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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. 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. 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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. 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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]. Đánh giá đa dạng di truyền bằng sinh học phân tử 1.