Nghiên cứu đa dạng và cấu trúc di truyền loài Re Hương Cinnamomum Parthenoxylon ở miền Bắc Việt Nam

• Tác giả: Phạm Như Anh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Đức
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Đánh Giá Đa Dạng Và Cấu Trúc Di Truyền Loài Re Hương Cinnamomum Parthenoxylon Tại Miền Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3. Cơ sở khoa học và tính thực tiễn của đề tài
• 1.4. Những đóng góp của luận văn
• 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tình hình nghiên cứu về Re hương và các loài trong chi Quế ở Việt Nam
• 2.1.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh thái của các loài trong chi Quế
• 2.2. Nghiên cứu mức độ đa dạng di truyền quần thể và loài trong chi Quế
• 2.3. Tình hình nghiên cứu về Re hương và các loài trong chi Quế trên thế giới
• 2.4. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái của các loài trong chi Quế
• 2.5. Nghiên cứu mức độ đa dạng di truyền quần thể và loài trong chi Quế
• 2.6. Một số chỉ thị phân tử dùng trong phân tích đa dạng di truyền quần thể và loài thực vật
• 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 3.2. Đối tượng : Loài Re hương (Cinnamomum parthenoxylon (Jack)Meisn.
• 3.3. Địa điểm nghiên cứu
• 3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.4.1. Phương pháp kế thừa
• 3.4.2. Phương pháp chuyên gia
• 3.4.3. Phương pháp tiếp cận đối tượng nghiên cứu
• 3.4.4. Phương pháp khảo sát thực địa
• 3.4.5. Phương pháp lập ô tiêu chuẩn và điều tra tầng cây gỗ lớn
• 3.4.6. Phương pháp điều tra tái sinh
• 3.4.7. Phương pháp điều tra cây đi kèm
• 3.4.8. Thu thập mẫu cho phân tích ADN
• 3.5. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
• 3.5.1. Phương pháp nghiền và tách chiết ADN tổng số
• 3.5.2. Thực hiện phản ứng PCR-SSR và xác định kích thước alen
• 3.6. XỬ LÝ SỐ LIỆU
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Một số đặc điểm hình thái và sinh thái của loài Re hương ở 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam
• 4.1.1. Đặc điểm hình thái của loài Re hương
• 4.1.2. Đặc điểm sinh thái của loài Re hương
• 4.2. Đa dạng và cấu trúc di truyền quần thể loài Re hương ở 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam
• 4.2.1. Tách chiết ADN tổng số
• 4.2.2. Phản ứng PCR-SSR, điện di sản phẩm PCR-SSR trên gel polyacrylamide 6%
• 4.2.3. Đa dạng di truyền quần thể loài Re hương ở mức độ locus
• 4.2.4. Đa dạng di truyền ở mức độ loài Re hương
• 4.2.5. Cấu trúc di truyền quần thể loài Re hương
• 4.2.6. Mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Re hương ở 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam
• 4.2.7. Khoảng cách di truyền giữa 5 quần thể loài Re hương
• 4.2.8. Mối quan hệ di truyền giữa 5 quần thể loài Re hương
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Đặt vấn đề

Việt Nam là quốc gia có mức độ đa dạng sinh học phong phú, với khoảng 10% số loài trên toàn thế giới. Tuy nhiên, nhiều loài thực vật, trong đó có Re hương (Cinnamomum parthenoxylon), đang bị đe dọa nghiêm trọng. Việc bảo vệ những loài này không chỉ giúp duy trì tính đa dạng sinh học mà còn bảo vệ môi trường sống và phát triển kinh tế bền vững. Re hương là loài cây gỗ quý hiếm, có giá trị kinh tế và sinh thái cao. Gỗ của loài này được sử dụng trong xây dựng và chế biến đồ mỹ nghệ, trong khi tinh dầu từ rễ có nhiều ứng dụng trong y dược. Tuy nhiên, do khai thác quá mức và biến đổi khí hậu, quần thể Re hương đã bị suy giảm mạnh. Theo Sách đỏ Việt Nam, loài này được xếp vào phân hạng rất nguy cấp (CR A1a,c,d). Do đó, việc nghiên cứu và bảo tồn Re hương là cấp bách.

1.1. Mục đích nghiên cứu

Mục đích của nghiên cứu này là bổ sung thông tin về đặc điểm hình thái và sinh thái của Re hương tại 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam, đồng thời đánh giá mức độ đa dạng di truyền và cấu trúc di truyền của quần thể loài này. Việc hiểu rõ về di truyền sẽ giúp các nhà khoa học quản lý và bảo tồn tốt hơn các loài thực vật quý hiếm. Nghiên cứu cũng nhằm xác định mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Re hương ở các tỉnh khác nhau, từ đó đề xuất các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

II. Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu về Re hương và các loài trong chi Quế ở Việt Nam đã chỉ ra rằng có khoảng 49 loài thuộc chi này. Re hương được sử dụng rộng rãi trong y học và có nhiều lợi ích cho sức khỏe. Tuy nhiên, do khai thác và phá rừng, loài này đang trở nên cạn kiệt. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng Re hương có sự đa dạng cao về thành phần các loài cây gỗ tầng cao, nhưng số lượng cây tái sinh lại rất ít. Việc nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh thái của Re hương ở nhiều vùng địa lý khác nhau là cần thiết để bảo tồn nguồn gen. Đặc biệt, nghiên cứu về đa dạng di truyền của Re hương vẫn còn hạn chế, do đó, việc áp dụng các chỉ thị phân tử như SSR là cần thiết để đánh giá mức độ đa dạng di truyền và cấu trúc di truyền của loài này.

2.1. Tình hình nghiên cứu về Re hương

Nghiên cứu về Re hương cho thấy loài này có giá trị kinh tế cao và đang bị đe dọa. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng Re hương có sự đa dạng cao về thành phần các loài cây gỗ tầng cao, nhưng số lượng cây tái sinh lại rất ít. Việc nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh thái của Re hương ở nhiều vùng địa lý khác nhau là cần thiết để bảo tồn nguồn gen. Đặc biệt, nghiên cứu về đa dạng di truyền của Re hương vẫn còn hạn chế, do đó, việc áp dụng các chỉ thị phân tử như SSR là cần thiết để đánh giá mức độ đa dạng di truyền và cấu trúc di truyền của loài này.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp khảo sát thực địa và phân tích mẫu ADN để đánh giá đa dạng di truyền của Re hương. Phương pháp SSR được áp dụng để phân tích cấu trúc di truyền của quần thể. Việc thu thập mẫu từ 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam giúp tạo ra một cơ sở dữ liệu phong phú về di truyền của loài này. Phân tích ADN cho phép xác định các alen và mức độ đa dạng di truyền giữa các quần thể. Kết quả từ nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho công tác bảo tồn và phát triển bền vững Re hương.

3.1. Phương pháp thu thập mẫu

Mẫu được thu thập từ 5 tỉnh miền Bắc Việt Nam, bao gồm Thanh Hóa, Hòa Bình, Phú Thọ, Vĩnh Phúc và Quảng Ninh. Việc lựa chọn địa điểm thu mẫu dựa trên sự phân bố tự nhiên của Re hương. Mỗi mẫu được ghi chép đầy đủ thông tin về đặc điểm hình thái và sinh thái. Sau khi thu thập, mẫu sẽ được xử lý để tách chiết ADN, phục vụ cho việc phân tích đa dạng di truyền. Phương pháp này giúp đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả nghiên cứu.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy Re hương có mức độ đa dạng di truyền cao ở các quần thể khác nhau. Phân tích cho thấy các quần thể gần nhau có mối quan hệ di truyền gần gũi. Điều này cho thấy sự ảnh hưởng của yếu tố địa lý đến cấu trúc di truyền của loài. Kết quả cũng chỉ ra rằng Re hương có khả năng tái sinh kém, điều này cần được xem xét trong các chiến lược bảo tồn. Việc bảo tồn Re hương không chỉ giúp duy trì tính đa dạng sinh học mà còn góp phần vào phát triển bền vững của cộng đồng địa phương.

4.1. Đánh giá mức độ đa dạng di truyền

Mức độ đa dạng di truyền của Re hương được đánh giá thông qua các chỉ số như số alen, alen hiệu quả và tỷ lệ phần trăm locus đa hình. Kết quả cho thấy rằng Re hương có sự đa dạng di truyền cao, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển loài. Các quần thể có khoảng cách địa lý gần nhau có mối quan hệ di truyền gần nhau, cho thấy sự tương tác giữa các quần thể trong tự nhiên. Kết quả này cung cấp cơ sở khoa học cho các biện pháp bảo tồn hiệu quả hơn.