Ảnh hưởng của sự phân cắt nơi sống đến tính đa dạng di tuyền của một số loài Tuế (Cycas, Cycadaceae) ở Việt Nam

bộ giáo dục Viện khoa học
Và đào tạo và công nghệ Việt Nam


Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật

Nguyễn Minh Tâm


ảnh hởng của sự phân cắt nơi sống
đến tính đa dạng di truyền
của một số loài tuế (Cycas, Cycadaceae)
ở Việt Nam

Chuyên ngành: Sinh thái học
M số : 62.42.60.01



Tóm tắt luận án tiến sĩ sinh học




Hà Nội, 2007
Công trình đợc hoàn thành tại:
Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật

Ngời hớng dẫn khoa học:
GS. TSKH. Trần Đình Lý
PGS. TS. Nông Văn Hải

Phản biện 1:

Phản Biện 2:

Phản biện 3:



Luận án sẽ đợc bảo vệ trớc Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nớc
họp tại


Vào hồi giờ ngày tháng năm 2007


Có thể tìm hiểu luận án tại th viện:
- Th viện Quốc Gia
- Th viện Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật
- Th viện Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Những công trình của tác giả đ công bố
liên quan đến luận án

1. Nguyen Minh Tam, To Van Vinh, Vu Thi Ha Giang, Nguyen Thi
Phuong Trang, Nguyen Tien Hiep, Ludwig Triest (2003),
Population genetics of Cycas chevalieri and Cycas simplicipinna
in tropical forests of Vietnam, Tạp chí Công nghệ Sinh học (J.
Biotechnology), 1(4), pp. 503-518.
2. Nguyễn Minh Tâm, Nguyễn Thị Phơng Trang, Nguyễn Tiến Hiệp,
Trần Đình Lý, Ludwig Triest (2005), Đánh giá đa dạng di truyền

quần thể Tuế Cycas dolichophylla (Cycadaceae), Tạp chí Công
nghệ Sinh học, 3(1), tr. 79-88.
3. Nguyễn Minh Tâm, Lê Xuân Cảnh, Đặng Tất Thế, Nông Văn Hải
(2005), "Nghiên cứu đa dạng di truyền phục vụ công tác bảo tồn và
duy trì tiến hoá loài quí hiếm ở Việt Nam, Hội nghị Khoa học
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam,3, tr. 25-32.
4. Nguyen Minh Tam (2006), Conservation of genetic diversity in
threatened cycads (Cycadaceae) of Vietnam, Advances in Natural
Sciences, 7(1&2), pp. 121-129.
5. Nguyen Minh Tam, Nguyen Thi Phuong Trang, Vu Thi Ha Giang,
L. Triest (2006), Effects of habitat fragmentation on genetic
diversity in Cycas balansae (Cycadaceae), AJSTD, 23(3), pp. 193-
205.
6. Nguyễn Minh Tâm, Nguyễn Thị Phơng Trang, Nguyễn Tiến Hiệp,
Trần Đình Lý, Nông Văn Hải (2006), Mối quan hệ di truyền của 2
loài Tuế (Cycas simplicipinna và C. chevalieri, Cycadaceae) trên
cơ sở xác định trình tự nucleotide của vùng ITS1-rDNA, Tạp chí
Công nghệ Sinh học, 4(4), tr. 495-506.


1

A. giới thiệu chung luận án


1. Tính cấp bách của luận án
Các mảnh rừng còn sót lại hiện nay là hệ quả của sự phân cắt và
thờng bị giới hạn về kích thớc và suy giảm. Các mảnh rừng này
chứa đựng những quần thể nhỏ và bị cô lập bởi khoảng cách lớn. Các
quần thể nhỏ dễ bị tổn thơng và ít có khả năng thích nghi môi

trờng sống thay đổi do cấu trúc hữu hiệu đợc thiết lập trong quá
trình hình thành loài và quần thể bị phá vỡ. Các nghiên cứu đ chỉ ra
rằng sự phân cắt nơi sống làm mất tính đa dạng di truyền liên qua
đến quá trình thụ phấn cận non (Ellstrand và Elam, 1993). Nh vậy,
duy trì tính đa dạng di truyền cao ở mức độ loài và quần thể đợc
xem nh là nhiệm vụ u tiên trong công tác bảo tồn loài (Narain,
2000).
Để đánh giá ảnh hởng của sự phân cắt nơi sống, điều tra tính đa
dạng di truyền và sinh thái ở cả 2 mức độ loài và quần thể có vai trò
rất quan trọng góp phần đa ra chiến lợc và các giải pháp bảo tồn
loài hữu hiệu. Các nhà Thực vật đ chỉ ra rằng các loài Tuế ở Việt
Nam đang bị đe dọa ở các mức độ khác nhau (Hill et al., 2004). Nơi
sống của nhiều loài Tuế đang bị mất hoặc suy giảm nghiêm trọng,
mặc dù, một số ít quần thể nhỏ của một số loài đ đợc quản lý
trong khu bảo vệ, chúng vẫn đang trong tình trạng bị đe dọa. Hơn
nữa, các loài này là đối tợng khai thác không hợp lý để làm cây
cảnh hoặc làm thuốc đ làm tăng nguy cơ tuyệt chủng. Nh vậy, để
bảo tồn hữu hiệu các loài Tuế ở Việt Nam, luận án sẽ cung cấp các
thông tin về đa dạng di truyền ở cả 2 mức độ loài và quần thể.




2

2. Mục đích của luận án
- Đánh giá hiện trạng quần thể (phân bố, kích thớc và nơi
sống) của 4 loài Tuế Cycas dolichophylla, C. balansae, C.
simplicipinna và C. chevalieri ở Việt Nam.
- Đánh giá đa dạng di truyền ở cả 2 mức độ quần thể và loài

Tuế bằng phơng pháp điện di enzym trên cơ sở phân tích
các thông số di truyền quần thể. Mối quan hệ giữa các quần
thể trong mỗi loài về mặt di truyền và các yếu tố làm giảm
tính đa dạng di truyền cũng đợc phân tích.
- Xác định vị trí phân loại trên cơ sở xác định trình tự
nucleotide của vùng ITS1-rADN của 2 loài Tuế C.
Simplicipinna và C. chevalieri. Kết quả này cho phép chúng
tôi hiểu biết rõ hơn về mức độ tiến hoá phân tử của một số
loài Tuế.
Kết quả nghiên cứu đ đề xuất các biện pháp hữu hiệu để bảo
tồn loài thực vật, đặc biệt các loài đang bị đe doạ tuyệt chủng
cao ở Việt Nam.

3. Những đóng góp mới của luận án
- Đây là công trình đầu tiên nghiên cứu mức độ quần thể và
loài quý hiếm ở Việt Nam trên cơ sở kỹ thuật enzym và sử
dụng các phần mềm chuyên dụng để phân tích các thông số
về di truyền quần thể và loài.
- Kết quả nghiên cứu đ xác định vị trí phân loại loài trên cơ
sở giải m nucleotide của vùng ITS1 của 2 loài C.
simplicipinna và C. chevalieri.
- Kết quả nghiên cứu đ xác định các nguyên nhân làm suy
giảm nguồn gen của các loài thực vật quý hiếm và đa ra
các giải pháp bảo tồn và phục hồi hữu hiệu loài.

3

- Kết quả nghiên cứu sẽ nâng cao nhận thức cho các nhà quản
lý trên quan điểm di truyền quần thể để đa ra các biện pháp
hữu hiệu bảo tồn loài Tuế, cũng nh áp dụng cho các loài

thực vật quý hiếm đang bị đe dọa ở Việt Nam.

4. ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Luận án cho phép các nhà khoa học hiểu biết rõ hơn về sự
tuyệt chủng và mức độ tiến hoá phân tử loài không chỉ cho
các loài Tuế mà còn áp dụng cho các loài quý hiếm khác ở
Việt Nam.
- Luận án cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà quản lý cập
nhật thông tin về giá trị bảo tồn và nâng cao sự hiểu biết của
ngời dân sống gần rừng về sự tuyệt chủng loài cần bảo vệ.
Nh vậy, luận án đóng góp cho công tác bảo tồn và quản lý hữu
hiệu nguồn gen của các loài thực vật quý hiếm đang có nguy cơ
tuyệt chủng, nâng cao hiểu biết rõ hơn về phơng thức sinh sản và
mức độ đa dạng di truyền trong và giữa các quần thể Tuế và thu thập
thông tin về ảnh hởng của ngời dân địa phơng đến tính đa dạng
di truyền.

5. Cơ sở dẫn liệu
Luận án đợc xây dựng trên cơ sở dẫn liệu thực tế của tác giả thực
hiện đề án RE-VNM-03: Đánh giá ảnh hởng của sự phân cắt nơi
sống đến sự tuyệt chủng của các loài Tuế (Cycas, Cycadaceae) ở
Việt Nam, đợc tài trợ bởi EC thông qua ARCBC. Tôi đ thu thập
đợc 408 mẫu lá cây thuộc 16 quần thể (4 loài Tuế Cycas
dolichophylla, C. balansae, C. chevalieri và C. simplicipinna) thuộc
các 7 tỉnh Tuyên Quang, Quảng Ninh, Hòa Bình, Ninh Bình, Thanh
Hóa, Hà Tĩnh và Quảng Trị. Tại mỗi địa điểm khảo sát, tôi thu thập
các thông tin về đặc điểm sinh học sinh thái quần thể, điều kiện tự

4

nhiên và kinh tế x hội liên quan đến các loài Tuế nghiên cứu. Công
việc thực nghiệm đợc thực hiện tại phòng Sinh học phân tử (Viện
Sinh thái và Tài ngyên Sinh vật). Các kết quả nghiên cứu đợc phân
tích theo phần mềm chuyên dụng FSTAT, TFPGA, MEGA và một
số phần mềm khác.

6. Bố cục luận án
Luận án gồm 151 trang in, trong đó phần mở đầu 4 trang, tổng
quan tài liệu 35 trang, địa điểm và phơng pháp nghiên cứu 18 trang,
kết quả và thảo luận 68 trang, và kết luận và kiến nghị 2 trang với
16 bảng, 19 hình và 260 tài liệu tham khảo.

Luận án đợc hoàn thành tại Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh
vật, đợc sự hớng dẫn của giáo s Tiến sĩ khoa học Trần Đình Lý
và Phó Giáo s Tiến sĩ Tiến sĩ Nông Văn Hải.


B. Nội dung luận án

Chơng 1. Tổng quan tài liệu
Nhiều nghiên cứu đ đề cập đến mức độ suy giảm tính đa dạng di
truyền trong và giữa các quần thể thực vật liên quan đến quá trình
phân cắt nơi sống (Lande, 1999; Jorge và Juan, 2001; Keller và
Waller, 2002; Bahulikar et al., 2004). Các tác giả đ chỉ ra rằng suy
giảm tính đa dạng di truyền xảy ra liên quan đến số lợng cá thể rất
thấp trong quần thể. Hệ số thụ phấn cận non cao là yếu tố làm suy
giảm tính đa dạng di truyền. Phân cắt nơi sống có thể hạn chế mức
độ trao đổi di truyền giữa các quần thể bị cô lập và làm tăng mức độ
di truyền khác nhau giữa chúng.

5

Một trong những hậu quả của quần thể nhỏ và cô lập là xuất hiện
mối quan hệ cận non giữa các cá thể trong quần thể (Lande, 1999).
ảnh hởng này có thể làm mất tính đa dạng di truyền nếu tần số và
cờng độ quan hệ cận non cao và cuối cùng giảm khả năng thích
nghi của quần thể trong điều kiện môi trờng biến đổi và tăng khả
năng nhạy cảm đối với dịch bệnh (Bijlsma et al., 2000). Sự phiêu bạt
di truyền trong quần thể nhỏ và cô lập thờng làm tăng khả năng
tuyệt chủng cục bộ của loài (Lande, 1999; Keller v Waller, 2002).
Hamrick và Godt (1989) đ tập hợp t liệu của 449 loài thực vật
thuộc 165 chi và so sánh mức độ đa dạng di truyền giữa các nhóm
loài khác nhau về đặc điểm sinh thái nh dạng sống, phân bố, vị trí
phân loại, phơng thức sinh sản, cơ chế phát tán hạt và mức độ thành
công của loài qua các thời kỳ địa chất. Mức độ trung bình của lô cút
đa hình và đa dạng di truyền trên cơ sở của 473 loài thực vật là 50%
và 0.149, tơng ứng (Hamrick et al., 1991). Loài phân bố rộng duy
trì hệ số đa dạng di truyền cao gấp đôi so với loài đặc hữu. Các loài
có đặc điểm sinh thái nh chu kỳ sống dài (lâu năm), sinh sản hữu
tính và phát tán hạt nhờ động vật duy trì tính đa dạng di truyền cao
hơn các loài với đặc điểm sinh thái khác. Đối với quần thể, giá trị
trung bình của hệ số đa dạng di truyền và lô cút đa hình là 0,113 và
34%, tơng ứng. Mức độ di truyền cao đợc duy trì đối với quần thể
của loài thụ phấn nhờ động vật (côn trùng). Tuy nhiên, có sự khác
nhau đáng kể về giá trị đa dạng di truyền giữa các quần thể ở các
loài khác nhau. Loài tự thụ phấn duy trì hệ số đa dạng di truyền cao
giữa các quần thể trong loài. Nhiều công trình điều tra vào các năm
tiếp theo về tính đa dạng di truyền đ khẳng định kết quả đánh giá
trên (Young et al., 2002; Mattner et al., 2002; Giang et al., 2003).
Đa dạng di truyền là điều kiện cần thiết để duy trì sự tồn tại của

loài trong môi trờng sống, bởi vì nó cho phép cá thể thuộc các thế
hệ hiện tại và tơng lai đều thích nghi với điều kiện môi trờng sống

6

của chúng. Đa dạng di truyền quần thể đợc xác định bởi 4 yếu tố:
Chọn lọc tự nhiên, biến di, phiêu bạt và trao đổi di truyền. Trao đổi
di truyền đợc thực hiện giữa các quần thể với nhau và tính biến di
di truyền sẽ làm tăng mức độ đa dạng di truyền quần thể (Maria et
al., 2003). Nh vậy, di truyền quần thể khác nhau và phụ thuộc vào
mức độ đóng góp của mỗi yếu tố. Trong quần thể nhỏ và cô lập, giá
trị phiêu bạt di truyền và thụ phấn cận non sẽ ảnh hởng phổ biến
đến tính đa dạng di truyền. Các yếu tố này ảnh hởng phổ biến trong
kích thớc quần thể sinh sản (Tero et al., 2002; Wilson và Provan,
2003; Bahulikar et al., 2004).
Đ có một số công trình nghiên cứu về mức độ đa dạng di truyền
của một số loài Tuế. Mức độ đa dạng di truyền đ đợc xác định
thấp trong các quần thể và cao giữa các quần thể của mỗi loài Tuế
(Ellstrand et al., 1990; Byrne và James, 1991; Yang và Meerow,
1996; Gonzalez-Astorga et al., 2003; Xiao et al., 2004, Jianguang et
al., 2005). Kết quả phản ánh mức độ suy giảm tính đa dạng ở mức
độ quần thể và loài Tuế liên quan đến sự hạn chế về dẫy phân bố địa
lý, kích thớc quần thể nhỏ và mức độ cô lập của chúng.

Chơng 2. Địa điểm và phơng pháp nghiên cứu
2.1 Địa điểm nghiên cứu
Bốn loài Tuế Cycas balansae, C. dolichophylla, C. simplicipinna
và C. chevalieri (Cycadaceae) đ đợc nghiên cứu tại Tuyên Quang,
Ninh Bình, Hoà Bình, Hà Nam, Quảng Ninh, Thanh Hoá, Hà Tĩnh,
Quảng Trị (Hình 2). Đây là những khu vực còn tồn tại loài

Tuế trong rừng tự nhiên. Về mặt địa hình, khu vực nghiên cứu gồm
các thung lũng tơng đối bằng phẳng với các đồi núi thấp dới 500
m so với mặt biển. Có 2 loại đất, đất đỏ màu mỡ chứa sắt và đất nâu
trên đá granite hoặc đá phiến.


7
















Hình 2. Địa điểm nghiên cứu 4 loài Tuế Cycas dolichophylla, C.
balansae, C. simplicipinna và C. chevalieri: DNC: Nậm Chang, DBC: Bản
Chủ, DCP: Cúc Phơng, DBE: Bến En, BTD: Tân Dân, BYT: Yên Tử,
BPT: Phú Thành, BBS: Ba Sao, BDT: Đồng Tâm, BCP: Yên Quang,
CKN: Khe Nậm, CNS: Nớc Sốt, CSK: Sơn Kim, STH: Tân Hợp,
SDR: Đắc Krông và STT: Tân Thành

Khí hậu vùng nghiên cứu đợc phản ánh bởi đặc điểm địa hình với
độ ẩm và lợng ma cao. Lạnh và khô vào mùa đông, nóng và ẩm
vào mùa hè. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23,3
o
C ở Cúc Phơng
và Bến En. Giá trị này là 23,7
o
C, 22,3
o
C và 27,8
o
C ở Hơng Sơn,
Hớng Hoá và Na Hang, tơng ứng (Vân, et al., 2000). Lợng ma
trung bình hàng năm dao động từ 1710,8 mm ở Yên Tử đến 2386
mm ở Hơng Sơn và tập trung chủ yếu vào các tháng mùa hè với độ
ẩm trên 80%.




8

2.2 Khảo sát ngoài thực địa
Kích thớc quần thể Tuế của 4 loài nghiên cứu là rất nhỏ, do đó
các thông số hình thái ngoài trong mỗi quần thể nghiên cứu đợc
xác định trực tiếp tại hiện trờng.
Nơi sống của mỗi quần thể cũng đợc mô tả bao gồm kiểu thảm
thực vật, cấu trúc phân tầng của thảm thực vật. Loài thực vật đặc
trng cho mỗi kiểu thực vật. Các đặc trng về đặc điểm khí hậu và
loài đất cũng đợc ghi nhận.

Ngoài ra, tại thực địa ngời dân địa phơng cũng đợc phỏng vấn
về nghề nghiệp, thu nhập và nhận thức bảo tồn loài quý hiếm đang bị
đe doạ tại khu vực nghiên cứu.
Vị trí nghiên cứu đợc xác định trên cơ sở bản đồ địa hình tỉ lệ
1:50.000 và định vị khu vực nghiên cứu bằng máy định vị GPS.
Để phân tích tính đa dạng di truyền cả hai mức độ quần thể và
loài, 408 mẫu lá non thuộc 4 loài Tuế nghiên cứu đ đợc thu thập.
Mẫu đợc đánh số, gói trong giấy bạc và đợc bảo quản trong hộp
CO2 nén ở nhiệt độ âm 70
o
C tại hiện trờng và sau đó chuyển ngay
về phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử và đặt trong tử lạnh sâu -80
o
C
cho đến khi mẫu đợc lấy ra để phân tích isozym.

2.3 Điện di enzym
Điện di đợc thực hiện trên bản gel polyacrylamide đứng với hệ
thống dung dịch đệm theo Triest (1989). 12 enzym đ đợc nghiên
cứu, trong đó 6 enzym có kết quả rõ ràng và đợc sử dụng để phân
tích đa dạng di truyền quần thể, bao gồm Isocitrate dehydrogenase
(IDH), Shikimate dehydrogenase (SKDH), Aspartate
aminotransferase (GOT), 6-P-Gluconate dehydrogenase (6PGDH),
-Esterase (-EST), Leucine aminopeptidase (LAP).



9

2.4 Kỹ thuật ADN

Tách chiết ADN tổng số từ lá non của 2 loài Tuế C. chevalieri và
C. simplicipinna thu đợc ở Hơng Sơn và Hớng Hoá theo phơng
pháp của Xavier và Karine (2000). Cặp mồi đợc thiết kế dựa trên
trình tự nucleotide các vùng rADN (đoạn cuối 18S, ITS1, 5.8S, ITS2
và đoạn đầu 26S) thuộc Cycas multipinna đ đợc lu trữ trong
GenBank. Nhân bản đợc tiến hành trên máy PCR-Thermal Cycler.
Vùng ADN quan tâm sau khi nhân bản đợc tinh sạch bằng
QIAGEN Extraction Kit, sau đó đợc tiến hành nối ghép vào véc tơ
tách dòng PCR
TM
2.1. Sản phẩm PCR sau khi nối vào trong véc tơ
tách dòng sẽ đợc tiến hành biến nạp vào tế bào khả biến E.coli
chủng DH5. Tiếp theo, plasmid tái tổ hợp đợc chọn lọc trên môi
trờng nuôi cấy có chứa X-gal và ampicilline.
ADN plasmid mang véc tơ tái tổ hợp đợc tinh sạch và đọc trình
tự nucleotide vùng rADN với mồi xuôi hoặc ngợc (M13 forward và
M13 reverse) trên máy 3100-Avant Genetic Analyser với kít của
hng Applied Biosystems tại Viện Công nghệ Sinh học. Trình tự
nucleotide của ITS1-rADN có kết quả rõ ràng đợc sử dụng để phân
tích cây phát sinh phả hệ giữa các loài Tuế.
Tất cả các hoá chất sử dụng trong phân tích phân tử đợc mua từ
hng Sigma, Invitrogen và Pharmacia (Mỹ).

2.5 Phân tích số liệu
Tất cả các thông số các thông số quan trọng trong nghiên cứu di
truyền quần thể đợc tính toán và phân tích bằng phần mềm FSTAT
và TFPGA (Goudet, 1995; Millier, 1997). Giá trị trao đổi di truyền
giữa các quần thể (Nm) đợc xác định theo công thức: Nm = (1-
Fst)/4Fst. Phân tích trình tự nucleotide vùng ITS1-rADN, phần mềm
ClustalW (Thompson et al., 1994), và GenDoc (Nicholas và

10

Nicholas, 1997) đợc sử dụng để so sánh sự khác nhau về số
nuleotide của vùng ITS-rADN. MEGA3 dùng để phân tích số liệu.

Chơng3. Kết quả và thảo luận
3.1 Cấu trúc quần thể và nơi sống của 4 loài Tuế
Nơi sống của 4 loài Tuế C. dolichophylla, C. balansae, C.
simplicipinna và C. chevalieri rất đa dạng, bao gồm các thảm thực
vật trên đồi núi thấp nh ở Đồng Tâm, Ba Sao, Phú Thành, Đắc
Krông và Tân Hợp, mà ở đó rừng nguyên sinh bị tổn thơng rất nặng
hoặc phá huỷ hoàn toàn, đất bị xói mòn đến khu rừng thứ sinh ở Bến
En, Bản Chủ và Hơng Sơn và rừng nguyên sinh đang phục hồi ở
Bống và Nậm Chang. Tuế cũng tồn tại trong khu vực đất nông
nghiệp ở Tân Thành và rừng trồng Thông ở Tân Dân. Tác động của
con ngời trong nhiều năm từ cuối những năm 1970 và đầu những
năm 1980 lên thảm thực vật ban đầu đ tạo ra nhiều thay đổi về nơi
sống của chúng. Nh vậy, Tuế đợc ghi nhận trong nhiều mảnh rừng
thứ sinh bao gồm cả trong khu bảo vệ.
Tổng số cá thể là nhỏ trong tất cả các đợt khảo sát thực địa tại các
khu vực nghiên cứu. Số lợng trung bình 25 cá thể (3-37) cho mỗi
quần thể đối với C. dolichophylla; 58,8 (25-87) - C. balansae; 28,7
(22-41) - C. simplicipinna; 26,7 (23-33) - C. chevalieri. Tuế trong
mỗi quần thể nghiên cứu phân bố tản mạn hoặc thành những cụm
nhỏ. Phần lớn các cá thể của 4 loài Tuế nghiên cứu đều phân bố ở
tầng cây bụi với độ che phủ cao.
Dẫn liệu về cấu trúc tuổi trong mỗi quần thể đ chỉ ra rằng số cá
thể non đợc sản sinh từ các cá thể cái trởng thành là khác nhau và
phụ thuộc vào điều kiện môi trờng và nơi sống của chúng. Tỉ lệ cá

thể non đợc xác định là 35% ở Ba Sao đối với C. balansae. Giá trị
này cao hơn đợc ghi nhận ở Tân Thanh (95,8%), và Cúc Phơng
(70,27%) cho các loài C. simplicipinna và C. dolichophylla, tơng

11

ứng. Có sự khác nhau về một số đặc điểm hình thái ở mức độ quần
thể cho 4 loài Tuế. Kết quả này có thể liên quan đến cấu trúc tuổi
trong mỗi quần thể. Rất khó phân biệt giới tính của cá thể non, thậm
trí cá thể trởng thành nếu không tham gia hoạt động sinh sản. Số
lợng quan sát số cây đực hoặc cái trong mỗi quần thể là rất ít. Do
sự tác động của con ngời lên nơi sống của Tuế và mức độ khai thác
quá mức, những yếu tố này đ ảnh hởng đến cấu trúc quần thể Tuế.
Sinh sản dinh dỡng cũng đ đợc phát hiện ở một số quần thể và
thờng xuất hiện ở những cá thể bố hoặc mẹ bị chặt. Số cá thể sản
sinh từ phơng thức này chiếm trung bình 6,7 (2 26) ở Tân Hợp.
Đối với các loài khác tỉ lệ này thấp hơn. Rõ ràng, điều này sẽ ảnh
hởng rất lớn đến phơng thức sinh sản trong mỗi quần thể Tuế.
Trên cơ sở mức độ tơng đồng về một số đặc điểm hình thái trong
mỗi quần thể tuế, phân tích PCA và UPGMA đ chỉ ra sự khác nhau
giữa các quần thể cho mỗi loài Tuế đ đợc khảo sát. Một nhóm bao
gồm 2 quần thể DBC và DCP. Chúng chỉ ra giá trị cao của chiều cao
cây, nhng thấp về chiều rộng lá khi so sánh với 3 quần thể còn lại
(DNC, DTY và DBE).

3.2 ảnh hởng phân cắt nơi sống đến đa dạng di truyền
48 vùng hoạt động của 6 enzym khác nhau cung cấp 11 lô cút của
4 loài Tuế Cycas dolichophylla, C. balansae, C. chevalieri và C.
simplicipinna ở Việt Nam.
Lô cút đa hình đều đợc tìm thấy ở cả 4 loài Tuế nghiên cứu, tuy

nhiên mức độ khác nhau và phụ thuộc vào mỗi loài. Got-1 và 2 đều
có 3 allen đợc tìm thấy ở C. simplicipinna, C. chevalieri và C.
dolichophylla. Trong khi đó, ở C. balansae số allen đợc tìm thấy tại
Got-1 và Got-2 là 3 và 2, tơng ứng. Số alen đợc xác định 5 ở lô cút
6pgdh, -est-3 và 4 cho C. balansae, -est-1 (C. simplicipinna), -
est-1 và 2 (C. chevalieri) và Idh (C. dolichophylla); 4 alen ở lô cút

12

Idh, Lap-1 và 2, Skdh, -est-1 và 2 cho C. balansae. Lô cút ở tất cả
các quần thể của 4 loài nghiên cứu đều là đa hình.
Số lô cút và số alen tơng ứng ở mức độ quần thể và loài là khác
nhau. 10 lô cút cho 88 cá thể từ 4 quần thể Cycas dolichophylla, 80
cá thể từ 3 quần thể C. chevalieri, 11 lô cút từ 152 cá thể từ 6 quần
thể C. balansae và 9 lô cút từ 86 cá thể cho 3 quần thể C.
simplicipinna ở Việt Nam đ đợc xác định với số alen là 36 cho
loài C.dolichophylla và C. chevalieri, 43 và 32 cho loài C. balansae
và C. simplicipinna, tơng ứng. Mỗi lô cút thờng duy trì 1 alen
chiếm u thế và đặc trng cho mỗi loài, quần thể hoặc một nhóm cá
thể nào đó.
Alen phổ biến với tần số trên 80% xuất hiện ở một số quần thể
của một số loài Tuế. Chẳng hạn, tần số này đợc tìm thấy ở alen C
của Got-1 trong 3 quần thể BPT, BDT và BBS ở C. balansae; alen B
của Got-2 ở BBS và alen A cũng lô cút này ở BYT. Không tìm thấy
tần số trên 80% ở bất kỳ alen nào ở C. chevalieri. Alen hiếm với tần
số dới 10% cũng đợc tìm thấy ở một số quần thể của 4 loài Tuế
nghiên cứu.
Giá trị alen trung bình cho mỗi lô cút (A), tỉ lệ phần trăm lô cút đa
hình (P), hệ số gen dị hợp tử quan sát và kỳ vọng (Ho và He, tơng
ứng) đ đợc tìm thấy cho mỗi loài và quần thể. Số alen đ đợc tìm

thấy ở mức độ loài trung bình 3 cho mỗi lô cút ở mỗi loài C.
dolichophylla, C. balansae, C. simplicipinna và C. chevalieri ở Việt
Nam. Tuy nhiên, có sự khác nhau về số alen này nhng không đáng
kể. Giá trị A đợc xác định là cao ở tất cả các quần thể của 4 loài
nghiên cứu. Tuy nhiên, số alen thấp (dới 3.0) cũng đợc tìm thấy ở
quần thể DBC, DCP (C. dolichophylla) và BYT (C. balansae). Giá
trị A cao nhất (4,45 alen) đợc tìm thấy ở BCP (C. balansae). Giá trị
P cao ở tất cả các quần thể của 4 loài (>80%). Giá trị Ho khác nhau
giữa các loài Tuế và dao động từ 0,326 (C. dolichophylla) đến 0,403

13

(C. chevalieri). Trong khi đó, giá trị He dao động từ 0,571 (C.
balansae) đến 0,598 (C. chevalieri). Ho và He cao nhất đợc tìm
thấy ở C. chevalieri, với giá trị 0,403 và 0,598, tơng ứng. Dẫn liệu
về sự phân bố genotyp đ chỉ ra rằng mức độ cao của gen đồng hợp
tử cho các allen phổ biến nhất trong tất cả các quần thể. ở mức độ
loài, giá trị này trung bình 41,8% (5,7% tại Skdh - 67,9% tại Got-1)
cho C. dolichophylla; 32,6% (11,1% tại Lap-1 và 2 - 74,2% tại Got-
2) cho C. chevalieri; 35,9% (8,3% tại -est-1 - 85,1% tại Got-2) cho
C. simplicipinna; 36,4% (6,1% tại -est-1 - 75,6% tại -est-2) cho
C. balansae. ở mức độ quần thể, giá trị này cũng đợc xác định.
Các giá trị Fis (hệ số cận non), Fit (hệ số sai khác trong quần thể)
và Fst (hệ số sai khác giữa các quần thể trong loài) cũng đợc tìm
thấy tại mỗi lô cút và chỉ ra mức độ thiết hụt gen dị hợp tử theo
phơng trình Hardy-Weinberg. Giá trị Fis cho tất cả các quần thể,
trung bình 0,469 (0,388 ở DBC - 0,490 ở DBE) cho C.
dolichophylla; 0,343 (0,218 ở SDR - 0,404 ở STH) cho C.
simplicipinna. Giá trị này là 0,306 (0,281 ở CKN - 0,401 ở CNS),
0,386 (0,244 ở BBS - 0,470 ở BYT) và 0,453 (0,388 ở DBC - 0,490 ở

DBE) cho các loài C. chevalieri, C. balansae và C. dolichophylla,
tơng ứng. Kết quả này chỉ ra ảnh hởng của mối quan hệ sinh sản
cận non giữa các cá thể trong mỗi quần thể là rất lớn. Fit chỉ ra mức
độ suy giảm gen dị hợp tử theo phơng trình Hardy-Weinberg là
52,2%, 43%, 35,9% và 30,8% đối với các loài C. dolichophylla, C.
balansae, C. simplicipinna và C. chevalieri, tơng ứng. Tuy nhiên,
có sự khác nhau về số lô cút duy trì giá trị dơng cao trong mỗi quần
thể.
Hệ số đa dạng di truyền đợc tính trên cơ sở khác nhau giữa các
cá thể trong quần thể (Hs) hoặc trong loài (Ht) đ đợc xác định.
Giá trị Hs trung bình 0,587 (0,484 tại Got-1 - 0,712 tại Idh) cho C.
dolichophylla. Tơng tự, Hs trung bình 0,589 (0,226 tại Got-2 -

14

0,698 tại -est-1); 0,579 (0,371 tại -est-2 - 0,711 tại Skdh) cho C.
simplicipinna và C. balansae, tơng ứng. Ht trung bình 0,621 (0,490
tại Got-1 - 0,732 tại Idh và -est-1), 0,697 (0,232 tại Got-2 - 0,719
tại -est-1), 0,619 (0,394 tại -est-2 - 0,743 tại -est-3) cho các loài
C. dolichophylla, C. simplicipinna và C. balansae, tơng ứng. Giá
trị Hs và Ht là tơng đơng nhau (0,604) cho loài C. chevalieri.
Giá trị Dst và Gst chỉ ra sự khác nhau giữa các quần thể trong loài
là thấp. Dst trung bình 0,009; 0,034 và 0,039 cho các loài
C.simplicipinna, C.dolichophylla và C. balansae, tơng ứng. Tơng
tự, Gst trung bình 0,015; 0,056 và 0,064 tơng ứng với các loài C.
simplicipinna, C. dolichophylla và C. balansae. Giá trị Dst và Gst là
0 cho loài C. chevalieri.
Mối quan hệ giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý là
yếu, r
2

=0,154 và 3,93 cho 2 loài C. dolichophylla và C. balansae,
tơng ứng. Sự khác nhau giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách
địa lý của 2 loài này là không có ý nghĩa (p>0,05).
Phân tích NJ (Neighbor Joining) trên cơ sở khoảng cách di truyền
theo Nei (1972) đ tìm thấy mối quan hệ giữa các nhóm quần thể với
nhau cho mỗi loài nghiên cứu (Hình 3.1). Quần thể DBC đợc tách
riêng và chỉ ra mức độ cao của giá trị hệ số gen dị hợp tử quan sát
và kỳ vọng ở C. dolichophylla. Tơng tự, 2 nhóm quần thể đợc
tách biệt rõ ràng ở cả 3 loài C. balansae, C. simplicipinna và C.
chevalieri. ở C. balansae, một nhớm gồm có 3 quần thể BPT, BDT
và BBS. Cả 3 quần thể này đều duy trì mức độ gen dị hợp tử kỳ vọng
thấp. Nhóm khác gồm có 3 quần thể còn lại và đều duy trì hệ số gen
dị hợp tử kỳ vọng cao hơn, trung bình 0,599. Quần thể trồng
BYTđợc tách ra từ nhóm này và có mức độ thấp hơn về gen dị hợp
tử quan sát và kỳ vọng, Ho = 0,318 và He = 0,587, và số alen cho
một lô cút thấp nhất (2,54).


15

Hình 3.1. Phân tích NJ trên cơ sở khoảng cách di truyền giữa các
quần thể của 4 loài C. dolichophylla, C. balansae, C.
simplicipinna và C. chevalieri theo công thức Nei (1972)

Phân tích UPGMA trên cơ sở ma trận của genotyp cho mỗi cá thể
trong các quần thể theo công thức Roger (1972) cũng d chỉ ra mối
quan hệ giữa các cá thể trong quần thể. Dẫn liệu thu thập đợc đ
chỉ ra mức độ cao của lô cút đơn hình cho mỗi nhóm cá thể. Dẫn liệu
này đ phản ánh mối quan hệ cận non trong mỗi nhóm cá thể trong
quần thể và chúng có quan hệ gần gũi về không gian địa lý.
Tất cả các kết quả trình bày ở trên đ chỉ ra rằng tính đa dạng di
truyền cao ở cả 2 mức quần thể và loài của 4 loài Tuế. Điều này có
thể phản ánh đặc điểm sinh học sinh thái và đặc điểm lịch sử tồn tại
của các loài. 4 loài Tuế nghiên cứu đều duy trì mức độ cao về tính đa
dạng di truyền khi so sánh với một số loài khác có cùng phơng thức
sinh sản. Ví dụ, Picea abies duy trì A = 5,3; P =76,4%; Hs = 0,408
và Ht = 0,420 (Lundkvist 1979), loài Pinus longoeva: 2,64; 94,5%;
0,465 và 0,484, tơng ứng (Hichert và Hamrick, 1983). Tuy nhiên,
CSK
CKN
CNS
0 .00 5
DBE
DCP
DNC
DBC
0 . 0 2
BDT

BBS
BPT
BYT
BCP
BTD
0 . 05
SDR
STH
STT
0 .0 1

16

mức độ thấp cũng đợc tìm thấy ở một số loài Tuế. Cycas
debaoensis: 57,4% và 0,215 (Jianguang et al., 2005), C. seemannii:
50% và 0,138 (Keppel et al.,2002), C. guizhouensis: 35,9% và 0,108
(Xiao et al., 2004), C. siamensis: 58,9% và 0,134 (Yang and
Meerow, 1996), Dioon edule: 54,78% và 0,240 (Gonzalez-Astorga et
al., 2003), Macrozamia riedlei: 93% và 0,274 (Byne and James,
1991) và Zamia pumila: 16,7% và 0,041 (Walters and Decker-
Walters, 1991). Nói chung, các loài Tuế nghiên cứu đều duy trì mức
độ đa dạng di truyền cao khi so sánh với các loài có phơng thức thụ
phấn nhờ đồng vật (côn trùng) với các giá trị tơng ứng 3,37; 63,3%;
0,238 và 0,352, các loài thụ phấn nhờ gió: 3,29; 73,7%; 0,248 và
0,256, hoặc các loài duy trì cả 2 phơng thức sinh sản vô tính và hữu
tính: 3,3; 73,2%; 0,257 và 0,325 (Hamrick, 1983). Tuy nhiên, kết
quả nghiên cứu phản ánh ngợc lại với một số kết quả khác khi
nghiên cứu về một số loài Tuế trên thế giới. Mức độ đa dạng di
truyền thấp và sự khác nhau di truyền giữa các quần thể cao. Chẳng
hạn, phân tích lô cút enzym đ xác định Ht = 0,08 và Gst = 0,27 đối

với Macrozamia communis (Ellstrand et al., 1990) và Ht = 0,049 và
Gst 0,345 (Yang và Meerow, 1999) và Ht = 0,138 và Fst = 0,594 cho
C. seemannii (Keppel et al., 2002). Kết quả tơng tự, khi phân tích
lô cút ISSR cho loài C. guizhouensis (Ht = 0,108 và Gst = 0,432) bởi
Xiao và cộng sự (2004). Nh vậy, kết quả nghiên cứu có thể phản
ánh nguồn gốc tiến hoá của Tuế. Tuế tồn tại và phổ biến vào kỷ
Mesozoic và sống trên 2500 năm.
Tất cả các quần thể nghiên cứu đều chỉ ra mức độ gen dị hợp tử
quan sát thấp hơn gen dị hợp tử kỳ vọng. Kết quả này phản ánh sự
thiếu hụt lớn của gen dị hợp tử có thể liên quan đến mối quan hệ cận
non giữa các cá thể trong mỗi quần thể (Fis > 0,2) hoặc do cấu trúc
tuổi quần thể đợc sản sinh từ thế hệ bố mẹ. Do đặc điểm phân bố ở
vùng núi đất thấp, các loài Tuế thờng xuyên bị tác động mạnh bởi

17

các hoạt động của con ngời. Hậu quả, rừng tự nhiên, nơi ở của
chúng bị tổn thơng nặng. Cấu trúc rừng bị thay đổi. Nói chung,
thảm thực vật rừng, nơi tồn tại của các loài Tuế đ bị biến đổi và
đang đe doạ đến sự tồn tại của chúng. Thêm vào đó, Tuế còn đợc
thu thập với mục đích nh cây cảnh hoặc trang trí trong nhà vào các
ngày lễ và tết. Tất cả các quần thể Tuế nghiên cứu đều có kích thớc
rất nhỏ, dới 50 cá thể cho mỗi quần thể. Đây là hậu quả nơi sống
của chúng bị phân cắt và suy giảm mạnh và khai thác không hợp lý
với các mục đích khác nhau vào cuối những năm 1980 và đầu những
năm 1990 và vẫn còn tiếp diễn vào các năm gần đây. Kết quả này
thờng dẫn đến làm tăng nhanh của mối quan hệ cận non giữa các
cá thể trong quần thể Tuế. Hơn nữa, số cá thể đợc sinh ra từ một cá
bố hoặc mẹ bị đốn ngang (sinh sản dinh dỡng) là khá cao. Hiện
tợng này đợc phát hiện cho C. dolichophylla ở Nậm Chang và Cúc

Phơng, và Đắc Krông (C. simplicipinna). Hơn nữa, kích thớc hạt
cũng hạn chế khả năng phát tán của chúng. Điều này có thể dẫn đến
hình thành một tập hợp genotyp khá giống nhau giữa các cá thể phân
bố gần nhau trong cùng một nhóm. Dẫn liệu đ chỉ ra tỉ lệ cao của lô
cút đồng hợp tử trong mỗi cá thể đ đợc tìm thấy trong tất cả các
quần thể và trung bình 60,5% cho mỗi quần thể Tuế nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu đ chỉ ra sự khác nhau về di truyền giữa các
quần thể của mỗi loài là thấp, giá trị Fst = 0,024 và 0,003 cho C.
simplicipinna và C. chevalieri, tơng ứng. Giá trị Gst = 0,015 và 0,0
cũng đợc tìm thấy cho 2 loài C. simplicipinna và C. chevalieri,
tơng ứng. Chỉ số này là khá thấp khi so sánh với một số loài khác
có đặc điểm tơng tự về lịch sử tồn tại. Điều này có thể giả thiết giá
trị dòng gen giữa các quần thể trong mỗi loài là cao. Ví dụ, dòng gen
(Nm) đ đợc tính 3,22 cho C. balansae. Giá trị Gst cho mỗi loài
khác nhau và phụ thuộc vào phơng thức sinh sản của chúng. Chẳng
hạn, Gst là 0,056 đối với loài thụ phấn nhờ gió, 0,221 cho loài thụ

18

phấn nhờ động vật hoặc 0,284 ở loài sinh sản hữu tính và 0,257 ở
loài duy trì cả 2 phơng thức sinh sản vô tính và hữu tính (Hamrick,
1983). Giá trị Gst cao đợc tìm thấy ở một số loài Tuế., Cycas
debaoensis: 0,343 (Jianguang et al., 2005), C. seemannii: 0,418
(Keppel et al., 2002), C. guizhouensis: 0,432 (Xiao et al., 2004), C.
siamensis: 0,291 (Yang and Meerow, 1996), Macrozamia
communis: 0,270 (Ellstrand et al. 1991). Tuy nhiên, giá trị này là
thấp ở một số loài, nh Macrozamia communis: 0,092 (Byne and
James, 1991), C. taitungensis: 0,034 (Lin et al., 2000) và Dioon
edule: 0,075 (Gonzalez-Astorga et al., 2003). Rõ ràng, kết quả
nghiên cứu có thể liên quan đến phơng thức thụ phấn hoặc phản

ánh cấu trúc quần thể vào giai đoạn trớc đó của Tuế trong các nơi
nghiên cứu. Nh vậy, 4 loài Tuế nghiên cứu có thể xuất hiện hoàn
toàn cao về mức độ trao đổi di truyền giữa các quần thể, mặc dù,
hiện nay chúng tồn tại chỉ trong những mảnh rừng nhỏ và độc lập
cùng với sự hạn chế về di chuyển hạt phấn hoa của cây đực. Mức độ
trao đổi di truyền giữa các quần thể là đủ lớn để duy trì sự cân bằng
với quá trình phiêu bạt gen và có thể đóng vai trò quan trọng trong
cấu trúc di truyền quần thể. Nh kết quả đ phân tích, phiêu bạt gen
có thể không phải là yếu tố chính trong tất cả các quần thể Tuế
nghiên cứu.

3.3 Kích thớc quần thể ảnh hởng đến khả năng thụ phấn của
Tuế
Để đánh giá tầm quan trọng của yếu tố di truyền liên quan đến
mức độ suy giảm quần thể của 4 loài Tuế, chúng tôi đ tập trung
nghiên cứu tác động của số lợng cá thể đến khả năng thụ phấn
trong mỗi quần thể. Không có số liệu về kích thớc quần thể của 4
loài Tuế này ở nớc ta vào các năm trớc. Tuy nhiên, kết quả điều
tra đ chỉ ra rằng cả 4 loài Tuế đều suy giảm nghiêm trọng cả về số

19

lợng quần thể và kích thớc quần thể. Tại mỗi quần thể, mẫu đợc
thu thập theo tuyến. Khoảng cách giữa 2 tuyến là 180 m ở Bến En,
800 m ở Na Hang và 400 m ở Cúc Phơng cho C. dolichophylla.
Tơng tự, giá trị này là 70 m, 735 m và 350 m cho 3 quần thể ở Ba
Sao, Tân Dân và Yên Quang, tơng ứng, cho C. balansae; 500 m ở
Khe Nậm cho C. chevalieri; 450 m ở quần thể Tân Hợp cho C.
simplicipinna. Điều này cho phép đánh giá sự khác nhau về di
truyền trong mỗi quần thể Tuế. Hoạt động sinh sản của một số quần

thể trong thời gian khảo sát thực địa đợc ghi nhận. 8 nón đực ở
cùng một gốc cây đ đợc quan sát ở Tân Hợp. Số nón đực trên cùng
một gốc cây dao động từ 3 đến 7 và số nón cái trên cùng một gốc
cây cũng đợc quan sát ở Tân Hợp. Kết quả này có thể góp phần làm
tăng mức độ thụ phấn cận non trong quần thể nhỏ.
Hầu hết, giá trị Fis đợc tìm thấy ở các nhóm cá thể non cao hơn
so với nhóm cá thể trởng thành trong mỗi quần thể. Chẳng hạn, đối
với loài C.dolichophylla ở nhóm cá thể trởng thành giá trị Fis trung
bình là 0,38 và 0,454 cho 2 quần thể ở Bến En và Nậm Chang, tơng
ứng. Trong khi đó, giá trị này cao hơn ở nhóm cá thể non là 0,424 và
0,469 cho 2 quần thể Bến En và Nậm Chang, tơng ứng. Tơng tự,
kết quả nghiên cứu cũng tìm thấy ở một số quần thể ở Ba Sao, Tân
Dân cho loài C.balansae, quần thể Khe Nậm (C. chevalieri) và Tân
Hợp (C. simplicipinna). Sự khác nhau lớn về giá trị Fis giữa 2 nhóm
cá thể trong mỗi quần thể đợc tìm thấy ở quần thể Tân Dân, Khe
Nậm và Tân Hợp.
Hệ số thụ phấn chéo (Tm) thờng cao ở nhóm cá thể trởng thành
và thấp ở nhóm cá thể non trong mỗi quần thể Tuế. Giá trị Tm khác
nhau ở mức độ quần thể. Chẳng hạn, Tm ở nhóm cá thể trởng thành
dao động từ 0,375 ở quần thể Nậm Chang đến 0,449 ở Bến En cho
C. dolichophylla, từ 0,445 ở Yên Quang đến 0,682 ở Ba Sao cho C.
balansae. Kết quả nhận đợc về giá trị thụ phấn chéo của cả 4 loài

20

Tuế nghiên cứu là thấp so với nhiều loài sống trong rừng nhiệt đới,
có phơng thức sinh sản hữu tính nh Tachigali versicolor (Tm =
0,998; Loveless et al. 1998), Hedysarum coronarium (Tm = 0,830;
Yagoubi và Chriki, 2000), Caryocar brasilianse (Tm = 1,000;
Collevatti et al. 2001). Tuy nhiên, một số loài có giá trị Tm thấp hơn

hoặc tơng đơng, nh Cavanillesia platanifolla (Tm = 0,213 -
0,569; Murawski, 1995), Helicteres brevispira (Tm = 0,478 - 0,676;
Franceschinelli và Bawa, 2000). Giá trị thụ phấn chéo khác nhau có
ý nghĩa giữa các quần thể trong cùng một loài có thể phản ánh mức
độ khác nhau về di truyền và môi trờng sống (Liengsin et al., 1998,
Coates và Hamley, 1999, Lee, 2000). Liengsin và cộng sự (1998) đ
giả thiết rằng mức độ khác nhau về giá trị thụ phấn chéo của 11 quần
thể của loài Pterocarpus macrocarpus liên quan đến mức độ suy
giảm nơi sống, kích thớc và phân bố cây ra hoa trong mỗi quần thể.
Rõ ràng, đối với C. dolichophylla, nơi sống của 2 quần thể Nậm
Chang và Bến En bị suy giảm nhiều hơn so với quần thể Cúc
Phơng. Tơng tự đối với C. balansae, quần thể Tân Dân sống ở
tầng dới tán rừng thông trồng thờng xuyên bị tác động mạnh bởi
ngời dân địa phơng (canh tác dới tán rừng), hơn nữa kích thớc
bị suy giảm (khai thác cây cảnh), do vậy hệ số thụ phấn chéo thấp
hơn nhiều so với 2 quần thể Ba Sao và Yên Quang.
Hoạt động của côn trùng thụ phấn cũng là yếu tố quan trọng trong
môi trờng sống của chúng. Mật độ côn trùng cao sẽ làm tăng giá trị
thụ phấn chéo giữa các cá thể trong mỗi quần thể. Nơi sống của các
quần thể Tuế nghiên cứu bị rối loại và suy giảm mạnh, đặc biệt ở
những mảnh rừng thứ sinh và rừng trồng đ ảnh hởng rất lớn đến số
lợng loài và mật độ côn trùng thụ phấn với đặc điểm thích nghi cao
dới tán rừng và tất nhiên cũng góp phần làm suy giảm hệ số thụ
phấn chéo ở các quần thể nghiên cứu.


21


3.4 Quan hệ giữa các loài Tuế trên cơ sở giải mã vùng ITS1-rADN

Trình tự nucleotide của vùng ITS1 và một phần 18S và 5,8S-rADN
của 2 loài Tuế Cycas simplicipinna và C. chevalieri ở Việt Nam đ
đợc xác định. Chiều dài vùng ITS1-rADN là 654bp và 700bp cho 2
loài Tuế nghiên cứu C. simplicipinna và C. chevalieri, tơng ứng. 7
loài Tuế thuộc chi Cycas ở Trung Quốc đợc nghiên cứu bởi Chaw
và cộng sự (2005), trung bình 682,8bp (670bp - 731bp. Trong chi
Tuế (Cycas), thành phần G+C trung bình 56,2% (48,3% - 65,4%).
Sau khi loại bỏ tất cả các vị trí trống, 820 vị trí có giá trị đợc dùng
cho phân tích. Trong số 738 vị trí V (variable), giá trị Pi (Parsimony
informative) chiếm 565 vị trí. Đối với tất cả các cặp trình tự
nucleotide của vùng ITS1-rADN, hệ số trung bình của các cặp Si
(transition) và Sv (transversion) là 1.0. Số cặp tơng đồng trung
bình 363.
Phân tích mối quan hệ di truyền theo cả 3 phơng pháp ME, MP
và NJ đ chỉ ra mối quan hệ giữa các loài Tuế thuộc các chi khác
nhau. Các quan hệ di truyền của 2 loài Tuế Cycas chevalieri và C.
simplicipinna cũng đợc xác định. C. chevalieri có quan hệ gần với
nhóm loài C. pectinata, C. rumphii và C. taitungensis với giá trị
bootstrap 87% và 88% theo phơng pháp ME và MP, tơng ứng.
Trong khi đó, C. simplicipinna có quan hệ với nhóm loài C.
revoluta, C. micholizii, C. multipinnata và C. thouarsii (Hình 3.2).








22

Hình 3.2. Mối quan hệ di truyền của một số loài theo phơng pháp NJ

3.5 Các yếu tố đe doạ loài và quần thể Tuế
1 - Mất nơi sống đợc xác định là yếu tố quan trọng dẫn đến làm
suy giảm nhanh số lợng cá thể trong mỗi quần thể Tuế, đôi khi dẫn
đến sự tuyệt chủng cục bộ của một số loài Tuế. Phá rừng làm nơng
rẫy và hình thành các khu dân c là hình thức phổ biến. ở khu vực
Tân Thanh, nơi sống của C. simplicipinna, diện tích rừng gần khu
dân c và dọc theo các con đờng dẫn đến khu dân c đều bị chặt
trụi và đốt hàng năm vào cuối mùa khô để trồng cây nông nghiệp
nh lạc, sắn và chuối. Số cá thể trong quần thể nhỏ và tản mạn. Cây
tái sinh phụ thuộc khoảng trống giữa 2 vụ gieo trồng trong năm. Phá
rừng cũng diễn ra với tốc độ cao ở khu vực nghiên cứu.
2- Hiện tợng khai thác gỗ liên quan đến việc tạo ra các khoảng
trống làm biến đổi cấu trúc thảm thực vật ban đầu. Phân bố không
gian và cấu trúc tuổi cây rừng bị biến đổi. Hoạt động khai thác có

thể đợc xem xét nh là hoạt động chính bởi tất cả các hộ dân c

23

sống trong khu vực nghiên cứu nh Cúc Phơng, Bến En, Na Hang,
Tân Hợp và Hơng Sơn vào các năm cuối 1980 và đầu những năm
1990.
3 - Khai thác Tuế vì mục đích cây cảnh, làm thuốc và phục vụ nhu
cầu khác của ngời dân địa phơng. Bởi vì lá của tất cả cây Tuế là
đẹp và hấp dẫn, nhiều cây Tuế đợc nhổ và trồng ở vờn nhà hoặc
bán cho những ngời du lịch. Hoạt động này diễn ra ở hầu hết các
khu vực nghiên cứu.

Kết luận:
1 - Tất cả các quần thể của các loài Tuế nghiên cứu đều quá nhỏ
về kích thớc trong các mảnh rừng bị suy giảm, thậm chí ngay cả
trong các khu bảo tồn thiên nhiên, trung bình 34,8 cá thể/quần thể
(25 ở Cycas dolichophylla đến 58,8 ở C. balansae). Hoạt động ủa
con ngời đ làm suy giảm kích thớc quần thể và ảnh hởng đến
cấu trúc tuổi mỗi quần thể Tuế.
2 - 4 loài Tuế nghiên cứu đều duy trì mức độ đa dạng di truyền
cao. Một số yếu tố có thể đóng góp để duy trì tính đa dạng di truyền
cao ở cả 2 mức độ quần thể và loài, bao gồm phơng thức sinh sản
hữu tính khác gốc, khả năng phát tán hạt phấn nhờ côn trùng và mức
độ phức tạp về không gian nơi sống, kết hợp với chu kỳ sống lâu
năm và tiềm năng đột biến. Tuy nhiên, cả loài 4 loài Tuế nghiên cứu
đều có hệ số sinh sản cận non cao do kích thớc quần thể nhỏ, đó là
một hạn chế làm giảm mức độ đa dạng di truyền loài trong thời gian
gần.
3 - Trình tự nucleotide vùng ITS1-rADN của 2 loài Tuế Cycas

chevalieri và C. simplicipinna cùng với 12 loài Tuế khác
(Cycadales) đ chỉ ra rằng các loài Tuế thuộc chi Cycas đều cùng
một nguồn gốc. 2 loài Tuế này tách ra thành 2 nhóm, nhóm 1 gồm
C. chevalieri và 3 loài (C. taitungensis, C. pectinnata và C. rumphii)

24

cùng với C. chevalieri, nhóm 2 gồm C. simplicipinna và 4 loài Tuế
còn lại thuộc chi Cycas.

Kiến nghị:
- Luật bảo vệ và phát triển rừng phải đợc thực hiện nghiêm túc
để nơi sống phù hợp cho sự tồn tại của các quần thể Tuế. Khai
thác Tuế phải đợc hạn chế và cấm. Ngành Bảo vệ rừng nên
thiết lập các hợp đồng với ngời dân địa phơng về việc bảo
tồn các quần thể Tuế và nơi sống của chúng. Hợp đồng phải
đợc thiết lập cho tất cả các mảnh rừng tự nhiên, mà ở đó Tuế
đang tồn tại.
- Bảo tồn chuyển vị các loài Tuế cần phải đợc tiến hành càng
sớm càng tốt. Đây là nơi bảo tồn và quản lý để Tuế sinh trởng
và phát triển và phòng tránh tiềm năng xói mòn nguồn gen của
các quần thể Tuế.