Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử trong tiến hóa loài Muntiacinae tại Việt Nam

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus sử dụng một số chỉ thị phân tử trong nghiên cứu tiến hóa các loài mang muntiacinae ở việt nam, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Văn Thành
• Người hướng dẫn: TS. Lê Đức Minh
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Sử Dụng Một Số Chỉ Thị Phân Tử Trong Nghiên Cứu Tiến Hóa Các Loài Mang (Muntiacinae) Ở Việt Nam Nhằm Phục Vụ Bảo Tồn
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về nhóm Mang
• 1.1.1. Nhóm Mang trên thế giới
• 1.1.2. Nhóm Mang ở Việt Nam
• 1.2. Xây dựng cây phát sinh chủng loại dựa trên các chỉ thị phân tử
• 1.3. Phương pháp phân tử đánh giá đa dạng di truyền loài Mang sử dụng trong nghiên cứu
• 1.4. Các phương pháp sử dụng để xây dựng cây loài phát sinh
• 1.5. Phân tích thời gian tiến hóa
• 1.6. Gen chỉ thị sử dụng trong phân tích
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.1.1. Mẫu vật nghiên cứu
• 2.1.2. Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
• 2.1.3. Các cặp mồi sử dụng cho phản ứng PCR
• 2.1.4. Các thiết bị sử dụng cho nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Tách chiết ADN tổng số
• 2.2.2. Phản ứng PCR
• 2.2.3. Điện di, tinh sạch và giải trình tự gen
• 2.2.4. Xây dựng cây phát sinh chủng loại và phân tích thời gian tiến hóa
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả tách chiết ADN tổng số
• 3.2. Kết quả khuyếch đại gen bằng phản ứng PCR
• 3.3. Kết quả giải trình tự
• 3.4. Kết quả xây dựng cây phát sinh chủng loại
• 3.4.1. Nhánh A - Nhánh Mang Ấn Độ
• 3.5. Kết quả phân tích thời gian tiến hóa
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• KẾT LUẬN
• KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae ở Việt Nam

Nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae ở Việt Nam đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trong những năm gần đây. Việt Nam, với hệ sinh thái đa dạng, là nơi sinh sống của nhiều loài động vật quý hiếm, trong đó có nhóm Mang. Việc sử dụng các chỉ thị phân tử trong nghiên cứu này không chỉ giúp xác định mối quan hệ tiến hóa giữa các loài mà còn hỗ trợ trong công tác bảo tồn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nhóm Mang có sự đa dạng di truyền cao, tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc xác định chính xác các loài và mối quan hệ của chúng.

1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố của loài Muntiacinae

Nhóm Mang (Muntiacinae) bao gồm nhiều loài khác nhau, mỗi loài có đặc điểm sinh học và phân bố riêng. Các loài Mang thường sống trong các khu rừng nhiệt đới, nơi có độ ẩm cao và nguồn thức ăn phong phú. Sự đa dạng về môi trường sống đã tạo điều kiện cho sự phát triển của nhiều loài Mang khác nhau, trong đó có Mang Ấn Độ, Mang Roosevelt và Mang Trường Sơn.

1.2. Tình trạng bảo tồn và nghiên cứu loài Mang ở Việt Nam

Nhiều loài Mang ở Việt Nam hiện đang bị đe dọa do tình trạng săn bắn và mất môi trường sống. Việc nghiên cứu và bảo tồn các loài này là rất cần thiết. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng chỉ thị phân tử có thể giúp xác định chính xác hơn về số lượng và phân bố của các loài Mang, từ đó đưa ra các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

II. Thách thức trong nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae

Mặc dù có nhiều nỗ lực trong việc nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự khó khăn trong việc thu thập mẫu vật do tính nhút nhát và quý hiếm của các loài Mang. Hơn nữa, việc xác định chính xác các loài dựa trên hình thái học thường gặp khó khăn do sự tương đồng giữa các loài. Do đó, việc áp dụng các phương pháp sinh học phân tử là cần thiết để giải quyết những vấn đề này.

2.1. Khó khăn trong việc thu thập mẫu vật

Việc thu thập mẫu vật cho nghiên cứu tiến hóa loài Mang gặp nhiều khó khăn do chúng thường sống ở những khu vực rừng sâu và có tập tính nhút nhát. Điều này làm cho việc quan sát và bắt giữ chúng trở nên khó khăn, dẫn đến việc thiếu hụt mẫu vật cho nghiên cứu.

2.2. Hạn chế trong phương pháp nghiên cứu truyền thống

Các phương pháp nghiên cứu truyền thống dựa vào hình thái học thường không đủ để xác định chính xác mối quan hệ tiến hóa giữa các loài. Sự tương đồng về hình thái giữa các loài có thể dẫn đến những nhầm lẫn trong phân loại, do đó cần thiết phải áp dụng các phương pháp phân tích gen để có kết quả chính xác hơn.

III. Phương pháp nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae bằng chỉ thị phân tử

Phương pháp sử dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae đã cho thấy hiệu quả cao trong việc xác định mối quan hệ di truyền giữa các loài. Các chỉ thị phân tử như ADN ty thể và gen nhân được sử dụng để xây dựng cây phát sinh chủng loại, từ đó giúp hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của nhóm này. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong sinh học phân tử đã mở ra hướng đi mới cho nghiên cứu động vật hoang dã.

3.1. Các chỉ thị phân tử sử dụng trong nghiên cứu

Các chỉ thị phân tử như ADN ty thể và gen nhân được sử dụng để phân tích mối quan hệ di truyền giữa các loài Mang. Việc sử dụng các chỉ thị này giúp tăng độ chính xác trong việc xác định các loài và mối quan hệ tiến hóa của chúng.

3.2. Quy trình xây dựng cây phát sinh chủng loại

Quy trình xây dựng cây phát sinh chủng loại bao gồm việc thu thập mẫu, tách chiết ADN, và phân tích gen. Các dữ liệu thu được sẽ được sử dụng để xây dựng cây phát sinh, từ đó giúp xác định mối quan hệ di truyền giữa các loài Mang.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về tiến hóa loài Muntiacinae đã cung cấp nhiều thông tin quý giá về sự đa dạng di truyền và mối quan hệ giữa các loài. Những phát hiện này không chỉ có giá trị trong việc bảo tồn mà còn giúp nâng cao nhận thức về sự cần thiết phải bảo vệ các loài động vật hoang dã. Các ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu này có thể được áp dụng trong các chương trình bảo tồn và quản lý tài nguyên thiên nhiên.

4.1. Những phát hiện quan trọng từ nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có sự phân tách di truyền rõ rệt giữa các quần thể loài Mang ở Việt Nam. Điều này cho thấy sự cần thiết phải bảo tồn các quần thể này để duy trì sự đa dạng di truyền của nhóm Mang.

4.2. Ứng dụng trong bảo tồn và quản lý

Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để xây dựng các chương trình bảo tồn hiệu quả hơn cho các loài Mang. Việc hiểu rõ mối quan hệ di truyền giữa các loài sẽ giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định đúng đắn trong công tác bảo tồn.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu tiến hóa loài Muntiacinae ở Việt Nam đã mở ra nhiều hướng đi mới trong việc bảo tồn và nghiên cứu động vật hoang dã. Việc áp dụng các phương pháp sinh học phân tử đã giúp làm sáng tỏ nhiều vấn đề còn tồn tại trong nghiên cứu trước đây. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về nhóm Mang để bảo tồn hiệu quả hơn các loài này.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiến hóa

Nghiên cứu tiến hóa không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự phát triển của các loài mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học. Việc bảo tồn các loài Mang là cần thiết để duy trì cân bằng sinh thái trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục áp dụng các công nghệ mới trong sinh học phân tử để nghiên cứu sâu hơn về các loài Mang. Việc này sẽ giúp xác định chính xác hơn về số lượng và phân bố của các loài, từ đó đưa ra các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về nhóm Mang 1.1 Nhóm Mang trên thế giới Mang là một nhóm các loài thú móng guốc thuộc họ hươu nai Cervidae, phân họ Muntiacinae, giống Muntiacus; nhóm này hiện nay trên thế giới cho đến nay, dựa theo dữ liệu thu được của sách đỏ thế giới (The IUCN red list of threatended species) được xác định có 13 loài (Bảng 1). Mang có cơ thể nhỏ, sống đơn độc hoặc theo các nhóm nhỏ, môi trường sống của chúng thường là các khu rừng xanh nhiệt đới ở châu Á với độ cao tương đối lớn.

Rất nhiều loài Mang hiện đang bị đe dọa bởi tình trạng săn bắn bất hợp pháp, cũng như tình trạng mất dần môi trường sống của chúng [20 , 30]. Hiện nay, một vài loài Mang như Mang đen (Muntiacus crinifrons), Mang Reeve (Muntiacus reevesi) đang được tập trung nghiên cứu, đánh giá [11 , 31 , 35]. Tuy nhiên, phần lớn các loài Mang khác đều chưa có các nghiên cứu cụ thể. Do đó, thông tin về các loài này còn rất ít, thậm chí một số loài Mang đã không được phát hiện cho đến cuối thế kỷ 20, đầu thế kỷ 21 (như Mang Roosevelt ở Việt Nam - Lào, Mang Ghongshan ở tây nam Trung Quốc, Mang lớn ở vùng biên giới Việt Nam - Lào) [30].

Loài Mang Roosevelt (M. rooseveltorum) từ sau khhi được mô tả năm 1932 rất hiếm khi được bắt gặp, cho đến năm 1999 được tái phát trở lại tại hiện tại Lào, mặc dù vậy các mẫu tìm thấy chỉ là các mẩu xương nhỏ sọ [7]; và từ thời điểm 1999 cho đến nay chưa có công bố của nghiên cáo nào cho thấy sự xuất hiện của loài này. Loài Mang Putao (M. putaoensis) được mô tả năm 1999 [6] có vùng phân bố ở phía Bắc Myanmar có quan hệ rất gần với 2 loài Mang khác có khu phân bố ở trong dãy Trường Sơn là Mang Trường Sơn (M.

truongsonensis) và Mang Roosevelt (M. Ba loài này có hình thái nhỏ và nhiều đặc điểm khá giống nhau kể cả về quan hệ di truyền [6 , 23]. Mang vàng Borneo (Muntiacus 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] atherodes) là loài đặc hữu ở Borneo. Trong suốt một thời gian dài, đã có sự nhầm lẫn giữa loài Mang vàng Borneo và loài Mang thường [30].

Danh sách các loài Mang trên thế giới STT Tên loài Phân bố 1 Muntiacus atherodes Đảo Borneo (Brunei, Indonesia và Malaysia) 2 Muntiacus crinifrons Trung Quốc 3 Muntiacus feaes Myanmar, Thái Lan 4 Muntiacus gongshanensis Trung Quốc, Myanmar 5 Muntiacus montanus Indonesia 6 Muntiacus muntjak Bruine, Indonesia, Malaysia, Thái Lan Campuchia, Ấn Độ, Lào, Myanmar, Thái 7 Muntiacus vaginalis Lan, Việt Nam, Trung Quốc. 8 Muntiacus puhoatensis Việt Nam 9 Muntiacus putaoensis Ấn độ, Myanmar 10 Muntiacus reveesi Trung Quốc, Đài Loan 11 Muntiacus rooseveltorum Lào, Việt Nam 12 Muntiacus truongsonensis Lào, Việt Nam 13 Muntiacus vuquangensis Lào, Việt Nam Nhóm Mang hiện được các nhà tiến hóa rất quan tâm bởi sự đa dạng trong số lượng nhiễm sắc thể giữa các loài Mang. Cụ thể, ở Mang thường, đây là cũng là loài thú có số lượng nhiễm sắc thể ít nhất với 2n = 6 ở giống cái và 2n = 7 ở giống đực; Mang Trung Quốc (M. reevesi) có 2n = 46 ở cả hai giới, M.

crinifrons 2n = 8 ở giống cái và 2n = 9 ở giống đực, M. feae 2n = 13 ở giống cái và 2n = 14 ở giống đực [44]. Tuy nhiên, cho đến nay, nguyên nhân của hiện tượng này còn chưa được biết rõ. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Nhóm Mang ở Việt Nam Hiện nay, Việt Nam được thống kê có 5 loài Mang sinh sống [7 , 12 , 42] bao gồm: Mang Ấn Độ (M.

vaginalis) [42], Mang Pù Hoạt (M. puhoatensis) [10], Mang Roosevelt (M. rooseveltorum), Mang Trường Sơn (M. Sau đây là một số mô tả về 5 loài Mang được xác định là có thể có mặt ở Việt Nam.

vaginalis) Mang Ấn Độ (M. vaginalis) hay Mang thường (common muntjac) là tên gọi thông thường của loài Mang này (Hình 1). Loài này, con đực có sừng nhỏ dài khoảng 15cm và chỉ có duy nhất 1 nhánh. Mang Ấn Độ đôi lúc còn được gọi là “Mang sủa” bởi tiếng kêu đặc trưng của nó khi có nguy hiểm.

Những bằng chứng cổ sinh vật học cho thấy Mang Ấn Độ đã xuất hiện ít nhất là từ cuối kỷ Pleistocene cách đây 12. Loài này thường bị săn bắn để lấy da và thịt. Mang Ấn Độ là loài có số lượng cá thể cũng như vùng phân bố rộng nhất trong số các loài Mang. Trong một nghiên cứu các mẫu từ Ấn Độ, Lào, Việt Nam, Cambodia, Tibet, Myanma, Bali và Borneo một số nhà nghiên cứu đã cho thấy loài này có sự đa dạng rất cao về mặt di truyền và có rất nhiều phân loài đã được mô tả dựa trên vùng phân bố về địa lý [16].

4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mang Pù Hoạt (M. puhoatensis) Loài Mang này được mô tả một cách ngẫu nhiên trong một bài báo phổ thông [10] dựa trên cơ sở các mẫu gạc và một phần trán được Lê Trọng Trải và Đỗ Tước thu được từ khu vực Pù Hoạt, Quế Phong, Nghệ An, Việt Nam vào năm 1997 [41]. Tuy vậy, loài Mang này chưa từng được nghiên cứu chi tiết về mặt hình thái cũng như chưa từng được đưa vào những nghiên cứu xây dựng cây phát sinh chủng loại để đánh giá tính xác thực về mặt di truyền.

Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi sẽ tiến hành phân tích di truyền cho loài này dựa trên các mẫu được xác định về mặt hình thái là của loài Mang Pù Hoạt. rooseveltorum) Loài Mang Roosevelt được mô tả vào năm 1932 bởi Osgood [33] và trong suốt 60 năm tiếp theo không có bất kỳ mẫu vật nào được ghi nhận. Loài này được ghi nhận tại 3 địa điểm ở Lào, và các mẫu thu được từ thợ săn đều là các mẫu vật không nguyên vẹn. Cụ thể, vào tháng 2 năm 1995, hai mẫu xương sọ gần như nguyên vẹn và 6 phần xương sọ khác đã được tìm thấy tại Lào [7].

Loài này hiện nay được xếp vào hạng mục thiếu dữ liệu trong danh sách đỏ thế giới (IUCN). Hiện nay phân loại cho loài này còn khá nhiều tranh cãi. Về mặt hình thái, loài này rất khó phân biệt với các loài Mang có quan hệ gần khác như Mang Putao và Mang Trường Sơn. Nguyên nhân của vấn đề này là bởi sự hạn chế của số lượng mẫu vật cho đến nay rất ít [42].

Trong nghiên cứu của chúng tôi, khi thực hiện khảo sát ở hai khu bảo tồn ở miền Trung Việt Nam là khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Xuân Liên và khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt cùng với khu vực vùng biên giới với Lào, chúng tôi đã tìm thấy một số mẫu có hình thái được cho là của loài này. Khi thực hiện khảo sát ở hai khu bảo tồn ở miền Trung Việt Nam là khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên và khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt cùng khu vực biên giới Lào, chúng tôi đã xác nhận sự có mặt của loài Mang này. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tái phát hiện trở lại của loài này, cũng như khẳng định loài này có khu vực phân bố ở Việt Nam [28]. Ngoài ra, chúng tôi có các nghiên cứu đánh giá chi tiết đa dạng di 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] truyền của loài Mang này tại khu bảo tồn Xuân Liên, kết quả cho thấy, trong loài này có những nhánh tiến hóa riêng biệt.

Cụ thể, nghiên cứu chỉ ra, trong quần thể loài Mang Roosevelt tại khu bảo tồn Xuân Liên cùng KBTTN Pù Hoạt có sự tách biệt về mặt di truyền thành 3 nhánh, mặc dù các mẫu chỉ thu thập trong khu vực khu bảo tồn. Sự phân tách này có thể liên quan tới ranh giới phân bố của các quần thể trong hai khu bảo tồn [4]. vuquangensis) Mang Vũ Quang (M. vuquangensis) hay còn được gọi là Mang lớn (Giant muntjac hay Megamuntiacus vuquangensis) (Hình 2).

Vào năm 1994 nhóm nghiên cứu của Tổ chức Bảo tồn Động vật Hoang dã (Wildlife Conservation Society) đã tìm thấy một số mẫu sừng có kích thước lớn bất thường của nhóm Mang tại các ngôi làng thuộc dãy Trường Sơn ở phía Đông trung tâm Lào, gần với biên giới VN và họ cũng tìm thấy một con đực có sừng Mang các đặc điểm tương tự bị nhốt ở một gánh xiếc vào tháng 3 năm 1994. Với kích thước lớn và có nhiều đặc điểm hình thái khác biệt với các loài đã mô tả, các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết về khả năng đây là một loài mới [17 , 40]. Trong giai đoạn này, các mẫu sừng và hộp sọ có các đặc điểm tương tự cũng được tìm thấy xung quanh khu bảo tồn Vũ Quang ở Việt Nam [38], và ở một số khu vực khác cùng địa bàn trên [12]. Vì vậy, loài Mang lớn (Megamunticus vuquangensis) đã được mô tả vào năm 1994.

Chúng đã được chứng minh là một loài mới dựa trên cơ sở về kích thước và sự sai khác của trình tự 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ADN của các gen ty thể giữa Mang lớn, Mang Ấn Độ, Mang Trung Quốc (Muntiacus reevesi) [19]. Mang Trường Sơn (M. Mang Trường Sơn (M. truongsonensis) Về mặt hình thái, Mang Trường Sơn (Hình 3) được mô tả có kích thước cơ thể nhỏ hơn Mang Ấn Độ.

Chúng có màu đen, trọng lượng xấp xỉ 15kg; đuôi rộng và ngắn, đen ở đỉnh đồng thời có dải trắng bên dưới. Hộp sọ của Mang Trường Sơn nhỏ hơn so với Mang thường, gạc chính ngắn [36]. Trình tự ADN của 6 mẫu có đặc điểm nhận dạng của Mang Trường Sơn cho thấy đây là loài Mang khác với các loài đã biết. Với phát hiện mới này, đây là loài móng guốc thứ 3 được xác nhận là loài mới ở Việt Nam trong vòng 5 năm.

Mang Trường Sơn là loài Mang thứ hai được tìm thấy và mô tả ở dãy Trường Sơn là loài mới sau Mang Vũ Quang (M. Các mô tả này dựa trên hình thái xương sọ, trình tự ADN và thông qua phỏng vấn người dân [36]. Trong các loài trên, ngoại trừ loài Mang Ấn Độ, bốn loài Mang còn lại đều được tìm thấy trong vòng 15 năm trở lại đây hoặc dưới dạng loài mới hoặc được xác nhận là có mặt trong nước. Những loài Mang cho đến nay vẫn được coi là không có ở Việt Nam nhưng phân bố ở gần biên giới , như loài M.

reevesi có thể có mặt ở nước ta nếu có những điều tra chi tiết hơn ở khu vực phía Bắc. Đồng thời loài Mang 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.