Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sự đa dạng và vai trò của các loài bọ xít bắt mồi heteroptera reduviidae tại một số khu bảo tồn ở tây nguyên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu sự đa dạng và vai trò của các loài bọ xít bắt mồi heteroptera reduviidae tại một số khu, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Hà Ngọc Linh
• Người hướng dẫn: PGS. Trương Xuân Lam
• Trường học: Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, Viện Sinh Thái và Tài Nguyên Sinh Vật
• Chuyên ngành: Động vật học
• Đề tài: Nghiên cứu sự đa dạng và vai trò của các loài bọ xít bắt mồi (Heteroptera: Reduviidae) tại một số khu bảo tồn ở Tây Nguyên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ sinh học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• Ý nghĩa khoa học của đề tài
• Các điểm mới của luận văn
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Khái quát về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu
• 1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu bọ xít bắt mồi trên thế giới
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu bọ xít bắt mồi ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.1.3. Địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp thu mẫu bọ xít bắt mồi (theo Simpson, 1999; Steyskal et al., 1986; Nguyễn Hi Tuất, 1997)[2],[72],[73]
• 2.4.2. Mô tả hình thái của loài (theo Cai Wanzhi, 2004; Hsiao et al.
• 2.4.3. Phân tích, bảo quản và làm tiêu bản mẫu vật (Steyskal et al.,1986; Ủy ban khoa học kỹ thuật, 1967)[16],[73]
• 2.4.4. Phương pháp định loại bằng hình thái
• 2.4.5. Phương pháp sinh học phân tử
• 2.4.6. Nghiên cứu sự phân bố và vai trò của một số loài bọ xít bắt mồi phổ biến
• 2.4.7. Phương pháp xử lí số liệu
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thành phần loài, sự phân bố và mức độ phổ biến của các loài bọ xít bắt mồi họ Reduviidae ở một số sinh cảnh tại Tây nguyên
• 3.1.1. Thành phần các loài bọ xít bắt mồi tại một số sinh cảnh tại đểm nghiên cứu
• 3.1.2. Sự phân bố và số lượng cá thế các loài bọ xít bắt mồi ở các sinh cảnh khác nhau tại các điểm nghiên cứu
• 3.2. Sự đa dạng của các loài bọ xít bắt mồi ở các SC nghiên cứu
• 3.2.1. Chỉ số đa dạng loài ở các sinh cảnh
• 3.2.2. Độ tương đồng thành phần loài bọ xít bắt mồi ở các sinh cảnh ở các điểm nghiên cứu
• 3.3. Sử dụng DNA barcoding trong định loại một số loài bọ xít bắt mồi
• 3.3.1. Nhân bản đoạn gen đích
• 3.3.2. Xác định trình tự nucleotide cho các mẫu nghiên cứu
• 3.4. Nghiên cứu vai trò của một số loài bọ xít bắt mồi phổ biến có giá trị trong việc đấu tranh sinh học
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

Tóm tắt

I. Giới thiệu về bọ xít bắt mồi và khu bảo tồn Tây Nguyên

Bọ xít bắt mồi thuộc họ Heteroptera Reduviidae là một nhóm côn trùng quan trọng trong hệ sinh thái. Chúng đóng vai trò thiên địch, kiểm soát sâu hại và góp phần cân bằng sinh thái. Khu bảo tồn Tây Nguyên là một trong những khu vực có đa dạng sinh học cao nhất Việt Nam, với hệ sinh thái rừng phong phú. Tuy nhiên, sự suy thoái môi trường do nạn phá rừng và sử dụng hóa chất nông nghiệp đã đe dọa đến sự tồn tại của nhiều loài, bao gồm cả bọ xít bắt mồi. Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự đa dạng và vai trò sinh thái của chúng tại khu vực này.

1.1. Tầm quan trọng của bọ xít bắt mồi

Bọ xít bắt mồi là nhóm côn trùng bắt mồi quan trọng, giúp kiểm soát sâu hại trong nông nghiệp và rừng. Chúng là mắt xích không thể thiếu trong chuỗi thức ăn, góp phần duy trì hệ sinh thái Tây Nguyên. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định thành phần loài và đánh giá vai trò sinh thái của chúng trong các sinh cảnh khác nhau.

1.2. Thách thức bảo tồn tại Tây Nguyên

Khu bảo tồn Tây Nguyên đang đối mặt với nhiều thách thức như phá rừng, sử dụng hóa chất nông nghiệp và biến đổi khí hậu. Những yếu tố này đã làm suy giảm nghiêm trọng đa dạng sinh học, đặc biệt là các loài động vật ăn thịt như bọ xít bắt mồi. Nghiên cứu này cung cấp dữ liệu khoa học để hỗ trợ công tác bảo tồn thiên nhiên.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thu thập mẫu vật, phân tích hình thái và sinh học phân tử để xác định thành phần loài bọ xít bắt mồi tại khu bảo tồn Tây Nguyên. Kết quả cho thấy sự đa dạng cao về loài và sự phân bố không đồng đều trong các sinh cảnh khác nhau. Các loài thuộc họ Heteroptera Reduviidae được ghi nhận có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sâu hại và duy trì cân bằng sinh thái.

2.1. Phương pháp thu thập và phân tích mẫu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp thu mẫu theo Simpson (1999) và Steyskal (1986). Mẫu vật được phân tích hình thái và sử dụng DNA barcoding để xác định loài. Kết quả cho thấy sự đa dạng cao của các loài bọ xít bắt mồi tại các sinh cảnh rừng và vùng đệm.

2.2. Kết quả đa dạng loài và phân bố

Nghiên cứu ghi nhận 32 loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Heteroptera Reduviidae tại khu bảo tồn Tây Nguyên. Sự phân bố của chúng phụ thuộc vào điều kiện sinh thái, với mật độ cao hơn ở các khu vực rừng nguyên sinh. Các loài này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sâu hại và duy trì hệ sinh thái Tây Nguyên.

III. Vai trò sinh thái và ứng dụng thực tiễn

Bọ xít bắt mồi không chỉ là thiên địch quan trọng trong việc kiểm soát sâu hại mà còn là chỉ thị sinh học cho chất lượng môi trường. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học để ứng dụng chúng trong đấu tranh sinh học và bảo tồn thiên nhiên tại khu bảo tồn Tây Nguyên.

3.1. Vai trò trong đấu tranh sinh học

Các loài bọ xít bắt mồi được xác định có khả năng tiêu diệt nhiều loài sâu hại, góp phần giảm thiểu sử dụng hóa chất nông nghiệp. Nghiên cứu đề xuất ứng dụng chúng trong các chương trình đấu tranh sinh học tại khu bảo tồn Tây Nguyên.

3.2. Ý nghĩa bảo tồn và phát triển bền vững

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn bọ xít bắt mồi để duy trì đa dạng sinh học và cân bằng sinh thái. Các dữ liệu thu thập được sẽ hỗ trợ công tác quản lý và phát triển bền vững tại khu bảo tồn Tây Nguyên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực Tây Nguyên sở hữu hệ sinh thái rừng nhiệt đới phong phú với tổng diện tích lên tới 3.015,5 nghìn ha (chiếm 35,7% diện tích rừng cả nước) và nắm giữ hơn 45% tổng trữ lượng rừng gỗ của toàn quốc. Trên phạm vi toàn cầu, họ bọ xít bắt mồi (Reduviidae) thuộc bộ Cánh khác (Heteroptera) đã ghi nhận khoảng 7.000 loài phân bố trong 29 phân họ, đóng vai trò là mắt xích điều hòa quan trọng trong mạng lưới thức ăn và cân bằng sinh thái. Tuy nhiên, áp lực chuyển đổi đất lâm nghiệp sang canh tác cây công nghiệp như cà phê, hồ tiêu cùng tình trạng lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học đã làm suy thoái môi trường sống tự nhiên, khiến số lượng cá thể và mức độ đa dạng của nhiều loài côn trùng có ích suy giảm nghiêm trọng.

Trước thực trạng đó, đề tài tập trung giải quyết vấn đề đánh giá toàn diện tính đa dạng sinh học và tiềm năng ứng dụng của nhóm bọ xít bắt mồi Reduviidae. Mục tiêu cụ thể là xác định thành phần loài, cấu trúc phân bố, chỉ số đa dạng sinh học và vai trò tiêu thụ sâu hại của các loài phổ biến phục vụ công tác đấu tranh sinh học. Nghiên cứu được triển khai tại hai điểm khảo sát trọng điểm là Khu bảo tồn Thiên nhiên Kon Chư Răng (tỉnh Gia Lai) và Vườn Quốc gia Chư Yang Sin (tỉnh Đắk Lắk) qua 2 đợt thu mẫu thực địa chính vào tháng 5/2017 và tháng 7/2018, đồng thời kế thừa nguồn tư liệu thực địa giai đoạn 2016 – 2018. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu định danh cho 60 loài bọ xít bắt mồi, mở ra định hướng thực tiễn nhằm giảm thiểu từ 30% đến 40% lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông – lâm nghiệp bền vững tại Tây Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết phân loại học hình thái học côn trùng kết hợp với nguyên lý sinh thái học quần xã và lý thuyết kiểm soát sinh học tự nhiên (Biological Control Theory). Hệ thống phân loại họ Reduviidae kế thừa các tiêu chuẩn phân loại quốc tế từ các nhà nghiên cứu đầu ngành, chia tách họ thành các phân họ đặc trưng như Harpactorinae, Stenopodainae, Reduviinae, Ectrichodiinae, Saicinae và Emesinae.

Trong khuôn khổ lý thuyết sinh thái, nghiên cứu vận dụng 4 khái niệm then chốt:

1. Đa dạng loài sinh thái ($\alpha$-diversity): Đánh giá qua chỉ số đa dạng Shannon – Wiener ($H'$) nhằm phản ánh mức độ phong phú và đồng đều của các quần thể côn trùng.
2. Độ ưu thế của loài ($A$): Xác định các taxon chiếm tỷ lệ bắt gặp trên 10% tổng số cá thể thu thập để nhận diện các loài chủ lực trong hệ sinh thái.
3. Hệ số tương đồng Bray – Curtis ($S_{jk}$): Đo lường mức độ tương đồng về cấu trúc thành phần loài và số lượng cá thể giữa các sinh cảnh nghiên cứu.
4. Mã vạch DNA (DNA barcoding): Sử dụng trình tự nucleotide chuẩn của đoạn gen ty thể Cytochrome c Oxidase Subunit I (COI) để xác thực phân loại học phân tử song hành với đặc điểm hình thái.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực tế được thu thập trực tiếp với tổng cỡ mẫu lên tới 723 cá thể bọ xít bắt mồi thuộc 60 loài khác nhau. Phương pháp chọn mẫu được tiến hành đồng bộ qua việc lập các tuyến điều tra khảo sát có chiều dài từ 3 đến 6 km trên 4 dạng sinh cảnh tiêu biểu: rừng kín thường xanh (SC1), rừng phục hồi (SC2), trảng cỏ cây bụi (SC3) và vùng canh tác cây công nghiệp (SC4).

Quy trình thu thập và phân tích mẫu vật kết hợp đa dạng các kỹ thuật chuyên sâu:

• Thu mẫu vật lý: Sử dụng vợt bắt côn trùng đường kính 35 – 40 cm, vợt đập tán cây đường kính 60 cm, kết hợp thu bắt thủ công bằng panh kẹp ở lớp thảm mục và vỏ cây chết.
• Hệ thống bẫy định lượng: Thiết lập bẫy đèn công suất 160 – 250W hoạt động trong khung giờ từ 18h00 đến 22h00; bố trí 50 bẫy hố đất (đường kính 12 cm, sâu 15 cm) tại mỗi điểm điều tra với chu kỳ thu mẫu 24 giờ/lần.
• Phân tích sinh học phân tử: Tách chiết DNA tổng số bằng Tissue kit, nhân bản đoạn gen đích COI có chiều dài 658 bp (vùng Folmer) qua phản ứng PCR với cặp mồi chuyên biệt LCO-EG và HCO-EG. Trình tự sau khi tinh sạch được đọc trên hệ thống ABI PRISM 3130xl và phân tích dữ liệu 563 bp bằng phần mềm ChromasPro 1.6 và MEGA 7 theo mô hình K2P (Kimura 2-parameter), xây dựng cây phát sinh chủng loại Neighbor-Joining với 1.000 lần lặp bootstrap.
• Xử lý thống kê: Sử dụng phần mềm Primer v6 và Microsoft Excel để xử lý phân tích cụm (Cluster Analysis) và tính toán các chỉ số đa dạng sinh thái.

Lý do lựa chọn phương pháp tích hợp này là nhằm khắc phục triệt để các hạn chế của phương pháp hình thái truyền thống đối với các loài có hình thái biến dị hoặc tương đồng cao, bảo đảm tính khách quan và độ tin cậy khoa học tuyệt đối cho toàn bộ dữ liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình khảo sát và định loại đã xác định được 60 loài bọ xít bắt mồi thuộc 28 giống và 6 phân họ trên tổng số 723 cá thể thu được tại Tây Nguyên. Trong đó, phân họ Harpactorinae thể hiện tính vượt trội tuyệt đối về cấu trúc phân loại với 31 loài (chiếm 51,7% tổng số loài) và 17 giống (chiếm 60,7% tổng số giống). Tiếp theo là phân họ Stenopodainae với 11 loài (chiếm 18,3%), phân họ Reduviinae với 6 loài (chiếm 10,0%), phân họ Ectrichodiinae với 5 loài (chiếm 8,3%), phân họ Saicinae với 4 loài (chiếm 6,7%) và phân họ Emesinae với 3 loài (chiếm 5,0%).

Nghiên cứu đã phát hiện và ghi nhận bổ sung 3 loài mới cho khu hệ bọ xít bắt mồi Tây Nguyên gồm: Biasticus flavinotus (Matsumura, 1913), Endochus albomaculatus Stål, 1859 và Epidaus longispinus Hsiao, 1979. Đây là những loài trước đây chỉ được ghi nhận phân bố tại khu vực miền Bắc Việt Nam.

Xét theo địa bàn khảo sát, Khu bảo tồn Thiên nhiên Kon Chư Răng ghi nhận 52 loài thuộc 24 giống (đạt 367 cá thể), chiếm 37,6% tổng số loài bọ xít bắt mồi đã biết tại Việt Nam. Vườn Quốc gia Chư Yang Sin ghi nhận 55 loài thuộc 26 giống (đạt 356 cá thể), chiếm 39,9% tổng số loài của cả nước. Một số giống ghi nhận sự phân bố đặc thù theo khu vực: các giống Emesopsis, Astinus, Rihirbus, Villanovanus chỉ xuất hiện tại Chư Yang Sin, trong khi giống Cosmolestes chỉ thu thập được tại Kon Chư Răng.

Thảo luận kết quả

Mật độ và số lượng cá thể bọ xít bắt mồi có sự phân hóa rõ rệt giữa các sinh cảnh. Sinh cảnh rừng kín thường xanh (SC1) lưu giữ số lượng cá thể lớn nhất, chiếm 26,0% (188 cá thể) tại Kon Chư Răng và 24,2% (175 cá thể) tại Chư Yang Sin. Ngược lại, sinh cảnh trảng cỏ cây bụi (SC3) ghi nhận mật độ thấp nhất, chỉ chiếm 4,8% (35 cá thể) tại Kon Chư Răng và 5,3% (38 cá thể) tại Chư Yang Sin. Các dữ liệu định lượng này có thể được mô tả trực quan thông qua biểu đồ hình cột so sánh tỷ trọng loài và số lượng cá thể theo từng sinh cảnh, cũng như sơ đồ phân nhánh thể hiện ma trận hệ số khoảng cách di truyền K2P.

Nguyên nhân của sự chênh lệch này xuất phát từ độ che phủ thảm thực vật tầng cao, độ ẩm nền rừng và nguồn vật mồi phong phú trong rừng nguyên sinh, tạo môi trường thuận lợi cho bọ xít bắt mồi phát triển. Khi so sánh với các công bố khoa học trước đây của các chuyên gia đầu ngành trong giai đoạn 2011 – 2016 (vốn chỉ ghi nhận 57 loài tại Tây Nguyên), kết quả 60 loài của luận văn cho thấy tính đa dạng sinh học còn tiềm ẩn rất lớn của khu vực. Nghiên cứu cũng chỉ rõ các loài chiếm ưu thế cao như Coranus fuscipennis (72 cá thể), Coranus spiniscutis, Sycanus falleni và Sycanus croceovittatus có phổ thức ăn rộng, tiêu thụ mạnh các loài sâu hại nghiêm trọng như sâu xanh Helicoverpa armigera, sâu khoang Spodoptera litura và sâu cuốn lá, khẳng định giá trị to lớn trong việc ứng dụng kiểm soát sinh học thay thế hóa chất độc hại.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn nguồn gen quý và phát huy tối đa vai trò của các loài bọ xít bắt mồi tại Tây Nguyên, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp cụ thể:

1. Thiết lập mạng lưới quan trắc đa dạng sinh học định kỳ: Giao Ban Quản lý Khu bảo tồn Thiên nhiên Kon Chư Răng và Vườn Quốc gia Chư Yang Sin chủ trì thực hiện quan trắc 6 tháng/lần tại các sinh cảnh rừng thường xanh, đặt mục tiêu duy trì ổn định trên 90% số lượng loài bọ xít bắt mồi hiện hữu và giám sát chất lượng rừng thông qua các loài chỉ thị sinh thái.
2. Chuẩn hóa quy trình nhân nuôi sinh khối loài thiên địch: Đề nghị Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyên ngành xây dựng quy trình nhân nuôi trong phòng thí nghiệm đối với 2 loài chủ lực (Sycanus falleni và Coranus spiniscutis) trong giai đoạn 2024 – 2026, hướng tới mục tiêu sản xuất đạt 5.000 đến 10.000 cá thể/năm phục vụ phòng trừ sâu hại.
3. Ứng dụng mô hình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) vùng đệm: Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật các tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk cần triển khai mô hình thả bọ xít bắt mồi kiểm soát sinh học trên diện tích tối thiểu 100 ha vùng trồng cà phê, hồ tiêu và chè trước năm 2026, đặt mục tiêu cắt giảm từ 35% đến 50% lượng thuốc bảo vệ thực vật hóa học sử dụng trên đồng ruộng.
4. Xây dựng cơ sở dữ liệu mã vạch DNA quốc gia: Bộ Khoa học và Công nghệ cùng Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cần tài trợ kinh phí trong vòng 3 năm tới để hoàn thiện thư viện gen chuẩn hóa cho 100% các loài thuộc họ Reduviidae tại Việt Nam, phục vụ công tác giám định loài nhanh chóng và chính xác.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Động vật học, Côn trùng học: Sử dụng luận văn làm tài liệu chuyên khảo về phương pháp phân loại hình thái, kỹ thuật mổ giải phẫu bộ phận sinh dục côn trùng và quy trình thực nghiệm sinh học phân tử với đoạn gen ty thể COI.
• Cán bộ quản lý tại các Vườn Quốc gia và Khu Bảo tồn Thiên nhiên: Ứng dụng nguồn dữ liệu thành phần 60 loài để xây dựng danh lục bảo tồn động vật, thiết lập quy chế bảo vệ sinh cảnh rừng và sử dụng bọ xít bắt mồi làm chỉ thị đánh giá mức độ nguyên vẹn của hệ sinh thái.
• Kỹ sư nông nghiệp và cán bộ bảo vệ thực vật: Khai thác các dẫn liệu về tập tính săn mồi và phổ thức ăn của các loài giống Sycanus, Coranus để thiết kế các giải pháp phòng trừ sinh học sâu hại trên cây công nghiệp như tiêu, cà phê và điều.
• Giảng viên và các cơ sở đào tạo đại học khối ngành Nông – Lâm – Sinh học: Sử dụng các bảng dữ liệu, mô tả hình thái và cấu trúc phát sinh loài làm học liệu giảng dạy chuyên đề Đa dạng sinh học chân khớp và Quản lý dịch hại tổng hợp.

Câu hỏi thường gặp

Phân họ bọ xít bắt mồi nào chiếm ưu thế đa dạng cao nhất tại Tây Nguyên?
Phân họ Harpactorinae chiếm ưu thế vượt trội nhất với 31 loài (chiếm 51,7% tổng số loài) thuộc 17 giống (chiếm 60,7% tổng số giống). Đây là phân họ có khả năng thích nghi cao với đa dạng sinh cảnh và có phổ con mồi phong phú nhất trong bộ Cánh khác.

Nghiên cứu đã ghi nhận thêm những loài bọ xít nào mới cho khu hệ Tây Nguyên?
Luận văn đã ghi nhận mới 3 loài cho khu hệ Tây Nguyên gồm Biasticus flavinotus, Endochus albomaculatus và Epidaus longispinus. Trước đây, các ghi nhận khoa học chỉ phát hiện sự phân bố của 3 loài này tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam.

Tại sao sinh cảnh rừng kín thường xanh lại có mật độ bọ xít bắt mồi cao nhất?
Sinh cảnh rừng kín thường xanh chiếm tới 26,0% tổng số cá thể tại Kon Chư Răng và 24,2% tại Chư Yang Sin. Nguyên nhân do cấu trúc rừng đa tầng, thảm mục dày, độ ẩm cao và nguồn côn trùng làm thức ăn dồi dào, ít chịu tác động xáo trộn từ con người.

Vai trò của phương pháp DNA barcoding trong luận văn là gì?
Phương pháp DNA barcoding khuếch đại đoạn gen ty thể COI dài 658 bp và phân tích 563 bp giúp định danh chính xác các loài có hình thái tương đồng, hỗ trợ đắc lực cho phân loại hình thái và làm sáng tỏ mối quan hệ phát sinh chủng loại.

Tiềm năng ứng dụng thực tế của bọ xít bắt mồi trong nông nghiệp như thế nào?
Các loài thuộc giống Sycanus và Coranus có khả năng tiêu thụ từ 1 đến 2 sâu hại mỗi ngày trên các loại cây trồng. Việc ứng dụng chúng vào mô hình quản lý dịch hại tổng hợp giúp giảm 35% đến 50% chi phí sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.

Kết luận

• Hệ thống hóa danh lục gồm 60 loài bọ xít bắt mồi thuộc 28 giống và 6 phân họ tại 2 khu bảo tồn trọng điểm ở Tây Nguyên.
• Bổ sung 3 loài ghi nhận mới cho khu hệ Tây Nguyên gồm Biasticus flavinotus, Endochus albomaculatus và Epidaus longispinus.
• Thu thập và phân tích định lượng cấu trúc phân bố của 723 cá thể trên 4 sinh cảnh đặc trưng, xác định rừng thường xanh là nơi cư trú trọng yếu.
• Ứng dụng thành công kỹ thuật mã vạch DNA đoạn gen COI (658 bp) để chuẩn hóa dữ liệu phân loại học phân tử cho các taxon nghiên cứu.
• Đánh giá tiềm năng kiểm soát sinh học sâu hại của các loài ưu thế thuộc giống Sycanus và Coranus, mở ra hướng đi bền vững cho nông nghiệp sạch.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là hoàn thiện cơ sở dữ liệu khoa học toàn diện về phân loại, phân bố sinh thái và giá trị thực tiễn của họ Reduviidae tại Tây Nguyên. Trong giai đoạn 2025 – 2030, các cơ quan chức năng và cộng đồng nghiên cứu cần tiếp tục đẩy mạnh các dự án bảo tồn sinh cảnh tự nhiên, đồng thời chuẩn hóa quy trình nhân nuôi bọ xít bắt mồi để sớm đưa vào ứng dụng thực địa rộng rãi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Họ Reduviidae có khoảng 7000 loài, thuộc 29 phân họ (Weirauch, [89] 2008). Chúng là một trong những nhóm côn trùng lớn thứ ba của bộ Hemiptera sau (Cicadellidae and Miridae) và phân bố trên toàn thế giới nhưng sự đa dạng loài cao nhất ở khu vực nhiệt đới, thế giới cũ và thế giới mới (Maldonado 1990)[54]. Chúng có mặt trong tất cả các hệ sinh thái trên cạn từ sa mạc đến rừng nhiệt đới và ngay cả các khu vực gần con người.

Nhiều loài trong số chúng đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn của động, thực vật, cũng như sự cân bằng sinh thái và là thiên địch của nhiều loài sâu hại nguy hiểm hoặc có vai trò chỉ thị cho các sinh cảnh rừng. Hơn nữa, nhiều loài thuộc phân họ bọ xít hút máu Triatominae (họ Reduviidae) lại có vai trò dịch tễ và là các véc tơ truyền bệnh nguy hiểm cho người và gia súc (Ambrose, 1999; Lent & Wygodzinsky, 1979)[18],[49]. Việt Nam được biết đến với nhiều phát hiện khoa học mới cho các nghiên cứu về các loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae trong vùng Đông Phương - Ấn Độ (Randall & James, 1995)[63]. Những năm gần đây do nạn phá rừng và sự khai thác quá mức vào tài nguyên rừng của người dân ở khu vực Tây Nguyên, nhiều sinh cảnh rừng tự nhiên ở đây đã bị suy giảm và tàn phá nghiêm trọng, đất rừng chuyển thành đất trồng cây công nghiệp gia tăng ở vùng đệm và đang có xu thế tăng nhanh trong vùng chính của các khu bảo tồn.

Ở hệ sinh thái tự nhiên, do áp lực của sự tăng nhanh dân số, sự mở rộng đất trồng cây công nghiệp (hồ tiêu, cà phê, điều,.) và việc sử dụng các hóa chất trên trên các sinh cảnh trồng cây công nghiệp đã làm tăng dư lượng độc hại và các hóa chất chưa phân hủy trong hệ sinh thái. Dưới các tác động bất lợi kể trên, thành phần và số lượng cá thể của các loài bọ xít bắt mồi thuộc họ bọ xít bắt mồi Reduviidae đã bị suy giảm nghiêm trọng, mà các loài này đa phần là thiên địch của các loài côn trùng nhỏ trong đó có các loài sâu hại (ngoài trừ một số loài thuộc phân họ Triatominae sống nhờ máu của các loài động vật có xương sống, trong đó có cả con người). Việc các sinh cảnh rừng bị suy giảm và bị tàn phá, tình trạng sử dụng các hóa chất trong nông nghiệp không ngừng gia tăng đã làm cho nhiều loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae bị biến mất hoặc bị tiêu diệt, nhiều loài trước đây đã được ghi nhận nhưng giờ khó có thể tìm thấy, nhiều loài có phân bố phổ biến thì nay rất hiếm gặp. Đặc biệt là khả năng đấu tranh sinh học sâu hại trên các cây trồng và 4 vai trò làm chỉ thị cho các sinh cảnh rừng của các loài bọ xít này dần dần bị biến mất cùng với sự biến mất của các sinh cảnh rừng tự nhiên.

Chính vì vậy đề tài được thực hiện, nhằm đưa ra dẫn liệu về mức độ đa dạng và vai trò của các loài bọ xít bắt mồi làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong việc đánh giá chất lượng môi trường và sử dụng chúng để thực hiện các biện pháp đấu tranh sinh học bảo vệ cây trồng tại khu vực Tây Nguyên. Khái quát về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu Tây Nguyên là vùng cao nguyên, phía bắc giáp tỉnh Quảng Nam, phía đông giáp các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, phía nam giáp các tỉnh Đồng Nai, Bình Phước, phía tây giáp với các tỉnh Attapeu (Lào) và Ratanakiri và Mondulkiri (Campuchia). Trong khi Kon Tum có biên giới phía tây giáp với cả Lào và Campuchia, thì Gia Lai, Đắk Lắk và Đắk Nông chỉ có chung đường biên giới với Campuchia, còn Lâm Đồng không có đường biên giới quốc tế. Tây Nguyên không phải là một cao nguyên duy nhất mà là một loạt cao nguyên liền kề.

Đó là các cao nguyên Kon Tum cao khoảng 500m, cao nguyên Kon Plông, cao nguyên Kon Hà Nừng, Plâyku cao khoảng 800m, cao nguyên M'Drăk cao khoảng 500m, cao nguyên Buôn Ma Thuột cao khoảng 500m, Mơ Nông cao khoảng 800-1000m, cao nguyên Lâm Viên cao khoảng 1500m và cao nguyên Di Linh cao khoảng 900-1000m. Tất cả các cao nguyên này đều được bao bọc về phía Đông bởi những dãy núi và khối núi cao (chính là Trường Sơn Nam). Tây Nguyên lại có thể chia thành ba tiểu vùng địa hình đồng thời là ba tiểu vùng khí hậu, gồm Bắc Tây Nguyên tương ứng với các tỉnh Kon Tum và Gia Lai, trước là một tỉnh, Trung Tây Nguyên tương ứng với các tỉnh Đắk Lắk và Đắk Nông, Nam Tây Nguyên tương ứng với tỉnh Lâm Đồng. Trung Tây Nguyên có độ cao thấp hơn và nền nhiệt độ cao hơn hai tiểu vùng phía Bắc và Nam.

Tây Nguyên chịu ảnh hưởng của khí hậu cận xích đạo, nhiệt độ trung bình năm khoảng 20oC, điều hoà quanh năm, biên độ nhiệt ngày và đêm chênh lệch cao trên 5,5oC. Và có hai mùa rõ rệt mùa khô và mùa mưa. Mùa khô nóng hạn, thiếu nước trầm trọng, mùa mưa nóng ẩm, tập trung 85-90% lượng mưa của cả năm. 5 Tây Nguyên là một trong những vùng có tính đa dạng sinh học rất cao của Việt Nam.

Rừng Tây Nguyên giàu về trữ lượng, đa dạng về chủng loại. Trữ lượng rừng gỗ chiếm tới 45% tổng trữ lượng rừng gỗ của cả nước. Diện tích rừng Tây Nguyên là 3.015,5 nghìn ha chiếm 35,7% diện tích rừng cả nước. Các cây dược liệu quý được tìm thấy ở đây như sâm bổ chỉnh, sa nhân, địa liền, thiên niên kiện, hà thủ ô trắng, sâm ngọc linh,.

và các cây thuốc quý có thể trồng được ở đây như atisô, bạch truật, tô mộc, xuyên khung,. Hệ động vật hoang dã cũng rất phong phú có giá trị cả về kinh tế và khoa học. Có tới 32 loài động vật quí hiếm như voi, bò tót, trâu rừng, hổ, gấu, công, gà lôi,. Tổng quan về tình hình nghiên cứu 1.

Tình hình nghiên cứu bọ xít bắt mồi trên thế giới 1.Sơ lược về họ bọ xít bắt mồi (họ Reduviidae) Họ bọ xít bắt mồi Reduviidae là một trong những họ lớn của bọ cánh khác Heteroptera, tổng bộ Rhynchota, của lớp côn trùng Insecta. Về mặt phân loại, họ bọ xít bắt mồi được chia thành 32 phân họ (Maldonado, 1990)[54], tuy nhiên theo một số tác giả khác thì họ này chỉ chia thành từ 21-28 phân họ. Ở Việt Nam họ Reduviidae có 10 phân họ bao gồm: Ectrichodinae, Emesinae, Harpactorinae, Peiratinae, Reduviinae, Saicinae, Salyavatinae, Stenopodainae, Triatominae và Centrocneminae. Vị trí họ bọ xít bắt mồi Reduviidae trong bộ cánh khác Heteroptera 6 Từ những hiểu biết về các đặc điểm hình thái chủ yếu dùng trong nghiên cứu phân loại các loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae, những nghiên cứu về sự đa dạng về cấu trúc hình thái của chúng đã được chúng tôi dựa trên cơ cở phân tích sự đa dạng của 4 đặc điểm hình thái của vòi, mảnh lưng đốt ngực trước, phần đệm ở đốt ống chân và cánh.

Vòi của các loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae thường có 4 dạng chính, đó là: Thẳng, hơi cong, cong và rất cong. Phân tích các loài và dạng loài cho thấy phần lớn các loài bọ xít bắt mồi có vòi hơi cong (43%), tiếp theo là vòi cong (41%), sau cùng là các loài có vòi rất cong (15%) và chiếm tỷ lệ ít nhất là các loài có vòi thẳng (4%). Hơn nữa, trong 6 phân họ thu được tại Tây Bắc (Ectrichodinae, Harpactorinae, Peiratinae, Saicinae, Salyavatinae, Stenopodainae) phân tích hình thái vòi còn cho thấy: tại vùng Tây Bắc các loài thuộc họ bọ xít bắt mồi Reduviidae có hình thái vòi rất cong chỉ tập trung ở 2 phân họ Peiratinae và Ectrichodinae, trong đó Peiratinae chiếm 89% và Ectrichodinae chiếm 11%, 4 phân họ còn lại không phát hiện thấy hình thái vòi rất cong. Hình thái vòi cong tập trung ở 3 phân họ Harpactorinae, Stenopodainae và Ectrichodinae trong đó Stenopodainae chiếm 57%, Harpactorinae chiếm 26% và Ectrichodinae chiếm 17%.

Hình thái vòi hơi cong tập trung ở 3 phân họ Harpactorinae, Saicinae và Salyavatinae trong đó Harpactorinae chiếm 88%, Saicinae chiếm 4% và Salyavatinae chiếm 8%. Cuối cùng là hình thái vòi thẳng, qua điều tra ở Tây Bắc chúng tôi chỉ phát hiện các loài thuộc phân họ Harpactorinae có hình thái vòi dạng này. Pronotum (mảnh lưng đốt ngực trước) của các loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae thường có 2 dạng chính: dạng có gai và dạng không có gai. Phân tích các loài và dạng loài thu được tại điểm nghiên cứu nhận thấy số lượng các loài bọ xít bắt mồi không có gai ở Pronotum chiếm tỷ lệ cao nhất chiếm 70% so với 30% là có gai.

Trong đó các loài có hình thái Pronotum không gai tập trung chủ yếu ở phân họ Harpactorinae (chiếm 44%). Các loài thuộc 2 phân họ là Saicinae và Salyavatinae đều là các loài có hình thái Pronotum có gai ngược lại với các loài thuộc phân họ Ectrichodinae và Peiratinae đều là các loài có hình thái không gai ở Pronotum. Phần đệm của đốt ống chân (Tibial pad) của các loài bọ xít bắt mồi thường có 2 dạng đó là có đệm và không có đệm. Phân tích cho thấy 75% các loài thuộc họ bọ xít bắt mồi này đốt ống chân trước và giữa không có đệm so với 25% là có đệm.

Các loài đốt ống chân trước và giữa có đệm đều thuộc phân họ Ectrichodinae và Peiratinae. Phần cánh (Wing) của các loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae thường rất đa dạng và thường có các dạng là: có cánh thông thường, có cánh ngắn, có cánh nhỏ và không có cánh. Phân tích và quan 7 sát cánh nhận thấy các loài bọ xít bắt mồi này có cánh là chiếm trội hơn chiếm 96% so với các loài có cánh ngắn và có cánh nhỏ chiểm tỷ lệ 4% (Trương Xuân Lam, 2011)[8]. Đốt cơ sở của vòi 15.

Tấm bên môi (jugum) 9. Tấm lưng ngực trước (Pronotum) 16. Đốt cơ sở đốt râu 10. Tấm mai lưng (Scutellum) 17.

Chùy trước 4. Tấm đệm cánh trước (clavus) 18. Tấm cứng cánh trước (corium) 19.Đốt râu thứ nhất 6.Bờ biên bụng 7.Sinh dục con cái 22. Sinh dục con đực Hình 1.2: Một số đặc diểm hình thái của các loài bọ xít họ Reduviidae (Loài Astimus intermedius, Miller, 1954) 8 1.

Tình hình nghiên cứu về thành phần loài bọ xít bắt mồi (họ Reduviidae) Các nghiên cứu phân loại và phát sinh loài thuộc họ Reduviidae trong suốt 2,5 thế kỷ qua, việc phân loại họ Reduviidae vẫn chưa được giải quyết và rất nhiều taxa ở cấp giống, loài đang cần sửa đổi hệ thống phân loại hiện đại.