1
nh tên mt s loài thuc chi tre
(Bambusa Schreb.) do bii hình thái
Vit Nam bng k thut phân tích AND
Nguyn Th Thúy Hng
i hc Khoa hc T nhiên
Luchuyên ngành: Di truyn hc; Mã s: 60 42 70
ng dn: Phòng
o v: 2012
Abstract: Nghiên cu dng bii hình thái gia các mu trong loài có phi là
ca cùng mt loài tre Bng pht hoc tre Vàng sc ho
Bng pht và tre Vàng sc có ph
ventricosa) có phi là s bin danh ca loài Hóp nh (B. tuldoides) hay không ?
Gii trình t nucleotide 01 vùng gen nhân (PIF) và 03 vùng gen lc lp (trnL-trnF,
psbA-trnH và matK) cho 19 mu ca ba loài tre Bng pht (Bambusa vulgaris Schr.
cv Wamin McClure), tre Vàng sc (Bambusa vulgaris Schr. ex Wendland. cv
sa McClure )
Vit Nam.
Keywords: Sinh hc; Di truyn hc; Phân loi thc vt; ADN
Content
MỞ ĐẦU
T i nay cây tre là hình nh rt quen thuc trong tâm trí c i Vit
Nam. Tre có mt hu khp các nc và gn bó vi cng dân tc Vit
c bit trong tâm thi Vit, cây tre chim v trí sâu sc và lâu b và
ng ci Vit Nam. Tre là loi cây d trng
nhanh, sm khai thác, d ch bin và có nhic tính phù hp vi các m dng
khác nhau.
Tre trúc phân b nhiu châu lc, tr ng loài
nhiu nht vi 65 chi và 900 loài. Vit Nam nm vùng nhii châu Á, vi 25 chi và
216 loài tBambusa Schreb.) có 67 loài [51], có th nói tre Vit Nam rt
2
ng. Nhng nghiên cu v c bu t c phân
loi nh loi tên loài cho chi tre vng nht gia các tác gi
áp dng ch yu da trên . Tuy nhiên i
mu vt ph m phân loc bin mà i vi tre
thì các mu vt ch ng, hu hm v sinh sn
(hoa và qu) vì chu k ra hoa ti vài ch, nng ch mt ln ri cht
vì vy vic phân loi ba, trong mt s ng
hp i bng hình thái khó thc hin hoc d b nhm ln do mu
không còn nguyên vn hoc b bii trong nhu kin sinh thái khác nhau.
Hai loài tre Bng pht (Bambusa vulgaris Schr.cv Wamin McClure) và tre Vàng
sc (Bambusa vulgaris Schr. ex Wendland.cv Vittata McClure) có chung tên khoa hc là
Bambusa vulgaris [15], bi s gin nhi
th trng khác nhau nên gia hai loài có mt s u cao thân
khí sinh (13-i vi tre Vàng sc, 4 i vi tre Bng pht) dài lóng thân
(tre Vàng sc dài 20 30 cm, tre Bng pht dài 4 10 cm), tre Bng pht có dng lóng
phng, lóng thng và lóng phng thi phng, ½ thân phía trên thng),
còn tre Vàng sc thì ch có dng lóng thu. Theo các tác gi Nguyn Khc
Khôi (2007), Nguy [15, 51] ng ý các dng này ch là bin th
ca mt loài da trên mt s n thiu tính xác thc vì không có
i v71), Nguyn Hoàng
[16, 51] cho rc là Bambusa ventricosa McClure
n Khc Khôi (2007), V0), Dransfield và Widjaja (1995) [15,
4, 34] cho r bin danh ca loài Bambusa tuldoides (tên Vit Nam là
Hóp nh Vit Nam mà ngay c trên th gii. Vì vy vinh
loi tên loài chi tre vn còn rt nan gii, cn có s h tr ca k thut phân tích ADN.
i hc phân t (Molecular taxonomy)
loi ch yu da trên các k thung kt qu khá chính xác,
giúp cho vic phát hin loài mi, gii quyt các mi nghi ng v v trí phân lo
v ng di truyn, chng loi phát sinh và s tin hóa ca nhing
vt, thc vt và vi sinh vt. So vi ch th hình thái thì ch th chính xác cao
mà không l thuc vào các yu t i vi thc vt, hai nhóm gen chính
3
c s dng là vùng gen nhân và h gen lc lp (cpADN) là nhng gen rt bao
th trong tin hóa. Hi d li
gi 16542 trình t nucleotide cho phân loi H ph tre (Bambuso ideae
trình t nucleotide cho chi Bambusa Schreb. trong s này rt nhi Vit
n d liu có giá tr chúng ta có th khai thác và ng dng cho nghiên
cn nay, Vit Nam có khá nhiu công trình công b v hiu qu ca vic gii
trình t mt s vùng gen giúp cho vinh loi tên loài nhing sinh vt [12, 22,
i vi các loài tre mi ch có Nguyn Minh Tâm (2006) [21] dng mt
s ch th nhn dng cho hai loài tre ca Vit Nam. Mc dù các kt qu thu
nhc nhi ng d
phn làm sáng t tên khoa hc cho mt s loài thuc chi tre (Bambusa Schreb.) do có s
bii hình thái Vit Nam.
Xut phát t trên, chúng tôi tin hành nghiên c tài: “Xác định tên một
số loài thuộc chi tre (Bambusa Schreb.) do biến đổi hình thái ở Việt Nam bằng kỹ
thuật phân tích ADN”. Vi các mc tiêu và ni dung nghiên cu sau:
- Gii trình t nucleotide 01 vùng gen nhân (PIF) và 03 vùng gen lc lp (trnL-
trnF, psbA-trnH và matK) cho 19 mu ca ba loài tre Bng pht (Bambusa vulgaris Schr.
cv Wamin McClure), tre Vàng sc (Bambusa vulgaris Schr. ex Wendland. cv Vittata
Bambusa ventricosa McClure ) có
Vit
Nam.
- Các dng bii hình thái gia các mu trong loài có phi là ca cùng mt loài
tre Bng pht hoc tre Vàng sc ho không ?
- Tre Bng pht và tre Vàng sc có phi là cùng loài B. vulgaris ?
- B. ventricosa) có phi là s bin danh ca loài Hóp nh (B.
tuldoides) hay không ?
4
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu tổng quát về một số loài thuộc chi tre (Bambusa Schreb.)
1.1.1. Vị trí phân loại của chi Bambusa Schreb.
c phân b rng rãi trên nhiu vùng c ta. Tre rt quen thuc i vi
i Vic s dng rt nhiu trong tt c i
sp, công nghi p, th công m nghi c
n, tre thuc:
Gii (regnum) : Plantae
Ngành (division) : Magnoliophyta
Lp (classic) : Liliopsida
B (ordo) : Poales
H (familia) : Poaceae
Chi ( genus) : Bambusa Schreb.
1.1.2. Một số đặc điểm sinh học chính và giá trị sử dụng một số loài tre
1.1.2.1. Tre Bụng phật
Tên khoa hc: Bambusa vulgaris Schr.cv Wamin McClure
Tên khác: Bambusa wanin Camus
Thân ngm: mc c 20cm.
Thân khí sinh: cao 4 6m
Mo thân: b mo hình thang, mt ngoài ph lông mm, màu hung.
Lá: Phin lá i mác hay ngn giáo, dài 24 26,5cm, rng 2,2 3cm
Phân b: Nhic và th gii.
Giá trp, lóng có hình dc bit, thân có th un thành các hình
dng con vt và to cnh theo ý mun. Vì v c trng làm cnh trong công
n nhà. th công m ngh.
A
B
C
5
Hình 1.1. Loài tre Bng pht dng lóng thng (Bambusa vulgaris) s hiu K.3005 (A:
n thân; B: lá và C: mo)
Hình 1.2. Loài tre Bng pht dng lóng phng (Bambusa vulgaris) s hiu K.3005 (A:
n thân; B: lá và C: mo)
1.1.2.2. Tre Vàng sọc
Tên khoa hc: Bambusa vulgaris Schr. ex Wendland. cvVittata McClure (1961)
Thân ngm: Mc c 30cm.
Thân khí sinh: Cao 8 ng kính 8 12cm.
Mo thân: B mo hình thang, khi non màu lc c dc màu vàng, mt
c dày lông gai màu nâu thm, d rng.
Lá: Phii mác hay ngn giáo, dài 22 30cm, rng 2,3 3,6cm
Phân b: Hu hu trng. Loài nhp ni.
Giá tr: Cây trng làm cnh vì thân nhc dc màu xanh
các lóng rc nhing trn nhà,
chu cnh. Thân có th un to dáng rt có giá tr, ngoài ra còn làm mt s công dng
trong xây dng nhà ca. u nht là tháng 5, 6.
Tre Vàng sc là mt th trng (cultivar) ca tre M [15]. Do hình thái d bii
ng sng nên tre M o thành nhiu th trng tr
tre Vàng sc, tre Bng ph khoa hc ca hin
gc chng minh vng chc. C
vn có c 3 dng khác nhau).
A
B
C
A B C
6
Hình 1.3. Loài tre Vàng sc (Bambusa vulgaris) s hin thân; B: lá và
C: mo)
1.1.2.3. Tre Đùi gà
Tên khoa hc: Bambusa ventricosa McClure
Thân ngm: Mc cc.
Thân khí sinh: Khi mc trong t nhiên cao 9 ng kính 4 6,2cm
Mo thân: B mo hình thang. Tai mo phát trin, mép ph lông dài 2mm.
Lá: Phin lá hình trng hay ngn giáo, dài 22 24cm, rng 2,1 2,7cm
Phân b: Mc t nhiên Qung Ninh (Móng Cái), L Trng Phú Th
i (Ba Vì). Trên th gii: phân b vùng nam Trung Quc.
Giá tr: Cây trng làm cp vì có lng trng trong công
n nhà, chu cây Thân còn dùng làm gy chng.
Loài rt him gp trong t ng trt. Khi trng làm cnh
ng có 2 loi thân trong mt bi cây: Mt loi thân có lóng phi gà phía
i (1/4 thân), phía trên có lóng thng (3/4 thân) và mt loi thân có lóng thu
trên toàn b chiu cao. T l loi lóng thng ti 70 80% trong mt bi, lo
20 30%. Trong t nhiên cây to cao và hoàn toàn ch có cây mang lóng thu, có th
cùng loài vi Hóp nh (Bambusa tuldoides) [15].
Hình 1.4. ng lóng thng (Bambusa ventricosa) s hin
thân; B: lá và C: mo)
A
B
C
7
Hình 1.5. ng lóng phng (Bambusa ventricosa) s hiu K.3006 (A:
n thân; B: lá và C: mo)
1.1.3. Sự biến đổi hình thái do điều kiện sống của ba loài tre nghiên cứu
Tre Bng pht và tre Vàng sc cùng có tên khoa hc là Bambusa vulgaris [15] có
mt s m ging nhau m mc cng kính 4
c lá 22 30cm x 2,2 t có mt cành chính và mt
s cành nh 1,7cm). Mt s m gn gi
thân (hình dc ). Mt s c m phân bit nhau gia chúng là chiu cao
thân khí sinh: tre Vàng su (8 15m) so vi tre Bng pht (4 6 dài
lóng thân: tre Vàng su ln (20 30cm) so vi tre Bng pht lóng phng
(4 10cm). Lóng tre Vàng sc thnu; lóng tre Bng pht phình to và ngn (tr
na phía trên thân và nhng thân cây lóng thng hoàn toàn). Ngoài ra, nhng chi tit khác
có th ging và khác nhau không nhic ca b
mo, phii mo, b m v lông, màu sc ).
Theo các tác gi Nguyn Khc Khôi (2007), Nguy [15, 51] u
ng ý các dng này ch là bin th ca mt loài da trên mt s m hình thái,
vn thiu tính xác thn có kt qu phân tích ADN
làm sáng t.
Hóp nh (Bambusa tuldoidesBambusa ventricosa) dng lóng phng
có mt s m hình thái gim mc cng kính thân (3
dài lóng (28 33cm, tr lóng sát gc cu
cc lá (Hóp nh 10 18cm x 1,8 2cm; 24cm x 2,1
2,7cm). Phân bin ci Hóp nh là có các lóng phía gc thân phng
lên dng phía trên. Nh lá, phin lá,
tai lá, thìa lìa coàn khác nhau nhiu. nhng thân
A
B
C
8
gà có c 2 d bi toàn thân có lóng không phng, chi
Hóp nhc t u lóng thng và có l gi
nh [15]. Theo Nguyn Kh ), S.Drasfield và E.A.
Widjaja (1995), But & Chia (1995), Ohrnberger (1999) [15, 4, 35, 32, 52] cho rng B.
ventricosa Mc Clure (1938) ( ) là s bin danh ca loài B. tuldoides Munro
(1868) (Hóp nh) bi s ging nhau nhi trng
m khác nhau u kin trng trt. Trái li,
mt s tác gi McClure (1938), Lê Nguyên (1971), Nguy [46,
16, 51] vc lp nhau. Vì không có hoa qu nh nên có th còn
nghi vn chúng cùng loài hay không. C nh d
phng và thân thi Hóp nh v mt phân loi.
1.1.4. Tình hình phân bố tre trên thế giới và Việt Nam
1.1.4.1. Trên thế giới
Bảng 1. 1. Phân b ca các loài tre trúc trên th gii [54]
N
ƣ
ớc
Số chi
Số
loài
Diện tích
(ha)
(ha)
Nƣớc-Vùng
lãnh thổ
thổ
Số chi
Số loài
Diện tích
(ha)
(ha)
Trung Quc
26
300
2.900.000
Singapore
6
23
Nht Bn
13
237
825.000
8
20
6.000.000
23
125
9.600.000
Papua New Guinea
26
Vit Nam
16
92*
1.942.000
Srilanka
7
14
Myanma
20
90
2.200.000
Hàn Quc
10
13
Indonexia
10
65
50.000
40
140.000
Phillipnines
8
54
Madagaxca
11
40
Malaysia
7
44
Châu M
20
45
Thai Lan
12
41
1.000.000
Ôxtralia
4
4
Ghi chú *: Nay khong hn 200 loài
1.1.4.2. Việt Nam
c nm trong vùng nhii gió mùa châu Á, Vit Nam có mt h thc
vt rng Vit Nam có th gp tre t
cao ngang m c bin các làng xóm thuc vùng Tây Nam Bo thuc
Vnh H Long cao g [33, 44]. Theo Biswas (1995)
[31] thì Vit Nam có khong 92 loài tre trúc ca 16 chi (Bng 1.1). Nhng nghiên cu gn
y s ng loài tre trúc phân b Vit Nam lt nhiu. Theo Lê Vit
9
Lâm (2005) [42] thì Vit Nam có trên 140 loài ca 29 chi và có th còn tìm thy các loài
mt qu nghiên cu v phân loi tre
trúc Vit Nam kt hp vi mt s nghiên cu, kho sát th
ca 216 loài thuc 25 chi tre trúc phân b t nhiên Vit Nam [51].
Bảng 1.2. Hin trng tre trúc Vit Nam tính ti tháng 12/2004 [2]
Các loại rừng tre trúc
Din tích
(ha)
Phân chia theo chức năng (ha)
Rừng đặc
chủng
Rừng
phòng hộ
Rừng sản
xuất
Rng tre trúc t nhiên thun loài
799.130
82.409
343.035
373.686
Rng tre trúc t nhiên hn loài
682.642
113.850
319.266
249.526
Rng tre trúc trng
81.484
285
10.186
71.013
Tng cng
1.563.256
196.544
672.487
694.225
1.2. Giới thiệu một số phƣơng pháp phân loại thực vật
1.2.1. Phƣơng pháp hình thái học (phân loại học truyền thống)
1.2.2. Phƣơng pháp giải phẫu so sánh
1.2.3. Phƣơng pháp hoá học
1.2.4. Phƣơng pháp phân loại phân tử
Phân loi hc phân t i s dng s khác bit các cu trúc
phân t c các thông tin v mi quan h tin hóa gia các loài. Các bii phân
t u so vi bii hình thái, vì vt cht di truyn ADN ch cu thành t
4 loi nucleotide (adenine, guanine, thymine và cytosine). Mt khác các bii phân t ít
b ng bu king. Vì v ln nht ca phân loi hc phân
t là có th phân bing v [30, 53].
1.3. Một số thành tựu nghiên cứu về phân loại học phân tử
Ngoài nƣớc
Tre trúc là loc trng ph bin Trung Quc, Nht Bn, Vit Nam có
nhiu công dng phc v i si nên rc quan tâm nghiên cu. Vì
th n nay trong d liu khong 16.542 trình t
nucleotide cho phân loi H ph tre (Bambusoideae khong 607 trình t
nucleotide cho chi Bambusa, trong s này rt nhi Vii vi thc
10
v c s dng là gen nhân và h gen lc lp (cpADN).
Chng hn, Sun và cng s (2005) [61] dng trình t nucleotide ADN vùng ITS nhân
nghiên cu 21 loài tre thuc các chi Bambusa, Dendrocalamopsis, Dendrocalamus,
Guadua, Leleba và Lingnania i quyc mi quan h di truyn ca mt s loài
thuc chi Bambusa (B. subaequalis, B. multiplex, B. emeiensis, B. chungii, B. contracta, B.
hainanensis, B. flexuosa, B. sinospinosa, B. tuldoides, B. surrecta, B. intermedia và B.
valida), Yang và cng s (2008) [67] dng trình t ADN vùng ITS
và vùng trnL- nghiên cu ngun gc phát sinh chng loi ca 53 loài thuc phân h
Bambusoideae. Kt qu nh mi quan h di truyn ca mt s chi
khác vi chi Bambusa. Goh và cng s [37] nh trình t
nucleotide vùng gen nhân GBSSI và bn vùng gen lc lp: rps16-trnQ; trnC-rpoB; trnH-
psbA; trnD-T nghiên cu mi quan h di truyn gia các loài tre (climbing bamboos)
i các loài trong chi Bambusa010, Zhou và cng s [68]
dng trình t ADN c làm rõ mi quan h di truyn các loài thuc phân h
Bambusoideae. ng s [66] trình t genome lc l
ca hai loài tre là Dendrocalamus latiflorus và Bambusa oldhamii, vng là
139.350bp và 139.365bp.
n d liu có giá tr chúng ta có th khai thác ng dng cho nghiên
cu chi này ca Vit Nam.
Trong nƣớc
Các nghiên cu v ng di truyn phc v công tác bo tng sinh hc và
tái to nguc th gii quan tâm và phát tring này, các nhà nghiên
cu trong nc tip cn.
Gc ng dng các k thut sinh hc phân t trong nghiên cng di
truyn, phân loi và nhn dng mu sinh vt Vic nhiu kt qu có
giá tri vi mt s ng, thc vt là nhóm nghiên cu ci [25
dùng gen ty th nghiên cu ph h nh ADN mt s loài lan Hài,
cây Bình vôi, gà Lôi, cá Bc má, cá Chim trng, cá H, cá Nc sò, cá S
hin ra m tin hóa ca chúng. Hay nhóm tác gi cng Tt Th (2003 -
s d phân tích s tin hóa phân t và phát sinh chng loi ca
mt s loài thú, bò sát quý him ca Vit Nam [26]. Nhóm tác gi Thu Hin (2009)
[12] dng vùng gen tRNA- phân loi cho hai loài g quý thuc chi
Dalbergia.i vi các loài tre, Vit Nam mi ch có tác gi Nguyn Minh
11
Tâm (2006) [21] s dng mt s ch th nhn dng cho hai loài tre ca Vit
Nam, mc dù các kt qu thu nh cho công tác bo t
dng di truyn
1.4. Hệ gen sử dụng trong nghiên cứu phân loại phân tử ở thực vật
1.4.1. Cấu trúc hệ gen lục lạp
.
Hình 1.6. H gen lc lp ca hoa Nhài Jasminum nudiflorum [45]
Genome lc lp (cpADN) thc cht là mt phân t ADN vòng, si gen
ng không lp li. Không gic lp ch mã hóa cho các
protein cn thit cho chp và b máy biu hin nhng protein này. Vùng
ADN không mã hóa trên h gen lc lp là rt ít.
- Vùng đệm psbA – trnH
- Gen matK
- Gen trnL
1.4.2. Vùng gen nhân
- Gen PIF (P instability factor): PIF - like transposable elements là n ADN có
kh di chuyc lp ngay trong ni b mt th nhim sc hoc t th nhim sc này
sang th nhim sc khác, còn gi là gen nhy (transposon).
Vi kh ng di chuyn v trí, các gen nhy to nên s t hp li h gen
làm cho h gen ng. Các gen nhy có th c xp xen k n exon, các
n intron ho u chnh ca gen và tt bin gen r
12
dng [5, 18]. Trình t amino acid vùng gen PIF khá bo th trong c ng vt và
thc vt thit lp mi quan h tin hóa gia các loài [68]. Trong
công b mnht ca Zhou và cng s (2010) [68] v vic so sánh 139 trình t gen
PIF tách t 44 loài tre cho thy PIF - like transposase gen rt ph bing và phong
phú phân h i bo th m loài.
13
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
tài ca luc tin hành ti Phòng Phân loi hc thc nghi a
dng ngun gen - Bo tàng Thiên nhiên Vit Nam thuc Vin Khoa hc và Công ngh Vit
Nam t n tháng 8/2012.
2.2. Vật liệu nghiên cứu
2.2.1. Vật liệu
Bảng 2.1. Ngun gc và ký hiu mu ca 3 loài s dng trong nghiên cu
Tên loài
Tên khoa
học
Ký hiệu
mẫu
Địa điểm thu
mẫu
Một số đặc điểm
hình thái
Tre Bng
pht
Bambusa
vulgaris
Schr.cv
Wamin Mc
Clure
K3005/5
Ch n, Bc
Kn
C u
có lóng ph
Bng pht). B mo 10-
13 cm x 10-13 cm x 8-
9 cm.
K3005/15
Bình
K3005/16
Chí Linh, Hi
K3005/9
Châu Mng,
Phú Th
C thân khí sinh các
u thng. B mo
dài hn 15-20 cm.
K3005/10
Ch n, Bc
Kn
K3005/12
Hà Ni
K3005/13
Ba Vì
C thân khí sinh có
lóng phng và thng.
K3005/14
Ba Vì
Tre Vàng
sc
Bambusa
vulgaris
Schr. ex
Wendland.
cvVittata
McClure
K3011/3
Ba Vì, Hà Ni
Lóng thng và tròn
u, v thân có màu
vàng ti xen ln sc
xanh. B mo 22 cm x
15-17 cm x 8,3 cm.
K3011/4
Ch n, Bc
Kn
K3011/8
Tuyên Quang,
Chiêm Hóa
gà
B.
ventricosa
McClure
K3006/1
Thanh Ba,
Phú Th
Dng thân khí sinh có
lóng ph
. B mo 17-19
cm x 7,8cm x 7,8 cm.
K3006/2
Thanh Ba,
Phú Th
K3006/5
Thanh Ba,
Phú Th
Dng thân có lóng
phng và thng trên
.
K3006/6
Chân Mng,
Phú Th
K3006/7
Ba Vì, Hà Ni
K3006/11
Qun B, Hà
Giang
Dng thân có lóng
thng toàn bi cây. B
mo dài hn 10-15 cm
K3006/12
14
Cai
K3006/14
ng H,
Thái Nguyên
2.2.2. Hóa chất
Các hóa cht dùng trong nghiên cu bao gm: Các hóa cht tách chit và tinh sch
ADN (CTAB, EDTA, Tris-HCl, Isopropanol, ethanol, ARNase, chloroform,KIT tinh
sch genomic (fermentas); b hóa cht PCR (Fermentas), KIT tinh sch sn phm PCR
(QIAGEN Quick Gel Extraction Kit QIAGEN, M); hóa ch n di agarose (agarose,
2.2.3. Thiết bị và dụng cụ
Thiết bị: Các thit b chính s dng trong thí nghim: Máy PCR System 9700
(Applied Biosystem, M), máy ly tâm ca hãng Hitachi (Nht Bn), b n di Nytechnich
(Anh), máy chp c), máy n nhic). Gii mã trình t
trên máy ABI PRISM
®
3100 Avant Genetic Analyzer (Applied Biosystems)
Dụng cụ: Ci, chày s, thìa vô trùng, giy thm vô trùng, ng eppendorf 2ml và
1,5ml, pipetman, u côn các loi
2.2.4. Các cặp mồi sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 2.2. Thông tin ca bn cp mi dùng trong nghiên cu
Gen
Ký hiệu
mồi
Trình tự nucleotide (5’– 3’)
Kích
thƣớc
lý
thuyết
(bp)
Nhiệt
độ bắt
cặp
(Tm)
0
C
Ghi chú
trnL-
trnF
trnLF/
trnFR
CGAAATCGGTAGACGCTACG
ATT TGAACTGGTGACACGAG
1000
55
Theo thit
k ca
Taberlet et
al. (1990)
[62]
psbA-
trnH
psbA3'f/
trnH
GTTATGCATGAACGTAATGCTC
CGCGCATGGTGGATTCACAATCC
680
55
Mi
psb
theo thit
k ca
Sang et al.
(1997) [57]
Mi trnH
theo thit
k ca Tate
et al.
(2003) [64]
15
matK
matK19F/
matKR
CGTTCTGACCATATTGCACTATG
TACGAGCTAAAGTTCTAGC
1560
50
Thit k
da trên
trình t ca
loài tre có
mã
HM448934
trên ngân
hàng
Genbank
PIF
PIF5/PIF3
GGGGCTTTGGATGGAACACA
ATGGCGAGGTTGAACAACTC
450
52
Theo thit
k ca
Zhou at al.
(2010) [68]
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Phƣơng pháp tách chiết và tinh sạch ADN tổng số
ADN tng s c tách chit theo protocol CTAB ca Doyle và Doyle (1987) [34]
có ci tin phù hp vu kin phòng thí nghim.
Bảng 2.3. m ra (Washing buffer)
Bảng 2.4. m tách chit (Extration buffer)
2.3.2. Thiết kế cặp mồi
Cp mi matK c thit k da trên trình t n gen matK ca loài
Bambusa chungii có mã HM448934 trên ngân hàng Genbank. Quá trình thit k c thc
hin trên phn mm ADNstar.
2.3.3. Nhân bản gen đích bằng kỹ thuật PCR
Mi phn ng PCR có th tích 25µl vi các thành phn: 13 µl H
2
O deion; 2,5 µl
buffer 10X; 1 µl MgCl
2
25mM; 2,5 µl dNTPs 2,5mM; 1,25 µl mi xuôi (10 pmol); 1,25 µl
m c (10 pmol); 0,5 µl Taq polymerase (5U/µl); 3 µl ADN (10-20ng). Phn ng
c thc hin trên máy PCR model 9700 (GeneAmp PCR System 9700, M).
Chu trình nhit ca phn ng PCR gm: 94C trong 3 phút; tip sau là 35 chu k
ni tip nhau vc: 94C trong 50 giây, n 55C trong 55 giây, 72C trong 45
giây; kt thúc phn ng nhân gen 72C trong 10 phút, gi sn phm 4C. Sau khi kt
thúc phn ng, 5µ sn phm PCR mi ng s n di kim tra trên gel agarose 0,9%
cùng vi thang ADN chuc nhum ethidium bromide 15 phút và
i tia UV.
2.3.5. Thôi gel và tinh sạch sản phẩm PCR
16
2.3.6. Giải mã trình tự nucleotide các đoạn ADN
2.3.7. Phân tích số liệu
17
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả tách chiết và làm sạch ADN tổng số từ các mẫu tre
tách chit và làm sch ADN tng s t 19 mu lá ca 3 loài tre Bng pht, tre
c vi chng ADN cao (hình 3.1)
. Kt qu y ch s OD260/OD280 ca các mu luôn nm trong
khong n 2.
Hình 3.1. Kt qu kim tra ADN tng s i din ca mt s mu tre trên gel agarose
0,9% (Ging 1 6: tre Bng pht; ging 7 - 9: tre Vàng sc; ging 10-)
3.2. Kết quả nhân bản trình tự ADN đích ở 01 vùng gen nhân và 03 vùng gen lục lạp
3.2.1. Kết quả nhân bản gen PIF
Hình 3.2 là kt qu i din cho mt s mu nghiên cu ca ba loài Bambusa, sn
phc khoc lý thuyt d t
ng ca sn phc th hin khi n di trên gel agarose 0,9% ch có m
duy nh tiêu chu gii mã trình t.
Hình 3.2. Sn phi din ca mt s mu tre phân tích vi cp mi PIF5/PIF3
n di trên gel agarose 0,9%. (ging 1: K3005/5; ging 2: K3005/9; ging 3: K3005/13;
ging 4: K3011/3; ging 5: K3011/4; ging 6: K3011/8; ging 7: K3006/1; ging 8:
K3006/2; ging 9: K3006/6; ging 10: K3006/11; M: marker phân t 1 kb).
500 bp
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M
250bp
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
18
3.2.2. Kết quả nhân bản gen psbA-trnH
Kt qu cho thy sn phm PCR trên gel agarose 0,9 % c
khong 680 bp, kt qu này phù hp vc lý thuyt, sn phm ch cho m
c hiu và không xut hi tiêu chu tip tc tinh sch và
gii mã trình t nucleotide.
Hình 3.3. Sn phi din ca mt s mu tre phân tích vi cp mi psbtrnH
n di trên gel agarose 0,9%. (ging 1: K3005/5; ging 2: K3005/9; ging 3: K3005/13;
ging 4: K3011/3; ging 5: K3011/4; ging 6: K3011/8; ging 7: K3006/1; ging 8:
K3006/2; ging 9: K3006/6; ging 10: K3006/11; M: marker phân t 1 kb).
3.2.3. Kết quả nhân bản gen matK
Sn phm PCR nhân bn gen matc lý thuyt d
t qu nhân bn gen matc thc hin tt nht nhi gn mi là 50
0
C.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M
0.75 kb
0.5 kb
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M
1.5 kb
1 kb
19
Hình 3.4. Sn phi din ca mt s mu tre phân tích vi cp mi
matK19F/matKR n di trên gel agarose 0,9%. (ging 1: K3005/5; ging 2: K3005/9;
ging 3: K3005/13; ging 4: K3011/3; ging 5: K3011/4; ging 6: K3011/8; ging 7:
K3006/1; ging 8: K3006/2; ging 9: K3006/6; ging 10: K3006/11; M: marker phân t 1
kb).
3.2.4. Kết quả nhân bản gen trnL - trnF
Phn ng nhân bn vùng gen trnL-trnc thc hin nhi t
0
C.
Kt qu cho th c hic d tiêu
chun cho nghiên cu gii mã trình t ADN.
Hình 3.5. Sn phi din ca mt s mu tre phân tích vi cp mi trnL/trnn
di trên gel agarose 0,9%. (ging 1: K3005/5; ging 2: K3005/9; ging 3: K3005/13; ging
4: K3011/3; ging 5: K3011/4; ging 6: K3011/8; ging 7: K3006/1; ging 8: K3006/2;
ging 9: K3006/6; ging 10: K3006/11; M: marker phân t 1 kb).
3.3. Kết quả giải trình tự 4 vùng gen nghiên cứu
3.3.1. Kết quả giải trình tự gen PIF
Kt qu nh trình t vùng gen PIF nhân cho vnh hunh
mnh và rõ ràng (kt qu không ch ra thu
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 kb
0.5 kb
20
c ca 19 mu nghiên cc sp xp theo hàng (alignment) bi phn mm Bioedit
(hình 3.6). Sau khi loi b trình t mi và các nucleotide so le
c trình t nucleotide ca c ba loài nghiên cu có dài là 444 nucleotide. Kt qu
thng kê hình 3.6 ra 7 v trí (1, 22, 36, 291, 438, 441 và 444t bin thay th hay
ma ba loài nghiên cu. Ti v trí nucleotide th 1, 36 và 291
khi so sánh gia tre Bng pht vi tre Vàng sc thay bng
ng. So sánh trình t nucleotide gia tre Bng pht và tre Vàng sc vi tre
i v trí nucleotide th c thay b
ng. Ti v trí 444,
3.3.2. Kết quả giải trình tự vùng psbA - trnH
Trình t vùng psbA - trnH nh bng cp mi psbtrnc
chiu dài 620 nucleotide i vi hai loài tre Bng ph 615 nucleotide i
vi loài tre Vàng sc. S khác bit v c gia ba loài nghiên cu là do có
t bin thay th, mt nucleotide xy ra trên vùng gen psbA-trnH. S khác nhau gia
các v c th hin khi so sánh gia tre Vàng sci tre Bng
pht thì ti v trí nucleotide th c thay bi v trí 128,
i 5 nucleotide (Gng
3.3.3. Kết quả giải trình tự vùng gen matK
Trình t nucleotide ca gen matK sau khi gic là 1539
nucleotide i vi c ba loài tre Bng pht, tre Vàng sc bit, gen matK
là mt gen mã hoá cho protein, nên sau khi gii mã trình t nucleotide vùng gen matK
chúng tôi không tìm thy v t bin hay sai khác nucleotide khi so sánh trình t ca c
ba loài nghiên cu.
3.3.4. Kết quả giải trình tự vùng gen trnL-trnF
Trình t gen trnL-trnc gii mã bng cp mi trnLF/trnc n nucleotide
dài 935 nucleotide i v 933 nucleotide i vi loài tre Bng
pht và tre Vàng sc. Trình t vùng gen trnL-trn ra 3 v t bin chèn vào hay
21
thay th nucleotide các v trí 790, 821 và 822 (hình 3.9). So sánh gii
tre Bng pht và tre Vàng sc thì ti v trí nucleotide 790 (Gc thay bng (A). Trong
kh i v trí nucleotide th t hin chèn thêm 2
ng.
T kt qu gii mã trình t ca 04 vùng gen cho ba loài nghiên cu thuc chi Bambusa
chúng tôi có nh
gi c 444 nucleotide thuc vùng gen nhân (PIF) và 3094 nucleotide
thuc vùng gen lc lp (gen matK, gen psbA-trnH và gen trnL-trnF) cho ba loài thuc chi
Bambusa là tre Bng pht, tre Vàng sng nghiên cu phân t
u tiên cho ba loài thuc chi Bambusa Vit Nam. Phn ln các v trí nucleotide thu
nh hu mnh, nên kt qu c trình t mang tính
chính xác cao, m sai sót thp. Tt c các mc trình t trc tip theo 2
chiu, nên các kt qu nh tin cy cao.
3.4. Mức độ tƣơng đồng nucleotide giữa các mẫu trong một loài tre nghiên cứu
Bảng 3.1. M ng nucleotide gia các mu ca loài tre Vàng sc phân tích vi
bn vùng gen trnL-trnF, psbA-trnH, matK và PIF
Vùng gen
trnL-trnF
psbA-trnH
matK
PIF
TT
Tên loài
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
K3011/3
100
100
100
100
100
100
100
100
2
K3011/4
0.0
100
0.0
100
0.0
100
0.0
100
3
K3011/8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
22
Bảng 3.2. M ng nucleotide ca loài tre Bng pht phân tích vi 2 vùng gen trnL-trnF và psbA-trnH
Vùng gen
trnL-trnF
psbA-trnH
Tre Bng pht (Bambusa vulgaris)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
K3005/5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
K3005/9
0.0
100
100
100
100
100
100
0.0
100
100
100
100
100
100
3
K3005/10
0.0
0.0
100
100
100
100
100
0.0
0.0
100
100
100
100
100
4
K3005/12
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
5
K3005/13
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
6
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
7
K3005/15
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
8
K3005/16
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Tre Bambusa vulgaris)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
K3006/1
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
K3006/2
0.0
100
100
100
100
100
100
0.0
100
100
100
100
100
100
3
K3006/5
0.0
0.0
100
100
100
100
100
0.0
0.0
100
100
100
100
100
4
K3006/6
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
5
K3006/7
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
6
K3006/11
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
7
K3005/12
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
8
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
23
Bảng 3.3. M ng nucleotide ca loài tre Bng pht và i 2 vùng gen matK và PIF
Vùng gen
matK
PIF
Tre Bng pht (Bambusa vulgaris)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
K3005/5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
K3005/9
0.0
100
100
100
100
100
100
0.0
100
100
100
100
100
100
3
K3005/10
0.0
0.0
100
100
100
100
100
0.0
0.0
100
100
100
100
100
4
K3005/12
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
5
K3005/13
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
6
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
7
K3005/15
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
8
K3005/16
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Bambusa vulgaris)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
K3006/1
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
K3006/2
0.0
100
100
100
100
100
100
0.0
100
100
100
100
100
100
3
K3006/5
0.0
0.0
100
100
100
100
100
0.0
0.0
100
100
100
100
100
4
K3006/6
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
5
K3006/7
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
6
K3006/11
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
7
K3005/12
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
8
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
24
3.5. Kết quả so sánh trình tự nucleotide giữa loài tre Bụng phật, tre Vàng sọc và loài B.
vulgaris đã công bố trình tự trên Genbank
Bảng 3.4. M ng nucleotide phân tích vi cp mi trnLF/trnFR gia loài tre Bng
pht, tre Vàng sc và loài B. vulgaris (mã s EF137524)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
K3005/5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
98.1
2
K3005/9
0.0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
98.1
3
K3005/10
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
100
100
98.1
4
K3005/12
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
100
98.1
5
K3005/13
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
98.1
6
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
98.1
7
K3005/15
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
98.1
8
K3005/16
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
98.1
9
K3011/3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
98.1
10
K3011/4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
98.1
11
K3011/5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
98.1
12
B. vulgaris
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Bảng 3.5. M ng nucleotide phân tích vi cp mi psbtrnH gia loài tre Bng
pht, tre Vàng sc và loài B. vulgaris (mã s GU063097)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
K3005/5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
K3005/9
0.0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
3
K3005/10
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
4
K3005/12
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
100
100
5
K3005/13
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
100
6
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
100
7
K3005/15
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
100
8
K3005/16
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
9
K3011/3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
10
K3011/4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
11
K3011/5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
12
B. vulgaris
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
K3005/5
K3011/3
K3005/14
K3011/4
K3005/10
K3005/12
K3011/8
K3005/9
K3005/13
K3005/15
K3005/16
B. vulgaris
A
K3005/5
B. vulgaris
K3005/13
K3005/16
K3005/15
K3011/3
K3005/9
K3005/10
K3005/14
K3005/12
K3011/4
K3011/8
B
25
Hình 3.10. Mi quan h di truy
-Joini
loài tre Bng pht và tre Vàng s
Bambusa vulgaris tr
trnL-trnF (A)
psbA-trnH (B) ((trình t c s d so sánh vùng
gen trnL-trnF có mã hiu trong ngân hàng GenBank: B. vugaris (EF137524)); ((trình t c s
d so sánh vùng gen psbA-trnH có mã hiu trong ngân hàng GenBank: B. vugaris
(GU063097)).
3.6. Kết quả so sánh trình tự nucleotide giữa loài tre Đùi gà với loài B. ventricosa và loài B.
tuldoides đã công bố trình tự trên Genbank
Bảng 3.6. M ng nucleotide phân tích vi cp mi psbtrnH c
vi loài B. ventricosa (mã s GU063074)
TT
Tên loài
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
K3006/1
100
100
100
100
100
100
100
99.0
2
K3006/2
0.0
100
100
100
100
100
100
99.0
3
K3006/5
0.0
0.0
100
100
100
100
100
99.0
4
K3006/6
0.0
0.0
0.0
100
100
100
100
99.0
5
K3006/7
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
100
99.0
6
K3006/11
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
100
99.0
7
K3005/12
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
100
99.0
8
K3005/14
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
99.0
9
B. ventricosa
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
Hình 3.11. Mi quan h di truy
-Joini
Bambusa ventricosa
psbA-
K3006/2
K3006/6
K3006/14
K3006/1
K3006/5
K3006/11
K3006/12
K3006/7
B. ventricosa