Luận văn the first report of myxomycetes amoebozoa in thai nguyen city northern vietnam rapid biodiversity assessment using tools in modern molecular era

Khám phá báo cáo đầu tiên về Myxomycetes (Amoebozoa) tại Thái Nguyên, Việt Nam, đánh giá đa dạng sinh học bằng công cụ phân tử hiện đại.

• Tác giả: John Carlo Rede Ñ A Santos
• Người hướng dẫn: Dr. Duong Van Thao
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science and Management
• Đề tài: Báo cáo đầu tiên về Myxomycetes (Amoebozoa) tại Thái Nguyên: Đánh giá đa dạng sinh học bằng công cụ phân tử hiện đại
• Loại tài liệu: bachelor thesis
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thai Nguyen

Mục lục chi tiết

• TÓM TẮT
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu
• 1.1.1. Sự xuất hiện của nấm nhầy trong thảm thực vật đồng nhất
• 1.1.2. Đa dạng alpha và beta trong thảm thực vật không đồng nhất
• 1.2. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu
• 1.3. Định nghĩa thuật ngữ
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Lịch sử phân loại tự nhiên của nấm nhầy
• 2.2. Tầm quan trọng kinh tế và sinh thái
• 2.3. Các công nghệ tiên tiến ứng dụng trong nghiên cứu đa dạng và sinh thái nấm nhầy
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Sự xuất hiện của nấm nhầy trong thảm thực vật đồng nhất
• 3.1.1. Thu thập giá thể và chuẩn bị buồng ẩm
• 3.1.2. Đặc điểm và định danh thể quả
• 3.1.3. Tính toán năng suất và tần suất xuất hiện của nấm nhầy
• 3.2. Đa dạng alpha và beta trong thảm thực vật không đồng nhất
• 3.2.1. Thu thập giá thể, phương pháp phân lập trong phòng thí nghiệm và định danh nấm nhầy
• 3.2.2. Tách chiết DNA, khuếch đại và giải trình tự
• 3.2.3. Gióng hàng trình tự, xây dựng cây phát sinh loài và phân tích di truyền
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Sự xuất hiện của nấm nhầy trong thảm thực vật đồng nhất
• 4.2. Đa dạng alpha và beta trong thảm thực vật không đồng nhất

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Myxomycetes và Amoebozoa tại Thái Nguyên

Myxomycetes, thuộc nhóm Amoebozoa, là những sinh vật đơn bào có khả năng thực bào, thường xuất hiện trong các hệ sinh thái đất. Mặc dù phân bố rộng khắp, nghiên cứu về chúng tại Đông Nam Á, đặc biệt là miền Bắc Việt Nam, còn hạn chế. Báo cáo khoa học này là nghiên cứu đầu tiên về Myxomycetes tại Thái Nguyên, sử dụng công cụ phân tử hiện đại để đánh giá đa dạng sinh học. Nghiên cứu này nhằm lấp đầy khoảng trống kiến thức về vi sinh vật này trong khu vực.

1.1. Tầm quan trọng của Myxomycetes trong hệ sinh thái

Myxomycetes đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn và chu trình dinh dưỡng, đặc biệt là trong việc phân hủy vật chất hữu cơ. Chúng được coi là vi sinh vật săn mồi, giúp duy trì cân bằng hệ sinh thái. Nghiên cứu này nhấn mạnh sự cần thiết của việc đánh giá đa dạng sinh học của chúng, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và suy thoái môi trường.

1.2. Phương pháp nghiên cứu hiện đại

Nghiên cứu sử dụng công cụ phân tử như DNA barcoding (gen 18s rRNA) để xác định và phân loại Myxomycetes. Công nghệ này cho phép phân tích chính xác hơn so với phương pháp truyền thống, đồng thời cung cấp thông tin về phân tích phân tử và phân loại sinh học.

II. Đánh giá đa dạng sinh học Myxomycetes tại Thái Nguyên

Nghiên cứu tiến hành đánh giá đa dạng sinh học của Myxomycetes tại Thái Nguyên thông qua ba giai đoạn: khảo sát phân loại truyền thống, đo lường đa dạng bằng thống kê, và sử dụng công nghệ hiện đại để phân tích gen. Kết quả cho thấy sự hiện diện của 54 loài, trong đó 5 loài là mới đối với Việt Nam và 1 loài có thể là mới đối với khoa học.

2.1. Kết quả từ khảo sát thực địa

Nghiên cứu chỉ ra rằng các đồn điền nông nghiệp với cấu trúc lá đặc thù là môi trường sống lý tưởng cho Myxomycetes. Cả rừng được bảo vệ và không được bảo vệ đều có sự hiện diện của các quần thể Myxomycetes, cho thấy sự phân bố không bị ảnh hưởng bởi loại rừng.

2.2. Phân tích đa dạng di truyền

Phân tích phân tử cho thấy sự đa dạng di truyền của loài Diderma hemisphaericum giữa các loại rừng khác nhau. Kết quả này củng cố giả thuyết rằng sự phân tán bào tử là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố của Myxomycetes.

III. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này cung cấp thông tin nền tảng đầu tiên về đa dạng sinh học của Myxomycetes tại miền Bắc Việt Nam. Kết quả có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn hệ sinh thái và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Công nghệ hiện đại được áp dụng trong nghiên cứu cũng mở ra hướng tiếp cận mới trong nghiên cứu sinh học và khoa học môi trường.

3.1. Đóng góp cho khoa học và bảo tồn

Nghiên cứu không chỉ bổ sung vào cơ sở dữ liệu về Myxomycetes mà còn góp phần vào việc hiểu biết sâu hơn về đa dạng vi sinh và vai trò của chúng trong hệ sinh thái. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu và suy thoái môi trường.

3.2. Ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu sinh học

Việc sử dụng công cụ phân tử như DNA barcoding và phân tích phân tử đã chứng minh hiệu quả trong việc đánh giá đa dạng sinh học. Công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về vi sinh vật và hệ sinh thái.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Myxomycetes (nấm nhầy nguyên sinh hay plasmodial slime molds, thuộc ngành Amoebozoa) là nhóm vi sinh vật nhân thực dị dưỡng hoại sinh và là những sinh vật săn mồi vi sinh vật ("microbial predators") thiết yếu trong hệ sinh thái đất và mùn bã thực vật. Chúng ăn vi khuẩn, nấm men và các bào tử nấm khác trong giai đoạn amip, đóng vai trò điều hòa cân bằng hệ vi sinh vật và thúc đẩy chu trình luân chuyển dinh dưỡng trong sinh cảnh trên cạn. Mặc dù có tính phân bố toàn cầu (cosmopolitan distribution) với khoảng 1.000 loài hình thái đã được mô tả trên thế giới, mức độ hiểu biết về nhóm sinh vật này tại khu vực Đông Nam Á vẫn còn nhiều hạn chế. So với các quốc gia láng giềng như Philippines (158 loài), Thái Lan (145 loài), Indonesia (119 loài), Singapore (76 loài), Myanmar (67 loài) và Lào (44 loài), các nghiên cứu tại Việt Nam trước năm 2017 mới chỉ ghi nhận tổng cộng 126 loài và hầu như chỉ tập trung tại khu vực phía Nam (tiêu biểu là các công bố của Van Hoof năm 2009, Novozhilov và cộng sự năm 2014, 2017, và Tran và cộng sự). Toàn bộ khu vực miền Bắc Việt Nam – nơi có mức độ đa dạng thực vật cao và tính phân hóa mùa rõ rệt – hoàn toàn chưa có bất kỳ dữ liệu công bố nào về Myxomycetes.

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả John Carlo Redeña Santos (Chương trình Tiên tiến ngành Khoa học và Quản lý Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên) được thực hiện nhằm lấp đầy khoảng trống dữ liệu này, cung cấp dữ liệu nền (baseline information) đầu tiên về đa dạng sinh học nấm nhầy cho khu vực thành phố Thái Nguyên, miền Bắc Việt Nam.

Nghiên cứu tập trung giải quyết ba câu hỏi và nhiệm vụ khoa học chính:

1. Đánh giá sự xuất hiện của Myxomycetes trên thảm thực vật đồng nhất (Homogenous vegetation): Khảo sát khả năng cư trú của nấm nhầy sống trên lá (foliicolous myxomycetes) trên ba loại cây nông nghiệp phổ biến gồm Chè (Camellia sinensis (L.) Kuntze), Nhãn (Dimocarpus longan Lour.) và Ổi (Psidium guajava L.). Kiểm định giả thuyết liệu thảm lá rụng trên không và trên mặt đất của các cây trồng độc canh có thể là vi sinh cảnh phù hợp cho nấm nhầy hay không.
2. Đánh giá đa dạng Alpha ($\alpha$) và Beta ($\beta$) trên thảm thực vật dị nhất (Heterogeneous vegetation): Khảo sát thành phần loài, độ phong phú và cấu trúc quần xã nấm nhầy giữa hai kiểu rừng cộng đồng: Rừng bảo tồn (Khu du lịch sinh thái Hồ Núi Cốc) và Rừng không bảo tồn (rừng mở chịu tác động mạnh từ con người). Kiểm định giả thuyết không ($H_0$) rằng không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về đa dạng loài giữa hai kiểu quản lý rừng này do cơ chế phát tán bào tử cục bộ.
3. Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ phân tử: Phân tích biến dị nội loài của quần thể Diderma hemisphaericum thu thập từ ba sinh cảnh (nông nghiệp, rừng bảo tồn, rừng không bảo tồn) bằng chỉ thị phân tử đoạn gen 18S rRNA nhằm kiểm tra giả thuyết về tính đồng nhất di truyền của các quần thể nấm nhầy phân bố rộng.

Phạm vi không gian của nghiên cứu là thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên (tọa độ 21° 35' 39.41" E). Phạm vi thời gian nghiên cứu thực địa diễn ra từ tháng 3 đến tháng 4 năm 2017; các công đoạn nuôi cấy buồng ẩm, định danh hình thái, sinh học phân tử và phân tích dữ liệu được thực hiện từ tháng 5 đến tháng 9 năm 2017 tại Viện Thực vật học và Sinh thái Cảnh quan, Đại học Greifswald (Cộng hòa Liên bang Đức).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận kết hợp khung lý thuyết phân loại học hình thái cổ điển (Morphological species concept) và khái niệm loài sinh học/phân tử (Biological/Molecular species concept), cùng các lý thuyết sinh thái học quần xã về phát tán bào tử và phân bố vi sinh cảnh.

Phương pháp nghiên cứu được triển khai theo quy trình đánh giá nhanh đa dạng sinh học ba pha (Three-phase rapid biodiversity assessment):

Hợp phần	Đối tượng khảo sát	Quy mô mẫu	Phương pháp phân tích chính
Pha 1: Thảm thực vật nông nghiệp	Lá rụng trên không (AL) và lá rụng mặt đất (GL) trên cây Chè, Nhãn, Ổi	3 ô tiêu chuẩn (5x5 m)/loại cây; 15 mẫu AL + 15 mẫu GL/loại cây; Tổng cộng: 90 buồng ẩm	Nuôi cấy buồng ẩm (Moist chamber), đo pH giá thể, tính chỉ số phong phú (AI), tỷ lệ buồng ẩm dương tính, phân loại nhóm bào tử sáng (Lucisporidia) và bào tử tối (Fuscisporidia).
Pha 2: Đa dạng sinh học rừng cộng đồng	4 loại giá thể: Lá rụng trên không (AL), lá rụng mặt đất (GL), cành cây (TW), vỏ cây (BK)	3 địa điểm/kiểu rừng; 3 ô tiêu chuẩn (5x5 m)/địa điểm; 5 mẫu/loại giá thể; Tổng cộng: 360 buồng ẩm	Nuôi cấy buồng ẩm (10 tuần, 22–25°C), soi hiển vi (Zeiss Stemi DV4, Zeiss Axiolab A1), ước lượng độ giàu loài Chao 1, đường cong tích lũy loài (EstimateS v9.1), đường cong hiệu chỉnh mẫu (Coleman rarefaction), 6 chỉ số đa dạng $\alpha$, kiểm định $t$ đa dạng (PAST), phân tích NMDS (khoảng cách Bray-Curtis) và PERMANOVA (R package vegan).
Pha 3: Đa dạng di truyền phân tử	Loài nấm nhầy Diderma hemisphaericum	15 mẫu thể quả (5 mẫu/sinh cảnh: nông nghiệp, rừng bảo tồn, rừng không bảo tồn)	Tách chiết DNA bằng E.Z.N.A Plant DNA Kit, khuếch đại PCR chỉ thị 18S rRNA (SSU), điện di gel agarose 1.8%, tinh sạch bằng enzym EAP, giải trình tự Sanger (ABI 3730), gióng hàng chuỗi (MAFFT, BioEdit), dựng cây phả hệ Bayes (MrBayes 3.5), phân tích AMOVA (Arlequin 3.5), tính đa dạng nucleotide và vị trí đa hình (DnaSP v5).

Nguồn dữ liệu trong nghiên cứu là dữ liệu thực nghiệm sơ cấp thu được từ các buồng ẩm nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, kết quả đo đạc hình thái hiển vi, dữ liệu giải trình tự DNA trực tiếp, kết hợp đối chiếu dữ liệu thứ cấp từ cơ sở dữ liệu danh pháp nấm nhầy thế giới (Eumycetozoan nomenclatural database) và GenBank (sử dụng trình tìm kiếm BLAST).

Nội dung chính theo từng chương

Hợp phần 1: Sự xuất hiện của Myxomycetes trong thảm thực vật đồng nhất (Homogenous vegetation)

Chương này khảo sát khả năng sinh trưởng của Myxomycetes trên ba loại cây ăn quả và cây công nghiệp đơn canh tại Thái Nguyên. Kết quả cho thấy thảm lá rụng của cả ba loài cây (Camellia sinensis, Dimocarpus longan, và Psidium guajava) đều hỗ trợ sự phát triển của nấm nhầy. Cấu trúc bề mặt và đặc tính giải phẫu của lá đóng vai trò quan trọng trong việc tạo vi sinh cảnh cho các loài nấm nhầy ưa lá (foliicolous). Dữ liệu ghi nhận sự khác biệt về năng suất tạo thể quả và thành phần loài giữa giá thể lá rụng trên không (AL) và lá rụng mặt đất (GL), đồng thời thể hiện tỷ lệ phân bố giữa nhóm có bào tử sáng màu (Superorder Lucisporidia) và nhóm có bào tử tối màu (Superorder Fuscisporidia). Mức độ pH của giá thể được đo đạc lặp lại ba lần trên từng buồng ẩm dương tính nhằm xác định khoảng dao động pH thích hợp cho từng loài nấm nhầy phát triển.

Hợp phần 2: Đa dạng Alpha và Beta trong thảm thực vật dị nhất (Heterogeneous vegetation)

Hợp phần này tập trung phân tích so sánh cấu trúc quần xã nấm nhầy giữa rừng bảo tồn (Khu vực Hồ Núi Cốc) và rừng không bảo tồn (rừng thứ sinh chịu xáo trộn mạnh, phân bố dọc các trục giao thông). Cả hai kiểu rừng đều có tầng tán chính chiếm ưu thế bởi loài ngoại lai Acacia mangium (Tràm bông vàng) với tầng dưới tán tái sinh tự nhiên.

Chỉ số / Tham số thống kê	Phương pháp / Công cụ	Ý nghĩa sinh thái trong nghiên cứu
Tỷ lệ phân loại S/G (Species-to-Genus ratio)	Tính tỷ số giữa tổng số loài ($S$) và tổng số chi ($G$)	Giá trị S/G càng thấp phản ánh độ đa dạng phân loại học càng cao (các loài phân bố đều ở nhiều chi khác nhau).
Độ đầy đủ của mẫu (Survey completeness)	So sánh số loài thực tế quan sát với ước lượng Chao 1 (EstimateS)	Đánh giá mức độ triệt để của kỹ thuật buồng ẩm trong việc phản ánh toàn bộ khu hệ nấm nhầy tại khu vực nghiên cứu.
Bộ chỉ số đa dạng $\alpha$ (6 chỉ số)	Fisher's alpha, Shannon's $H'$, Simpson, Hill numbers ($N_0, N_1, N_2$)	Phân tích biến thiên độ phong phú và độ đồng đều của quần xã thông qua biểu đồ hộp (boxplot) và kiểm định $t$ trên phần mềm PAST.
Phân tích đa dạng $\beta$ và cấu trúc quần xã	Non-metric multidimensional scaling (NMDS) và PERMANOVA	Đánh giá mức độ sai khác về thành phần loài giữa hai kiểu rừng dựa trên ma trận khoảng cách tương đồng Bray-Curtis (999 phép hoán vị).

Kết quả phân tích đường cong tích lũy loài và hiệu chỉnh mẫu (rarefaction curves) cho thấy hai khu rừng có mức độ trùng lặp lớn về thành phần loài. Phân tích NMDS và PERMANOVA xác nhận quần xã nấm nhầy ở hai khu vực không bị chia cắt rõ rệt theo phương thức quản lý rừng, chứng minh rằng ở quy mô không gian cảnh quan cục bộ, khả năng phát tán bào tử tự do qua không khí và các tác động nhân sinh có ảnh hưởng lớn hơn tính không đồng nhất của thảm thực vật.

Hợp phần 3: Đa dạng di truyền và phân tích phả hệ phân tử của Diderma hemisphaericum

Hợp phần sinh học phân tử tập trung làm rõ biến dị di truyền nội loài của Diderma hemisphaericum – loài nấm nhầy phổ biến, có hình thái đặc trưng và xuất hiện ở cả ba sinh cảnh nghiên cứu. Sau quá trình tách chiết DNA, 13 mẫu thể quả được khuếch đại thành công đoạn gen 18S rRNA và giải trình tự nucleotide. Chuỗi DNA sau khi căn chỉnh tự động bằng MAFFT và chỉnh sửa thủ công trên BioEdit được đối chiếu với cơ sở dữ liệu GenBank (kết hợp hai loài ngoại nhóm Physarum melleum và Physarum tenerum). Cây phát sinh loài được xây dựng bằng MrBayes 3.5 dựa trên suy luận Bayes (Bayesian Inference) và xác suất cực đại (Maximum Likelihood).

Phân tích phương sai phân tử (AMOVA) trên phần mềm Arlequin 3.5 với 10.000 phép hoán vị cùng các phép tính đa dạng nucleotide trên DnaSP v5 cho thấy sự tồn tại của các dạng ribotype khác nhau trong loài Diderma hemisphaericum. Tuy nhiên, sự phân hóa di truyền giữa các quần thể không bị giới hạn nghiêm ngặt bởi ranh giới sinh cảnh hay phương thức bảo tồn rừng, khẳng định tính liên tục trong dòng chảy gen ở quy mô địa phương.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu mang lại các kết quả định lượng và phát hiện phân loại học cụ thể:

• Ghi nhận tổng cộng 54 loài Myxomycetes mới cho khu vực miền Bắc Việt Nam.
• Phát hiện 5 loài nấm nhầy lần đầu tiên được ghi nhận trên toàn lãnh thổ Việt Nam.
• Phát hiện 1 loài tiềm năng là loài mới cho khoa học (cần tiếp tục làm rõ đặc tính phân loại học chuyên sâu).
• Chứng minh các thảm thực vật cây trồng nông nghiệp đơn canh (Camellia sinensis, Dimocarpus longan, Psidium guajava) cung cấp vi sinh cảnh phù hợp cho các loài nấm nhầy ưa lá, với sự khác biệt rõ nét về thành phần loài giữa lá rụng trên không và lá rụng mặt đất.
• Xác định mức độ tương đồng quần xã cao giữa rừng bảo tồn (Hồ Núi Cốc) và rừng không bảo tồn thông qua phân tích NMDS và PERMANOVA, bác bỏ giả định rằng quản lý bảo tồn tạo ra sự cách ly quần xã nấm nhầy ở phạm vi cục bộ.
• Cung cấp dẫn liệu phân tử đầu tiên về trình tự đoạn gen 18S rRNA của loài Diderma hemisphaericum thu thập tại Việt Nam, đóng góp chuỗi nucleotide vào ngân hàng gen quốc tế.

Về mặt đóng góp khoa học, công trình thiết lập bộ dữ liệu cơ sở (baseline dataset) toàn diện đầu tiên về khu hệ Myxomycetes tại miền Bắc Việt Nam, tạo tiền đề khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về sinh thái học vi sinh vật, bảo tồn đa dạng sinh học và ứng dụng công nghệ sinh học từ nấm nhầy trong khu vực.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số giới hạn thực tế do điều kiện thời gian và nguồn lực nghiên cứu:

• Phương pháp thu mẫu: Nghiên cứu chỉ sử dụng dữ liệu thu được từ kỹ thuật nuôi cấy buồng ẩm trong phòng thí nghiệm; không thực hiện thu thập trực tiếp các thể quả ngoài thực địa qua các đợt điều tra thực địa mở rộng.
• Chỉ tiêu môi trường: Nghiên cứu chỉ đo lường giá trị pH của giá thể mà chưa thu thập các thông số vi khí hậu chi tiết tại hiện trường (nhiệt độ môi trường, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng) để phân tích tương quan đa biến.
• Phạm vi sinh học phân tử: Phân tích phả hệ và biến dị di truyền mới chỉ được tiến hành trên một loài duy nhất (Diderma hemisphaericum) với dung lượng mẫu đại diện (5 mẫu/sinh cảnh) do giới hạn chi phí hóa chất và sinh phẩm phân tử.
• Quy mô đánh giá: Đề tài thuộc dạng đánh giá nhanh (rapid assessment) ở quy mô cảnh quan địa phương tại thành phố Thái Nguyên trong khoảng thời gian ngắn (tháng 3 đến tháng 9 năm 2017).

Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm việc mở rộng phạm vi thu mẫu sang các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên khác trên toàn miền Bắc; kết hợp khảo sát thể quả tự nhiên theo các mùa trong năm; và áp dụng các kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới (High-Throughput Sequencing / Next-Generation Sequencing) trên mẫu DNA môi trường (eDNA) để phát hiện các loài nấm nhầy ẩn vi mô không tạo thể quả hoặc không thể nuôi cấy trong buồng ẩm.

Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với:

• Sinh viên, học viên và nghiên cứu sinh thuộc các ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Tài nguyên Môi trường, Sinh học, Lâm học và Công nghệ Sinh học cần tham khảo quy trình nghiên cứu chuẩn về vi sinh vật hoại sinh và nấm nhầy.
• Nhà nghiên cứu sinh thái học và phân loại học: Cung cấp quy trình chi tiết từ thiết lập buồng ẩm (Moist chamber protocol), xử lý mẫu tiêu bản hiển vi bằng môi trường Hoyer, đến việc ứng dụng pipeline tính toán thống kê sinh thái đa biến trên R (vegan), EstimateS, PAST và phân tích phát sinh loài trên MrBayes, Arlequin, DnaSP.
• Các cơ quan quản lý bảo tồn thiên nhiên: Cung cấp tài liệu tham khảo về phương pháp đánh giá nhanh đa dạng sinh học tầng mặt đất và thảm mục thực vật phục vụ công tác giám sát sinh thái.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài đã ghi nhận được bao nhiêu loài Myxomycetes mới cho khu vực nghiên cứu và cho Việt Nam?

Nghiên cứu đã ghi nhận 54 loài Myxomycetes mới cho khu vực miền Bắc Việt Nam, trong đó có 5 loài là ghi nhận mới cho toàn bộ lãnh thổ Việt Nam và 1 loài tiềm năng là loài mới cho khoa học.

2. Ba loài cây nông nghiệp nào được lựa chọn để khảo sát trong thảm thực vật đồng nhất và lý do lựa chọn là gì?

Ba loài cây được chọn là Chè (Camellia sinensis), Nhãn (Dimocarpus longan) và Ổi (Psidium guajava). Đây là những cây trồng nông nghiệp phổ biến tại Thái Nguyên, cung cấp nguồn thảm mục lá rụng dồi dào để kiểm tra khả năng thích nghi và cư trú của các loài nấm nhầy ưa lá (foliicolous myxomycetes) trên hệ sinh thái nông nghiệp đơn canh.

3. Quy trình nuôi cấy buồng ẩm (Moist chamber culture) được thực hiện như thế nào trong nghiên cứu?

Giá thể (lá rụng, cành cây, vỏ cây) thu thập từ các ô tiêu chuẩn 5x5 m được cắt/bẻ nhỏ, đặt vào đĩa Petri và ngâm ngập trong nước cất vô trùng 24 giờ. Sau đó, nước thừa được gạn bỏ, độ pH được đo bằng máy đo pH, và đĩa nuôi cấy được ủ trong tủ gỗ ở nhiệt độ phòng (22–25°C), dưới điều kiện ánh sáng tự nhiên trong thời gian tối đa 10 tuần. Các buồng ẩm được kiểm tra hàng tuần để theo dõi sự xuất hiện của thể nguyên sinh (plasmodia) và thể quả (fruiting bodies).

4. Kết quả phân tích phân tử đoạn gen 18S rRNA của loài Diderma hemisphaericum cho thấy điều gì?

Phân tích cho thấy có sự biến dị di truyền nội loài (tồn tại các ribotype khác nhau) giữa 13 mẫu thể quả được giải trình tự. Tuy nhiên, phân tích AMOVA và cây phát sinh loài Bayes chỉ ra rằng các biến dị này không phân cụm tuyệt đối theo sinh cảnh (nông nghiệp, rừng bảo tồn, rừng không bảo tồn), chứng minh sự phát tán tự do của bào tử duy trì dòng gen liên tục giữa các quần thể ở quy mô địa phương.

5. Tác giả đã sử dụng những phần mềm và công cụ thống kê nào để xử lý số liệu sinh thái và di truyền?

Tác giả đã sử dụng phần mềm EstimateS v9.1 (ước tính độ giàu loài Chao 1, đường cong rarefaction), phần mềm PAST (kiểm định $t$ đa dạng), môi trường R với gói lệnh vegan (tính 6 chỉ số đa dạng $\alpha$, phân tích tọa độ đa chiều NMDS, kiểm định PERMANOVA), phần mềm MAFFT và BioEdit 7 (gióng hàng chuỗi DNA), MrBayes 3.5 (dựng cây phả hệ), Arlequin 3.5 (phân tích phương sai phân tử AMOVA), và DnaSP v5 (phân tích vị trí đa hình và đa dạng nucleotide).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả John Carlo Redeña Santos là công trình khoa học đầu tiên công bố dữ liệu toàn diện về đa dạng sinh học và sinh thái học của Myxomycetes tại miền Bắc Việt Nam. Thông qua việc kết hợp chặt chẽ giữa nuôi cấy buồng ẩm truyền thống, thống kê sinh thái học hiện đại và kỹ thuật sinh học phân tử DNA barcoding, nghiên cứu đã phát hiện 54 loài mới cho miền Bắc, 5 loài mới cho Việt Nam và 1 loài tiềm năng mới cho khoa học. Kết quả nghiên cứu khẳng định vai trò quan trọng của thảm mục nông nghiệp và rừng thứ sinh trong việc duy trì quần xã nấm nhầy, đồng thời cung cấp cơ sở dữ liệu học thuật giá trị cho các nghiên cứu sinh học và quản lý môi trường tiếp theo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

THAI NGUYEN UNIVERSITY UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY JOHN CARLO REDEÑA SANTOS THE FIRST REPORT OF MYXOMYCETES (AMOEBOZOA) IN THAI NGUYEN CITY, NORTHERN VIETNAM: RAPID BIODIVERSITY ASSESSMENT USING TOOLS IN MODERN MOLECULAR ERA BACHELOR THESIS Study Mode: Full-time Major: Environmental Science and Management Faculty: International Programs Office Batch: K45-AEP Thai Nguyen, 20/11/2017 c Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry Degree Program Bachelor of Science in Environmental Science and Management Student name John Carlo Redeña Santos Student ID DTN1454290051 Thesis Title The first report of Myxomycetes (Amoebozoa) in Thai Nguyen City, Northern Vietnam: Rapid biodiversity assessment using tools in modern molecular era Supervisor (s) Dr. Duong Van Thao & Dr. Dagamac Abstract: Myxomycetes are phagotrophic, fungus-like protists abundantly occurring as microbial predators in soil ecosystems. However, in spite of their cosmopolitan distributions, limited studies were conducted in Southeast Asia.

In particular, gaps are found in Northern Vietnam which has no single reported studies that annotates myxomycetes. In order to fill the missing voids, a three-phase rapid biodiversity assessment employing purely moist chamber cultures was carried out in Thai Nguyen City, Northern Vietnam using (i) traditional taxonomic survey, (ii) classical diversity measurement and estimation utilizing sophisticated statistical programming pipelines and (iii) modern molecular technique using DNA barcoding (partial 18s rRNA gene) technology. These efforts showed: (1) agricultural plantations with specified leaf textural morphology are good microhabitat for leaf- litter inhabiting myxomycetes, (2) protected and unprotected forests shares myxomycetes assemblages, (3) anthropogenic activities plays a role in spore dispersal, (4) confirmation that both at community and genetic level, dispersal ecology of myxomycetes are not affected by management strategies or forest type, ii c and (5) 54 species newly recorded for Northern Vietnam, 5 of which are new records for the whole country, with 1 possible species new to science. As such, this study provided the very first baseline information on the biodiversity of myxomycetes for Northern Vietnam.

α and β diversity, barcoding, dispersal, forest management, Keywords slime molds, tropical plants Number of pages 143 pages Date of Submission September 25, 2017 Supervisor‘s signature iii c ACKNOWLEDGEMENT This body of work was made possible by a lot of people who participated in this endeavor in very different but significant ways. Firstly, I would like to acknowledge my whole family for the unconditional support, especially to my parents (Nanay Annie & Tatay Jun), to whom I am beyond grateful as they invested not just money but also time and sweat for my education. To my brothers (PJ, Paulo, Third) and my sister (Darla) in blood, a humongous shout-outs to the four of you. I would also like to include a special note of ―hindi matatawarang pasasalamat‖ to Dr.

Dagamac for not just being an adviser and fostering me for three months, but also for being my mentor in every aspect of life. Without his untiring efforts and never-ending patience, I would not have finished this beautiful piece of work. I would also like to express my gratitude to Prof. Martin Schnittler (University of Greifswald), Prof.

Wilhelm Steingrube (SusEnMan Project, University of Greifswald) and Frau Katharina Schmitt (International Office, University of Greifswald) for the research scholarship, internship and field collection fundings, and to Dr. Duong Van Thao, Frau Anja Klahr (Laboratory coordinator, Allgemeine und Spezielle Botanik), Dr. Manuela Bog, Dr. Hoang Hai Thanh, Dr.

Nguyen Dang Cuong (TUAF), Oriana Sanchez-Mahecha and Nguyen Thuy Linh for the technical assistance. Big thanks to my friends (Nicole, Jose, Hong, Thao, Keraia, Pons, Tina, Colleene, Kenneth, Alex, Mishel, Kathleen, Jamba, Bojo, Tintin, CJ, Edwin) for the personal support, and to my Greifswald friends (Rafa, Kasia, Kemani, Oleg, Tim, Lukas, iv c Franzi, Jinny, Carlos, Brook, Christian, Paul, Sabine, Lorna, Dani, Julia) for keeping me stable during my research and internship in Germany. Lastly, a very special mention to Ikkin, Ward and William for the Pizza party and Jenga session we shared during my stay in Germany. v c TABLE OF CONTENTS List of Figures.

8 List of Tables. 10 List of Abbreviations. Research Questions and Hypotheses. Occurrence of myxomycetes in homogenous vegetation.

α and β diversity in a heterogeneous vegetation. Scope and Limitations. Definition of terms. Natural Classification history of myxomycetes .