TNU Journal of Science and Technology
230(05): 239 - 245
http://jst.tnu.edu.vn 239 Email: jst@tnu.edu.vn
STUDY ON rpoC1 GENE SEQUENCE CHARACTERISTICS IN
ANCIENT TEA TREES (Camellia sinensis var. assamica) IN
THE NORTHERN PROVINCES OF VIETNAM
Bui Thuy Lien1,2, Tran Gia Huy3, Ong Xuan Phong1, Chu Duc Ha4, Le Chi Toan1, La Viet Hong1*
1Hanoi Pedagogical University 2, 2Hoa Lu University,
3Can Tho University, 4VNU University of Engineering and Technology
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received:
04/10/2024
Tea plant (Camellia sinensis), a species of the Theaceae family, contains
many natural antioxidant compounds such as EGCG, flavanol, and
phenolic acid. In the North of Vietnam, ancient Shan tea populations are
considered endemic genetic resources. This study aims to investigate the
genetic characteristics of the rpoC1 gene region of four Shan tea
individuals collected in three provinces of Lao Cai, Yen Bai, and Ha
Giang. The amplicon size of the rpoC1 gene was approximately 500 bp
in length. The DNA sequences were trimmed using the Bioedit program
and compared for genetic similarity with species of the Theaceae family
by using the MEGA-X software. All four tea samples were completely
similar to other species of the genus Camellia on the NCBI database,
illustrating that rpoC1 is a highly conserved sequence region of the
genus Camellia. In addition, the results of variant analysis identified 7
SNPs compared with other genera in the Theaceae family. The
phylogenetic diagram shows two clusters with a genetic distance of 0.02,
in which tea samples belonging to the genus Camellia are in the same
clade, revealing that the rpoC1 gene region reflects the genetic
characteristics of the genus Camellia.
Revised:
06/02/2025
Published:
07/02/2025
KEYWORDS
Ancient tea
Camellia sinensis
rpoC1
SNPs
Theaceae
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRÌNH T GENE
rpoC1
Y CSHAN C TH
(Camellia sinensis var. assamica) TI CÁC TNH PHÍA BC VIT NAM
Bùi Thùy Liên1,2, Trn Gia Huy3, Ong Xuân Phong1, Chu Đức Hà4, Chí Toàn1, La Vit Hng1*
1Tờng Đại hc Sư phạm Hà Ni 2, 2Trường Đại học Hoa Lư
3Tờng Đại hc Cần Thơ, 4Trường Đại hc Công ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
TÓM TT
Ngày nhn bài:
04/10/2024
y chè (Camellia sinensis), mt loài thuc h Ccha nhiu hp cht
chng oxy hóa t nhiên như EGCG, flavanol, phenolic acid. phía Bc
Vit Nam, các qun th chè Shan c th đưc xem nguồn gene đặc
hu. Nghiên cứu này được thc hin nhm khảo sát đặc điểm di truyn
vùng gene rpoC1 ca bn th chè Shan thu thp ti ba tnh Lào Cai,
Yên Bái Hà Giang. Kết qu PCR khuếch đại đoạn gene rpoC1 kích
thưc khong 500 bp. Trình t DNA được hiu chnh bng cơng trình
Bioedit so sánh mức độ ơng đồng di truyn vi các loài thuc h
Theaceae bằng chương trình MEGA-X. C bn mẫu chè đều có s tương
đồng hoàn toàn vi các loài khác thuc chi Camellia trên sở d liu
NCBI, cho thy rpoC1 là vùng trình t có tính bo tn cao ca chi Chè.
n cạnh đó, kết qu phân tích biến th đã xác định 7 SNPs so vi các
chi khác trong h Theaceae. Giản đồ ph h th hin 2 nhóm chính vi
khong cách di truyền là 0,02, trong đó các mẫu chè thuc chi Camellia
cùng mt phân nhóm cho thy vùng gene rpoC1 phn nh đặc điểm di
truyền đặc trưng của chi Camellia.
Ngày hoàn thin:
06/02/2025
Ngày đăng:
07/02/2025
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11243
* Corresponding author. Email: laviethong@hpu2.edu.vn
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 239 - 245
http://jst.tnu.edu.vn 240 Email: jst@tnu.edu.vn
1. Đặt vấn đề
Lá và hoa ca cây chè hay trà (Camellia sinensis var., h Chè) nguyên liu chính làm nên trà,
loi thc ung không cn s dng ph biến th hai thế giới, đem li giá tr kinh tế cao cho các
nước sn xuất. Hàm lượng polyphenol trong chè t 20 - 30%, ch yếu flavonoid, catechin,
phenolic acid anthocyanin đem lại nhiu li ích v mt sc khe [1]. c hp chất như
epicatechin (EC), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG), and epigallocatechin gallate
(EGCG) trong chè cho thy kh năng dọn gc t do DPPH (IC50 =0, 0,005 μg/mL) và gc oxy
hóa toàn phn (TOSC), mang li hiu qu chống ung thư, kháng virus, kháng oxy hóa tự nhiên cao
[2] - [7].
Trước đây, dựa trên đặc điểm hình thái lá C. sinensis ch gm C. sinensis (var. sinensis) - lá nh
có ngun gc t miền Đông và Đông Nam Trung Quốc, C. sinensis (var. assamica) - lá rng có
ngun gc vùng Assam (Ấn Độ), bc Myanmar và Vit Nam [8]. Hin ti, có nhiều hơn hai phân
nhóm k trên đã được t gm: C. sinensis var. microphylla, C. sinensis var. assamica, C.
sinensis var. pubilimba [9], C. sinensis var. dulcamara phát hiện đầu tiên tnh Bc Kn [10]
trà D (C. sinensis var. madoensisis) phát hiện đầu tiên tnh Phú Yên. Vi mức độ đa dạng
như hiện nay, vic phân loi dựa trên đặc điểm hình thái không còn hiu qud xy ra s nhm
lẫn đặc bit là cấp độ dưới loài [11]. Trong khi đó, các dấu phân t như matK, rbcL, rpoC1, v.v.
cho thy hiu qu nhn din cao, chính xác mi cấp độ phân loi [12], đóng vai trò quan trng
trong nghiên cu tiến hóa, xác định ngun gene chè nhân ging cây chè tt [13]. Vì vy, mc
đích của nghiên cu này nhằm xác định mi quan h di truyn ca ging chè Shan c th (C.
sinensis var. assamica) phân b ti Lào Cai, Yên Bái và Hà Giang dựa trên đặc điểm trình t vùng
rpoC1. Kết qu thu được có th cung cp thông tin hu ích cho các nghiên cu ngun gc phát
sinh và bo tn loài chè c th min Bc Vit Nam.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cu
Bốn mẫu lá chè Shan cthụ sử dụng trong nghiên cứu được thu tại ba tỉnh Yên Bái, Hà Giang
Lào Cai (Bảng 1). Mẫu lá nguyên vẹn, không bị sâu bệnh không tổn thương học. Ngoài
ra, 16 trình tvùng rpoC1 độ tương đồng cao với mẫu nghiên cứu, 5 trình tự khác chi trong
cùng họ và 1 trình tự khác họ cũng được lấy từ cơ sở dliệu NCBI sử dụng làm mẫu đối chứng.
Bng 1. Danh sách mu lá chè Shan c th thu ti Lào Cai, Yên Bái và Hà Giang
Tên mu
Địa điểm thu mu
Tọa độ
Decimal Degrees Lat
Decimal Degrees Long
LCTT5
Lào Cai
22.59266667
104.17344444
LCTT12
Lào Cai
22.59358333
104.17286111
YB3
Yên Bái
21.57047222
104.64766667
HG13
Giang
22.77322222
104.86736111
2.2. Phương pháp tách chiết DNA
Mu chè sau khi thu v được kh trùng b mt bằng ethanol 70%. Sau đó, DNA được tách
chiết bng quy trình CTAB của Rogers Bendich [14]. Nồng độ độ tinh sch ca DNA tng
s được kim tra bng máy quang ph Nanodrop One (Thermo scientific).
2.3. Phương pháp khuếch đại PCR và gii trình t
Mu DNA chè có nồng độ độ tinh sạch cao được chọn để thc hin phn ng PCR khuếch
đại vùng rpoC1 kích thước khong 500 bp [15], s dng cp mi: mi xuôi rpoC1-2F
(5’GGCAAAGAGGGAAGATTTCG3)’ mồi ngược rpoC1-4R
(5’CCATAAGCATATCTTGAGTTGG3’) [16]. Th tích phn ng là 30 𝜇𝐿 vi thành phn gm:
BiH2O (15 𝜇𝐿), 2X PCR SuperMix (Bio-Helix) (12 𝜇𝐿), rpoC1-2F/rpoC1-4R (1 𝜇𝐿), DNA (2 𝜇𝐿).
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 239 - 245
http://jst.tnu.edu.vn 241 Email: jst@tnu.edu.vn
Chu kỳ nhiệt sử dụng là: biến tính ban đầu 95°C (2 phút); tiếp theo là 30 chu k, biến tính 95 °C
(30 giây), 52 °C (30 giây), kéo dài 72 °C (1 phút); và giai đoạn ổn định sn phm 72 °C (5
phút) [16].
Sn phẩm PCR được phân tích bng k thuật điện di trên gel agarose 2%, s dng dung dch
đệm TAE 1X vi hiệu điện thế 50V, thang BH 100 bp (Bio-Helix), thuc nhum DNA
safeview 10.000X (ABM) và h thng chp hình gel BIORAD UV 2000. Mẫu DNA sau đó đưc
tinh sch và gii trình t bng k thut Sanger.
2.4. Phân tích d liu
Trình t vùng rpoC1 ca bn mu chè sau khi gii đưc loi b tín hiu nhiu bng phn mm
Bioedit. Sau đó, c định c trình t ơng đồng bng ng c BLAST trên sở d liu NCBI. Tt
c c tnh t đưc dóng hàng đ so nh pt hin SNPs bằng chương trình MEGA-X vi thut
toán ClustalW Multiple alignment [17]. Giản đ mi quan h di truyn các mẫu phân tích cũng được
v bng phn mm MEGA-X s dụng phương pháp phânch Maximum Likelihood [18].
3. Kết qu và bàn lun
3.1. Kết qu kim tra mu DNA sau khi trích
Mu DNA sau khi trích đưc hòa tan trong dung dịch TE 0,1X, sau đó được kim tra nng
độ và độ tinh sch bằng cách đo trên máy quang phổ Nanodrop.
Bng 1. Kết qu đo hàm lượng DNA bằng máy đo quang phổ Nanodrop
STT
Tên Mu
Nồng độ (𝒏𝒈/𝝁𝑳)
A260 /A280
1
LCTT5
38,90
1,92
2
LCTT12
66,90
2,00
3
YB3
72,90
2,01
4
HG13
92,50
2,05
Kết qu Bng 1 cho thy rng DNA ca bn mẫu chè hàm lượng cao, dao động t 38 - 92,50
𝑛𝑔/𝜇𝐿. Tuy hai mu YB3 và HG13 có giá tr A260/A280 dao động trong khong t 1,8 - 2,0 nhưng
cũng không vượt quá nhiu. Vì vy, c bn mẫu LCTT5, LCTT1, YB3, và HG13 đều đủ điều kin
để thc hin phn ng PCR.
3.2. Kết qu khuếch đại vùng rpoC1
Sn phm PCR khuếch đại trình t vùng rpoC1 ca các mu chè được phân tích trên gel agarose
2%, kết qu th hin trong Hình 1.
Hình 1. Hình ảnh điện di sn phm PCR trình t gene rpoC1 t 4 mu chè thu được
Chú thích: M. Marker, 1. Mẫu chè (Lào Cai), 2. Mẫu chè (Lào Cai), 3. Mẫu chè (Yên Bái), 4. Mẫu chè (
Giang), (-). Đối chứng.
Quan sát nh gel thy rằng, các băng sản phẩm PCR sáng không ng phụ. So vi
thang chun, sn phm khuếch đại kích thước khoảng 500 bp, tương đối phù hp vi kết qu
M 1 2 3 4 (-)
500
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 239 - 245
http://jst.tnu.edu.vn 242 Email: jst@tnu.edu.vn
phân tích ca Xie và cng s [15]. Vì vy, các mẫu DNA chè đủ điu kiện để tiến hành tinh sch
và gii trình t.
3.3. Kết qu xác định trình t tương đồng
Sau khi gii trình t đoạn gene rpoC1 ca bn mu chè, các trình t này được loi b tín hiu
nhiu. Kết qu dóng hàng cho thy trình t rpoC1 bo tn hoàn toàn 4 mu nghiên cứu, do đó
ch chn 1 trình t đại diện để so sánh mức độ tương đồng với cơ s d liu NCBI bng công c
BLAST, kết qu trình bày trong Bng 2.
Bng 2. Kết qu BLAST trình t vùng gene rpoC1 ca bn mu chè Shan c th thu ti Lào Cai, Yên Bái
và Hà Giang
Tên loài
Độ ph (%)
E-value
Độ tương đồng (%)
Mã truy cp
Camellia sinensis
100%
0.0
100%
LC488797.1
Camellia euryoides
100%
0.0
100%
OP580978.1
Camellia nitidissima
100%
0.0
100%
NC_039645.1
Camellia gymnogyna
100%
0.0
100%
MH394405.1
Camellia huulungensis
100%
0.0
100%
NC_088067.1
Camellia piquetiana
100%
0.0
100%
NC_087752.1
Camellia oblata
100%
0.0
100%
NC_087751.1
Camellia salicifolia
100%
0.0
100%
NC_087749.1
Camellia pyxidiacea
100%
0.0
100%
OR413569.1
Camellia liberistyloides
100%
0.0
100%
NC_087748.1
Camellia oleifera
100%
0.0
100%
MF541730.2
Camellia sasanqua
100%
0.0
100%
NC_041473.1
Camellia japonica
100%
0.0
100%
MK353211.1
Camellia granthamiana
100%
0.0
100%
NC_038181.1
Camellia ptilophylla
100%
0.0
100%
NC_038198.1
Camellia euryoides
100%
0.0
100%
OP580978.1
Pyrenaria jonquieriana subsp.
multisepala
100%
0.0
99,78%
KY406772.1
Polyspora dalgleishiana
100%
0.0
99,78%
NC_035648.1
Apterosperma oblata
100%
0.0
99,78%
NC_035641.1
Stewartia obovata
100%
0.0
98,92%
NC_041472.1
Hartia laotica
100%
0.0
98,92%
NC_041509.1
Bng 2 cho thấy đoạn gene rpoC1 ca bn mu chè Shan c th thu ti Hà Giang, Yên Bái
Lào Cai tương đồng cao vi các trình t chè đã công bố trên cơ sở d liu NCBI. Độ tương đồng
cao nhất đạt 100% vi giá tr E-value là 0.0, thp nht 98,92% các mu khác chi vi
GenBank là NC041472.1 và NC041509.1. Kết qu BLAST cũng cho thấy, cấp đ loài không
s khác bit ti vùng gene rpoC1 ca bn mu chè trong nghiên cu so vi các loài khác.
3.4. Kết qu phân tích trình t vùng rpoC1
T kết qu BLAST, 16 trình t đu tiên có độ tương đồng cao nhất được chọn, sau đó chọn
thêm 5 trình t không thuc chi Camellia (cùng h Chè) và có độ tương đồng thấp hơn. Các trình
t được chn s tr thành ngun d liệu phân tích đặc điểm trình t vùng rpoC1 ca các mu chè
trong nghiên cu, kết qu th hin trong Bng 3.
Bng 3. Đa hình các nucleotide tại vùng gene rpoC1
V trí nucleotide
14
41
139
309
315
372
454
C
G
G
T
T
C
C
TNU Journal of Science and Technology
230(05): 239 - 245
http://jst.tnu.edu.vn 243 Email: jst@tnu.edu.vn
V trí nucleotide
14
41
139
309
315
372
454
G
G
T
G
A
A
G
A
G
A
A
G
A
T kết qu alignment, không tìm thy s biến đổi ca bt nucleotide nào gia bn trình t
chè trong nghiên cu so vi các trình t khác trong chi Camellia, cho thy rpoC1 là vùng gene
s bo tn cao. Khi so sánh rộng hơn, tại vùng gene này phát hin thy khác bit gia các chi
trong h Theaceae. 7 v trí biến đổi nucleotide được ghi nhn khi alignment trình t bn mu
HG13, LC5, LC12, YB3 (chi Camellia) vi 5 chi khác trong cùng loài (Bảng 3). Trong đó, 3 loài
P. jonquieriana, A. oblata P. dalgleishiana chduy nht mt đột biến điểm, S. obovataH.
laotica 5 đột biến điểm chiếm 1,08% trên tng chiều dài đoạn rpoC1. Tuy nhiên, khi so sánh b
gene lc lp ca Camellia sinensis var. assamica cv. Duntsa vi các giống khác như C. sinensis
var. sinensis, cvs. anhua [19] nhn thy rpoC1vùng xut hin nhiu biến th. Có th thy gene
rpoC1 s biến động ln v s ng biến th nucleotide nhưng chưa đặc trưng cho loài hoặc các
giống dưới loài. Do đó, cần có thêm các marker khác để b sung như ycf1b, matK, rbcL, ndhF,…
nhằm tăng độ tin cy ca kh năng phân biệt loài [20].
3.5. Đa dạng mối quan hệ di truyền của bốn mẫu chè Shan cththu tại Lào Cai, Yên Bái và
Hà Giang
Mi quan h di truyn ca các mu chè trong nghiên cứu được phân tích da trên giản đồ ph
h trình bày trong Hình 2.
Qua kết qu phân tích Hình 2 cho thy, giản đồ ph h được chia thành 2 nhóm chính vi
khong cách di truyn 0,02. Nhóm I gm 25 mu, phân thành 2 nhóm ph vi khong cách di
truyn 0,0109. Nhóm ph 1 gm mu gene NC035648.1 (Polyspora dalgleishiana),
KY406772.1 (Pyrenaria jonquieriana), NC035641.1 (Apterosperma oblata) 20 mu chè
(Camellia sp.), tuy các mẫu khác chi nhưng cùng họ Chè độ tương đồng gia các trình t
nucleotide cao, do đó được xếp chung mt phân nhóm. Nhóm ph 2 gm mu NC041472.1
(Stewaria obovata) và NC041509.1 (Hartia laotica) tuy cùng h Chè, nhưng có 5 vị trí nucleotide
khác, do đó được chia thành mt phân nhóm ph. Nhóm II ch gm mẫu đối chng gene
MF359957.1 (Eschweilera caudiculta) thuc h Lecythidaceae, khác h so vi các mu nhóm 1,
có khong cách di truyn khá xa và tách thành mt nhóm riêng biệt. Điều này cho thy tính chính
xác cao khi phân tích di truyn da vào vùng gene rpoC1.