngu n
c y giống đều đƣợc tiến hành thu thập từ c y trội tuyển chọn tại chỗ của vƣờn
Quốc gia hoặc khu Bảo t n. Chất lƣợng c y giống kém do không hiểu biết s u
về tính đa dạng di truyền và mức độ thụ phấn chéo của c y trội tuyển chọn.
iải pháp bảo tồn nguyên vị. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng mức
độ đa dạng di truyền cao ở cả 3 quần thể nghiên cứu ở rừng nhiệt đới Đông
Nam Bộ của loài Dầu song nàng (Dipterocarpus dyery). Một số yếu tố ảnh
hƣởng đến sự suy giảm tính đa dạng di truyền bao g m nơi sống của chúng bị
phá huỷ và suy giảm. Những mảnh rừng, nơi sống của chúng còn sót lại đều
bị thu nhỏ và bị ph n cắt. Số lƣợng quần thể của chúng trong tự nhiên thấp.
Điều này đã ảnh hƣởng xấu đến quá trình sinh sản của chúng. Sinh sản cận
noãn cũng đã xuất hiện. Hậu quả của quá trình này thƣờng dẫn đến giảm tính
đa dạng di truyền quần thể và loài, sau đó làm tăng khả năng nhiễm bệnh và
57
giảm tính thích nghi trong môi trƣờng sống. Hơn nữa, yếu tố khác cũng đóng
vai trò quan trọng là khai thác c y rừng, đặc biệt các loài thuộc đối tƣợng cần
bảo vệ càng làm tăng khả năng tuyệt chủng của chúng trong tƣơng lai gần.
Kết quả này ảnh hƣởng đến khả năng tái sinh của loài. Rõ ràng, ngoài công
tác bảo t n các loài Dầu bằng hình thức ngoại vi nhƣ đã trình bầy ở trên, cũng
cần phải đƣợc thực hiện cả hình thức bảo t n nguyên vị. Công việc ƣu tiên
bảo t n các loài Dầu ở nƣớc ta có thể đƣợc giả thiết. Trƣớc tiên, bảo vệ nơi
sống và cấm khai thác c y rừng, đặc biệt các loài đang đƣợc bảo vệ. Phục h i
một số nơi sống của chúng và đƣa c y con vào tr ng. Mục đích này sẽ tạo
một quần thể lớn hơn đảm bảo duy trì tính đa dạng di truyền cao và tiềm năng
tiến hoá của loài. Trƣớc khi mở rộng kích thƣớc quần thể, chúng ta phải thiết
lập vƣờn giống với chất lƣợng cao về di truyền (cá thể có tính đa hình cao).
Trên cơ sở đó chúng tôi đề xuất một số giải pháp dƣới đ y.
- Các cán bộ kiểm l m cần phải thực thi một cách chặt chẽ Luật Bảo vệ
và Phát triển Rừng, và hỗ trợ việc thực thi kế hoạch tr ng và bảo vệ rừng.
- Ngu n vốn đầu tƣ cho l m nghiệp cần phải đƣợc duyệt bao g m cả
bảo vệ rừng, giáo dục và phổ cập để n ng cao nhận thức về mối nguy hiểm
của cháy rừng, tránh rỏi ro về lửa trong quá trình đốt nƣơng rẫy. Điều này phù
hợp trong Kế hoạch đa dạng sinh học của nƣớc ta.
- Thành lập các trạm kiểm l m tại các vị trí then chốt để hạn chế nhứng
hành động khai thá gỗ bất hợp pháp, kể cả các loài Dầu đang bị đe dọa. Kiểm
tra của hải quan tại biên giới cần phải đƣợc thiết chặt hơn nhằm giới hạn xuất
khẩu các sản phẩm rừng, đặc biệt gỗ qua biên giới.
- Cần phải xác định rõ từng loại đất nhƣ đất nông nghiệp, đất rừng,
khoang nuôi tái sinh, tr ng mới và rừng bảo vệ. Các hộ d n có thể đƣợc khai
thác gỗ, chất đốt và những sản phảm khác trong rừng tr ng đủ khả năng tái
58
sản xuất. Ngƣời d n có thể đƣợc thu lƣợm gỗ đã chết để làm củi hoặc những
sản phẩm ngoài gỗ.
- Một giải pháp quan trọng khác cũng cần phải đƣợc quan t m là n ng
cao hiểu biết của cộng đ ng và tham gia của họ trong việc quản lý và phục
h i các loài Dầu cần đƣợc bảo vệ ở địa phƣơng. Các kiểm l m phải đƣợc cung
cấp các khóa tập huấn để hiểu những nội quy và quy định liên quan đến bảo
vệ rừng. Ngƣời d n địa phƣơng cần phải n ng cao nhận thức về những đe dọa
đến môi trƣờng và giới thiệu một số giải pháp bảo t n cho họ.
- Hệ thống khuyến nông cần phải đƣợc tăng cƣờng và mở rộng nhằm
n ng cao hơn năng xuất nông nghiệp, khuyến khích áp dụng nông nghiệp bền
vững và hỗ trợ giao đất nông nghiệp.
- Một chƣơng trình giám sát sinh thái cần thiết đƣợc thành lập để theo
dõi sự thay đổi của môi trƣờng, xác định những đe dọa đối với công tác bảo
t n, đánh giá kết quả công tác quản lý rừng.
59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
1. Loài Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri) duy trì đa dạng di truyền
khá cao cho cả 3 quần thể, Mã Đà, T n Phú và Lò Gò – Xa Mát ở rừng nhiệt
đới Đông Nam Bộ. Tuy nhiên, kết quả cũng cho thấy sự suy giảm tính đa
dạng di truyền ở loài Dầu song nàng liên quan đến hoạt động của con ngƣời,
đặc biệt nơi sống của chúng bị phá hủy hoặc bị suy giảm. Hệ số cận noãn cao
hơn không đáng kể đối với c y con (F = 0,194). Mức độ sai khác ph n tử thấp
giữa các quần thể (11%) và cao trong mỗi quần thể (89%).
2. Đã xác định đƣợc mức độ thụ phấn chéo cao ở cả 2 mức độ c y trội
và quần thể của loài Dầu song nàng ở Khu Bảo t n Thiên nhiên Mã Đà. Mức
độ thụ phấn chéo đa locus trên 80% cho mỗi c y trội và 88,4% cho quần thể
Dầu song nàng ở Mã Đà.
3. Đề bảo t n quần thể và loài Dầu song nàng, một số giải pháp bảo t n
nguyên vị và chuyển vị đã đƣợc đề cập. Các c y dầu thuộc loài Dầu song
nàng, cũng nhƣ nơi sống của chúng cần phải đƣợc duy trì nguyên trạng. Một
quần thể mới cho mỗi loài với kích thƣớc lớn (>200 cá thể) sẽ đƣợc thiết lập
tại rừng cảnh quan 162 ha thuộc Trung t m L m nghiệp Biên Hòa. Với kích
thƣớc quần thể này có thể hạn chế đƣợc mối quan hệ cận noãn trong quần thể.
Đối với quần thể Dầu song nàng cần bổ sung c y giống từ khu vực khác nhƣ
để góp phần làm tăng tính đa dạng di truyền và bổ sung cấu trúc tuổi.
Kiến nghị
Nhƣ kết quả đã đề cập, rõ ràng công tác bảo t n c y Dầu là làm suy
giảm mức độ quan hệ cận noãn thông qua việc duy trì số lƣợng quần thể và
tăng cƣờng mối quan hệ thụ phấn chéo và trao đổi di truyền giữa các quần thể
của mỗi loài. Để bảo t n và phát triển bền vững ngu n gen của các loài Dầu
đang bị đe dọa ở nƣớc ta, chúng tôi đề xuất kiến nghị sau đ y:
60
Bảo t n ngoại vi các loài Dầu cần phải đƣợc tiến hành. Đ y là nơi bảo
t n và quản lý để c y Dầu sinh trƣởng và phát triển và phòng tránh tiềm năng
xói mòn ngu n gen của các quần thể Dầu. Nhƣ vậy, thu thập loài Dầu đƣợc
xem nhƣ là ngu n tƣ liệu để tái tạo lại và cần thiết để duy trì bảo t n bền vững
các loài Dầu ở nƣớc ta. Chúng tôi đề nghị trên cơ sở kết quả nh n giống loài
Dầu song nàng thiết lập quần thể mới tại rừng cảnh quan 162 ha của Trung
t m L m nghiệp Biên Hòa, lá phổi xanh của thành phổ và sẽ là ngu n cung
cấp hạt giống chất lƣợng cao cho khu vực Đông Nam Bộ. Trong thời gian tới
Khu Bảo t n Thiên nhiên và Văn hóa Đ ng Nai cần thiết lập vƣờn ƣơm để tạo
c y giống để bổ sung sự thiếu hụt về cấu trúc tuổi của quần thể và tăng số
lƣợng cá thể trong quần thể. Hƣớng nghiên cứu này cần tiếp tục góp phần bảo
t n hữu hiệu loài đang bị đe dọa ở Việt Nam.
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Tiến B n (2003), Danh lục các loài thực vật Việt Nam - Tập II,
Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
2. Nguyễn Tiến B n (2007), Sách đỏ Việt Nam, Phần II (Thực vật), Nxb.
Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, 173-175.
3. Trần Hữu Biển, Phan Văn Huống (2011), “Nghiên cứu một số đặc điểm
sinh thái và g y tr ng loài Lò Bo ( Brownlowia tablaris Pierre), Xoan Mộc
(Toona surenii (Blume) Merr) và Dầu cát (Dipterocarpus condorensis
Ashton),” Khoa học Lâm nghiệp, tập 3.
4. Phùng Tửu Bội (1980), Thuyết minh số liệu về hiện trạng rừng Đông Nam
Bộ, Viện điều tra quy hoạch rừng, Hà Nội, Việt Nam
5. Võ Văn Chi (2003), Từ điển thực vật thông dụng ( Tập I và II), Nxb Khoa
học và Kỹ thuật, Tp H Chí Minh.
6. Vũ Đình Duy, Nguyễn Minh T m, Nguyễn Minh Đức, Bùi Thị Tuyết
Xu n, Đỗ Thị Phƣơng Thảo (2013), Bảo tồn nguồn gen di truyền loài Dầu rái
(Dipterocarpus alatus) ở hai tỉnh Bình Phước và Đồng Nai, Hội nghị Khoa
học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 5, 449-455.
7. H Thùy Dƣơng (2002) “Sinh học phân tử”, Nhà xuất bản Giáo dục.
8. Nguyễn Thuý Hạnh, Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2005),
“Nghiên cứu mối quan hệ di truyền của 12 loài thuộc chi Dipterocarpus (họ
Dipterocarpaceae) dựa trên các chỉ thị phân tử,” trong Kỷ yếu Hội nghị
Khoa học toàn quốc “Công nghệ sinh học trong nghiên cứu cơ bản”, Trƣờng
Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội.
9. Trần Văn Hợp, Nguyễn Bội Quỳnh (1993), Cây gỗ kinh tế Việt Nam, Nxb
Nông nghiệp, Hà Nội
62
10. Nguyễn Thị Hải H ng, Trần Nhật Nam, Võ Trung Kiên (2010)
“Nghiên cứu nhân giống bằng hom Dầu rái (Dipterocarpus alatus).,” Khoa
học L m nghiệp, tập 4,
11. Nguyễn Thị Hải H ng, Trần Nhật Nam, Võ Trung Kiên, (2012), “Nghiên
cứu đa dạng di truyền cây Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb) bằng kỹ thuật
RAPD,”Khoa học L m nghiệp, tập 3, pp. 2293-2301.
12. Trần Quốc Hoàn, Phùng Văn Khoa, Vƣơng Văn Quỳnh (2013), “Nghiên
cứu xác định chỉ số sinh trưởng của cây Dầu rái (Dipterocarpus alatus) trên
một số dạng lập địa ở tỉnh Bình Phước,” Khoa học L m nghiệp, tập 2.
13. Phạm Văn Hƣởng (2010), "Nghiên cứu đặc tính sinh thái của cây tái sinh
Vên Vên ( Anisoptera cochinchinensis Pierre) trong kiểu rừng kiểu thường
xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đồng Nai," Khoa học L m nghiệp, vol. 3.
14. Lê Văn Minh (1986), Kết quả nghiên cứu, điều tra cơ bản hệ sinh thái
rừng Đông Nam Bộ, Ph n viện L m nghiệp phía Nam.
15. Quách Thị Liên, Nguyễn Hoàng Nghĩa, Nguyễn Đức Thành (2009)
“Nghiên cứu đa dạng di truyền cây Dầu nước (Dipterocarpaceae Alatus),”
Tạp chí Công nghệ Sinh học , tập 7, pp. 67-74.
16. Lê Văn Long, Nguyễn Minh Thanh, Lê Văn Cƣờng, Lê Bá Toàn (2017)
“Một số đặc điểm lâm học của ưu hợp Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri)
thuộc rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú - Đồng Nai,” Khoa học và công nghệ Lâm nghiệp, tập 6.
17. Đinh Xu n Lý (1993) “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật tạo cây con
Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb) phục vụ trồng rừng gỗ lớn, gỗ lạng ở
các tỉnh phía Nam,” Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội, 1993.
18.Nguyễn Hoàng Nghĩa (2005), Cây họ Dầu Việt nam. Nxb Nông nghiệp.
19. Nguyễn Hoàng Nghĩa,(2012), Kết quả điều tra sinh thái – Di truyền bốn
loài cây họ dầu trên vùng cát ven biển, Viện Khoa học L m nghiệp Việt Nam
63
20.Nguyễn Minh T m, Trần Thị Việt Thanh, Vũ Đình Duy, Nguyễn Lê Anh
Tuấn, Trƣơng Hữu Thế, Phạm Quý Đôn, Nguyễn Minh Đức (2015),’’ Đa
dạng di truyền loài Dầu mít (Dipterocarpus costatus) ở rừng nhiệt đới núi
thấp Tân Phú, tỉnh Đồng Nai’’. Tạp chí Sinh học, 37(1); 25-30.
21. Khuất Hữu Thanh (2005) “Kỹ thuật gen - Nguyên lý và ứng dụng”, Nhà
xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
22. Tô Bá Thanh, Bùi Việt Hải, Phạm Xu n Hoàn (2014), “Nghiên cứu về
chất lượng cây trong mô hình rừng trồng Sao đen (Hopea odorata) và Dầu
rái (Dipterocarpus alatus) tại khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai,”
Khoa học L m nghiệp, tập 3,
23. Nguyễn Đức Thành (2003), “Chuyển gen ở thực vật”, NXB Khoa học và
Kỹ thuật Hà Nội.
24. Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Văn Phƣợng, Nguyễn Hoàng Nghĩa (2009).
“ Đa dạng di truyền của loài Sao mạng (Hopea reticulate Tardicu) dựa trên
phân tích một số chỉ thị phân tử”
25. Nguyễn Văn Thêm (1992), Nghiên cứu tái sinh tự nhiên của Dàu song
nàng (Dipterocarpus dyeri) trong kiểu rừng kín ẩm thường xanh và nửa rụng
lá nhiệt đới Đông Nam Bộ, Luận án Phó tiến sĩ Khoa học L m nghiệp, Viện
Khoa học L m nghiệp Việt Nam
26. Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật. Nhà
xuất bản Nông Nghiệp.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
27. B. T. A. Watson J.D.(2004), Molecular Biology of the gene., Benjamin
Cummings.
28. Hamrick JL (1983). The Distribution of Genetic Variation Within and
Among Natural Plant Populations. In: Genetics and Conservation
(Schonewald-Cox CA, Chambers SM, MacBryde B and Thomas L, eds.). The
64
Benjamin/Cumming Publishing Company, Inc., Menlo Park, 335-348.
29. Hamrick JL and Godt MJW (1989). Allozyme Diversity in Plant Species.
In: Plant Population Genetics, Breeding and Genetic Resources (Brown ADH,
Cler MT, Kahler AL and Weir BS, eds.). Sinauer, Sunderland, 43-63.
30. Kimura M., 1983. Rare variant allens in the light of the neutral theory.
Mol. Biol. Evol., 1(1): 84-93.
31. L. S. Lim, R. Wickneswari, S. L. Lee, Sr A. Latiff (2002). Genetic
variation of Dryobalaivops Aromatica Gaertn. F. (Dipterocarpaceae) in
Peninsular Malaysia using microsatellite DNA markers. Forest Genetics 9(2):
125-136.
32. Maury-Lechon G. và Curtet L. (1998). Biogeography and Evolutionary
Systematics of Dipterocarpaceae. Trong A Review of Dipterocarps:
Taxonomy, ecology and silviculture. Appanah S. và Turnbull J.M. (chủ biên).
Trung t m nghiên cứu L m nghiệp quốc tế (CIFR), Bogor, Indonesia. ISBN
979-8764-20-X.
33. Miller M. P. (1997), Tools for Population Genetic Analysis (TFPGA) 1.3:
A Windows Program for the Analysis of Allozyme and Molecular Population
Genetic Data. Distributed by the author.
34. N.M. Tam, V.D. Duy, N.M. Duc, V.D. Giap and B.T.T. Xuan (2014).
Genetic variation in and spatial structure of natural populations of
Dipterocarpus alatus (Dipterocarpaceae) determined using single sequence
repeat markers. Genetics and Molecular Research 13 (3): 5378-5386
35. Trang Ng.T.P., Tran Thu Huong, Nguyen Minh Duc, Sierens Tim,
Ludwig Triest, 2014. Genetic population of threatened Hopea odorata Roxb.
In the protected areas of Vietnam. J. Viet. Env 6(1): 69-76.
36. Zakri, S. L. Lee R.Wickneswari.M.C.Mahani.A.H.M "Mating system
65
parameters in a Tropical tree species Shorea leprosula Miq.
(Dipterocarpaceae), from Malaysia Lownland dipterocarp forest,"
Biotropica, vol. 5, 2000.
37. Finkeldey, Cui-Ping Cao, Oliver Gailingls Kandar, Z Siregar Uljah,
J.Siregar Re, (2009), "Gernetic variation in nine Shorea species
(Dipterocarpaceae) in Indonesia revealed by AFLDs," Tree genetics and
Genomes, vol. 5,
38. Toshihiko Tsumura, corresponding author, Tomoyuki Kado, Kazumasa
Yoshida, Hisashi Abe, Masato Ohtani, Yuriko Taguchi, Yoko Fukue, Naoki
Tani, Saneyoshi Ueno, Kensuke Yoshimura, Koichi Kamiya, Ko Harada,
Yayoi Takeuchi, Bibian Diway, Reiner Finkeldey, Moha (2011) "Molecular
datebase of classifying Shorea species (Dipterocarpaceac) and techiniques
for checking the legitimacy of timber and wood products," Journal of plant
research , vol. 124, pp. 35-48,
39. Cheng Choon Ang, Michael J.O'Brien, Kevin Kit Siong Ng, Oing Chin
Lee, Andy Hector (2016), "Genetic diversity of two tropical tree species of
the Dipterocarpaceace following logging and restroration in Borneo: High
genetic deversity in plots with high species diversity," Plan Ecology and
Diversity, vol. 9, no. 5, pp. 459-469,
40. L, Maury-Lechon G. và Curtet L(1998) “Biogeography and Evolutionary
Systematics of Dipterocarpaceae, Bogor, Indonesia”: Trung t m nghiên cứu
Lâm nghiệp quốc tế (CIFR),
