nghiên cứu mối quan hệ phát sinh loài của cá ngựa (hippocampus spp.) và đa dạng di truyền của cá ngựa đen (hippocampus kuda bleeker, 1852)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG







HOÀNG KIM QUỲNH





NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH LOÀI
CỦA CÁ NGỰA (HIPPOCAMPUS SPP.)
VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA CÁ NGỰA ĐEN
(HIPPOCAMPUS KUDA BLEEKER, 1852)
TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ





LUẬN VĂN THẠC SĨ

Nha Trang - 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG





HOÀNG KIM QUỲNH





NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH LOÀI
CỦA CÁ NGỰA (HIPPOCAMPUS SPP.)
VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA CÁ NGỰA ĐEN
(HIPPOCAMPUS KUDA BLEEKER, 1852)
TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Mã số: 60.62.70


Người hướng dẫn khoa học:
TS. ĐẶNG THÚY BÌNH







Nha Trang - 2011

i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả và số
liệu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nghiên cứu nào.

Tác giả luận văn
Hoàng Kim Quỳnh

ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Nuôi trồng Thủy sản, Phòng
Đào tạo Đại học và Sau đại học, Viện Công nghệ sinh học và Môi trường, trường Đại
học Nha Trang đã quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu vừa qua.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đặng Thúy Bình, người đã tận tình
hướng dẫn, động viên và dìu dắt tôi trong suốt quá trình định hướng nghiên cứu, thực
hiện đề tài và viết luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn sự động viên, khích lệ và giúp đỡ của các Thầy, Cô
trong Khoa Nuôi trồng Thủy sản, trường Đại học Nha Trang đã truyền đạt cho tôi
những kiến thức quý báu, động viên, giúp đỡ và đóng góp ý kiến hữu ích cho tôi trong
quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn tốt nghiệp. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến Chi cục Nuôi trồng thủy sản Khánh Hòa đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành
khóa học.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp CHNT09NT, anh Dũng, bạn Tâm,

em Hà và Ngoan đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp những ý kiến hữu ích cho tôi trong
quá trình viết và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến gia đình đã động viên và giúp đỡ
tôi cả về vật chất và tinh thần trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.








iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC HÌNH vi
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG LUẬN 3
1.1. Một số đặc điểm sinh học của cá ngựa 3
1.1.1. Đặc điểm hình thái 3
1.1.2. Đặc điểm phân bố và môi trường sống 4
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng 5
1.1.4. Đặc điểm sinh trưởng 6
1.1.5. Đặc điểm sinh sản 8

1.2. Hiện trạng nghề khai thác và nuôi cá ngựa ở Việt Nam 11
1.2.1. Tình hình sản xuất giống và nuôi cá ngựa 11
2.2.2. Tình hình đánh bắt và mua bán cá ngựa 12
1.3. Đa dạng di truyền ở cá ngựa và một số loài thủy sinh vật 13
1.3.1. DNA ti thể và nghiên cứu di truyền quần thể 13
1.3.2. Các phương pháp nghiên cứu di truyền quần thể 15
1.3.3. Nghiên cứu mối quan hệ phát sinh loài và đa dạng di truyền ở cá ngựa cũng
như một số loài thủy sinh vật khác 18
1.3.4. Nghiên cứu di truyền và vấn đề bảo tồn cá ngựa 21
CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu 23
2.2. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 24
2.3. Phương pháp nghiên cứu 25
2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái 25
2.3.1.1. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu hình thái 25
2.3.1.2. Phương pháp định danh 26
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu di truyền 27

iv
2.3.2.1. Tách chiết DNA, khuếch đại và giải trình tự 27
2.3.2.2. Phân tích đa dạng loài cá ngựa Hippocampus kuda dựa trên haplotype 28
2.3.2.3. So sánh trình tự các loài cá ngựa 28
2.3.2.4. Phân tích mối quan hệ loài bằng cây tiến hóa (phylogenetic analysis).28
2.3.2.5. Phân tích di truyền quần thể loài cá ngựa đen Hippocampus kuda 29
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Đặc điểm hình thái các loài cá ngựa thuộc giống Hippocampus tại vùng biển
Khánh Hòa và Phú Yên 33
3.1.1. Cá ngựa đen (Hippocampus kuda Bleeker, 1852) 33
3.1.2. Cá ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus Leach, 1814) 34
3.1.3. Cá ngựa gai (Hippocampus spinosissimus Weber, 1913) 35

3.1.4. Cá ngựa gai nhọn (Hippocampus histrix Kaup, 1856) 35
3.1.5. Cá ngựa thân trắng (Hippocampus keloggi Jordan & Snyder, 1902) 36
3.1.6. Cá ngựa vằn (Hippocampus comes Cantor, 1850) 37
3.2. Đặc điểm di truyền cá ngựa 38
3.2.1. Khuếch đại DNA cá ngựa 38
3.2.2. Mối quan hệ phát sinh loài của các loài cá ngựa (Hippocampus spp.) 39
3.2.2.1. Mối quan hệ phát sinh loài dựa trên gen CO1 mtDNA 39
3.2.2.2. Mối quan hệ phát sinh loài dựa trên gen 16S mtDNA 42
3.2.3. Đa dạng di truyền cá ngựa đen Hippocampus kuda 47
3.2.4. So sánh mối quan hệ loài cá ngựa trong một số nghiên cứu 50
3.3. Thảo luận 51
3.3.1. Phân loại cá ngựa dựa vào phương pháp hình thái 51
3.3.2. Mối quan hệ tiến hóa dựa trên các chỉ thị phân tử 52
3.3.3. Sự đa dạng di truyền của cá ngựa đen H. kuda 54
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56
4.1. Kết luận 56
4.2. Đề xuất ý kiến 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
Tài liệu tiếng Việt: 58
Tài liệu tiếng Anh: 59



v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi 6
Bảng 1.2. Độ dài mùa sinh sản của một số loài cá ngựa 9
Bảng 1.3. Sức sinh sản của cá ngựa cái và khả năng ấp của cá ngựa đực (Trương Sĩ
Kỳ, 1997, 2000). 10

Bảng 1.4. Danh mục một số loài cá ngựa được nuôi trên thế giới 12
Bảng 2.1. Trình từ các đoạn mồi được sử dụng trong phản ứng PCR 27
Bảng 2.2. Các thông số về trình tự và mô hình tiến hóa của phân tích đa dạng loài cá
ngựa (Hippocampus spp.) (Modeltest 3.7, Akaike Information Criterion). 30
Bảng 2.3. Các thông số về trình tự và mô hình tiến hóa của phân tích di truyền quần
thể Hippocampus kuda (Modeltest 3.7, Akaike Information Criterion) 30
Bảng 2.4. Các trình tự gen 16S, CO1 mtDNA của các loài cá ngựa 31
Bảng 3.1. Kích thước, số lượng và khối lượng cá ngựa (Hippocampus spp.) 38
Bảng 3.2. Sự tương đồng dựa trên gen CO1 mtDNA của các loài cá ngựa Việt Nam.41
Bảng 3.4. So sánh một số kết quả nghiên cứu phát sinh loài cá ngựa 50













vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cá ngựa đen (Hippocampus kuda) 3

Hình 1.2. Cá ngựa gai (Hippocampus spinosissimus) 3
Hình 1.3. Cá ngựa vằn (Hippocampus comes);
4

Hình 1.4. Cá ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus) 4
Hình 1.5. Cá ngựa gai nhọn (Hippocampus histrix);
4
Hình 1.6. Cá ngựa thân trắng (Hippocampus kelloggi) 4
Hình 1.7. Các giai đoạn phát triển của cá ngựa đen con. 7
Hình 1.8. Cá ngựa chuyển trứng 10
Hình 1.9. DNA ti thể người 13
Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 24
Hình 2.2. Đặc điểm hình thái ngoài và các chỉ tiêu phân loại cá ngựa 25
Hình 2.3. Đặc điểm hình thái phân loại các loài cá ngựa Việt Nam 26
Hình 3.1. Cá ngựa đen (Hippocampus kuda) 33
Hình 3.3. Cá ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus) 34
Hình 3.3. Cá ngựa gai (Hippocampus spinosissimus) 35
Hình 3.4. Cá ngựa gai nhọn (Hippocampus histrix) 36
Hình 3.5. Cá ngựa thân trắng (Hippocampus kelloggi) 36
Hình 3.6. Cá ngựa vằn (Hippocampus comes) 37
Hình 3.7. Kết quả điện di sản phẩm PCR của các mẫu cá ngựa 39
Hình 3.8. Cây phát sinh loài dựa trên gen CO1 mtDNA của cá ngựa thu tại vùng biển
Nam Trung Bộ 44
Hình 3.9. Cây phát sinh loài dựa trên gen 16S mtDNA của cá ngựa thu tại vùng biển
Nam Trung Bộ 45
Hình 3.10. Cây đa dạng loài dựa trên gen CO1 mtDNA của cá ngựa đen Hippocampus
kuda thu tại vùng biển Nam Trung Bộ; 48





vii
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

18S rDNA Tiểu phần lớn của DNA ribosome
A,C,G,T Adenine, Cytocine, Guanine, Thymine
AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism
BI Bayesain inference
bp Base pair (cặp bazơ )
BT Giá trị bootstrap
CO1 Cytochrome c oxidase subunit 1
DNA, RNA Deoxyribonucleic acid, Ribonucleic acid
dNTP Deoxynucleotide triphosphate
EST Expressed Sequence Tag
Haplotype Kiểu đơn
HUFA Highly unsaturated fatty acids
ITS2 rDNA Đoạn chèn số 2 giữa gen DNA ribosome
Lineage Nhánh
Marker Chỉ thị
ML Maximum likelihood
MP Maximum parsimony
mtDNA Mitochondrial DNA (Hệ gen ti thể)
PCR Polymerase Chain Reaction
PP Posterior probability (giá trị tin cậy)
RADP Random Amplified Polymorphic DNA
RFLP Restriction fragment length polymorphism
SNP Single Nucleotide Polymorphisms
SSCP Single Strand Conformational Polymorphism




1
MỞ ĐẦU

Nước ta, với tiềm năng diện tích mặt biển lớn, có điều kiện rất lớn để phát triển
nghề nuôi trồng và khai thác thủy sản. Trong những năm qua, sự phát triển của nghề
nuôi thủy sản giữ vị trí quan trọng trong cơ cấu GDP, góp phần giải quyết việc làm,
nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống nông ngư dân. Bên cạnh các đối tượng truyền
thống như cá tra, tôm sú, cá biển,…, cá ngựa gần đây, với ứng dụng nổi bật trong y
học và sinh vật cảnh, đã và đang trở thành một đối tượng quan trọng và thu hút được
sự quan tâm của người nuôi và các nhà nghiên cứu.
Việt Nam là một trong năm quốc gia xuất khẩu cá ngựa nhiều nhất thế giới. Trung
bình, Việt Nam bán khoảng 6,5 tấn cá ngựa (tương ứng với khoảng 2,2 triệu con) mỗi
năm, chủ yếu là xuất sang Trung Quốc (Vincent, 1996; Giles và ctv, 2005). Mặc dù một
số loài cá ngựa đã được sản xuất giống và nuôi thương phẩm thành công nhưng phần
lớn sản lượng được khai thác từ tự nhiên. Những hạn chế trong công tác quản lý, quy
hoạch và bảo vệ nguồn lợi thủy sản nói chung và cá ngựa nói riêng mà nguyên nhân
chính là thiếu những nghiên cứu làm cơ sở cho việc xây dựng các giải pháp bảo tồn đã
dẫn đến việc khai thác quá mức và cạn kiệt nguồn lợi cá ngựa nước ta. Hậu quả là nhiều
loài đã bị suy giảm nghiêm trọng về cả sản lượng và kích thước khai thác, ngày càng
nhiều loài được liệt vào sách đỏ Việt Nam và quan trọng hơn là sự suy giảm mức độ đa
dạng di truyền của nhiều quần thể cá ngựa nước ta. Trong khi đó, cá ngựa vốn có khả
năng sinh sản thấp, ít di chuyển, hình thức giao phối đặc biệt khiến chúng dễ dàng là đối
tượng của các hình thức khai thác quá mức (Lourie và ctv, 1999).
Nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cá ngựa nước ta đã được đề cập trong nhiều nghiên
cứu. Tuy nhiên, các nghiên cứu chuyên sâu liên quan đến điều tra nguồn lợi và đa dạng di
truyền cá ngựa nước ta còn rất hạn chế, ngoại trừ công trình nghiên cứu của Lourie và ctv
(1999) và nghiên cứu gần đây của Ngô Đăng Nghĩa và Đặng Thúy Bình (2009). Các
nghiên cứu về mối quan hệ phát sinh loài của cá ngựa và đa dạng di truyền của cá ngựa
đen tại khu vực Nam Trung Bộ nước ta – vùng có nhiều loài cá ngựa phân bố tự nhiên vẫn
chưa được đề cập.
Trong tổng số 106 loài cá ngựa được công bố (McAllister, 1990), rất nhiều loài
trong số đó bị định danh nhầm (McAllister, 1990; Eschmeyer, 1996) do thiếu tính đa

2
dạng về đặc điểm hình thái, thiếu mô tả gốc và khả năng ngụy trang bằng cách thay đổi
màu sắc hoặc cấu trúc da để phù hợp với môi trường xung quanh (Lourie và ctv, 1999).
Hiện nay, việc kết hợp đặc điểm hình thái và di truyền (giải trình tự các đoạn gen của
DNA ti thể và DNA nhân) là phương pháp hữu hiệu trong nghiên cứu phân loại, mối
quan hệ phát sinh loài và đa dạng di truyền của cá ngựa (Casey, 1999; Lourie và ctv,
2005; Teske và ctv, 2005; Pardo và ctv, 2007; Galbusera và ctv, 2007).
Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ phát sinh loài
của cá ngựa (Hippocampus spp.) và đa dạng di truyền của cá ngựa đen
(Hippocampus kuda Bleeker, 1852) tại khu vực Nam Trung Bộ” được thực hiện
nhằm bước đầu xây dựng mối quan hệ loài và đánh giá mức độ đa dạng di truyền của
cá ngựa tại khu vực Nam Trung Bộ nước ta.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài của đề tài:
(1) Kết quả của đề tài sẽ cung cấp những thông tin khoa học liên quan đến mối quan
hệ phát sinh loài và đa dạng di truyền của cá ngựa đen nói riêng và cá ngựa nói chung.
(2) Đánh giá mức độ đa dạng di truyền cá ngựa khu vực Nam Trung Bộ, làm cơ
sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững nguồn lợi cá
ngựa nước ta.
Mục tiêu của đề tài: Mô tả đặc điển hình thái của một số loài cá ngựa thu được tại
khu vực Nam Trung Bộ. Lập cây mô tả mối quan hệ phát sinh loài của các loài cá ngựa
(Hippocampus spp.) tại khu vực Nam Trung Bộ và đánh giá mức độ đa dạng di truyền
của cá ngựa đen (Hippocampus kuda).
Để thực hiện mục tiêu của nghiên cứu này, đề tài tiến hành các nội dung sau:
1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các loài cá ngựa thu được tại khu vực Phú
Yên và Khánh Hòa.
2. Xây dựng cây phát sinh loài của các loài cá ngựa ven biển Nam Trung Bộ dựa
trên phân tích đoạn gen 16S mtDNA và CO1 mtDNA.
3. Nghiên cứu mức độ đa dạng di truyền của loài cá ngựa đen (H. kuda) dựa trên
phân tích đoạn gen CO1 mtDNA.

3
CHƯƠNG I
TỔNG LUẬN
1.1. Một số đặc điểm sinh học của cá ngựa
1.1.1. Đặc điểm hình thái
Cá ngựa có hình dạng khác biệt so với nhiều loài cá khác. Đầu to có dạng như
đầu ngựa kéo dài và nằm trên trục vuông góc với thân. Hai mắt nằm trên phần đầu có
thể cử động hoàn toàn độc lập nhau. Cơ thể gồm nhiều đốt xương vòng, trong đó,
nhiều đốt có gai: các đốt 1, 4, 7, 11 ở phần thân và các đốt 1, 4, 8, 11, 14, 16, 18, 20 ở
phần đuôi. Da cá ngựa không có dạng vẩy và bao phủ toàn bộ mặt ngoài bộ khung
xương. Cá ngựa trưởng thành chỉ có vây ngực và vây lưng, không có vây đuôi. Đuôi
thon nhỏ, có khả năng cuộn lại để bám vào giá thể. Chiều dài trung bình của cá ngựa
từ 10 - 20 cm. Có loài có kích thước rất nhỏ như Hippocampus denise chỉ 2 cm, ngược
lại, loài Hippocampus abdominalis có thể đạt đến kích thước 30 cm (Francis, 1988).
Phần lớn cá ngựa có màu nâu hoặc đen. Tuy nhiên, một số loài có khả năng thay đổi
màu sắc như Hippocampus capensis, bình thường có màu nâu nhưng tùy theo điều
kiện môi trường, chúng có thể chuyển sang các màu như: đen, xanh, trắng hoặc vàng
(Bell và ctv, 2003).
* Một số loài cá ngựa thường gặp ở biển Việt Nam:
Hình 1.1. Cá ngựa đen (H. kuda) Hình 1.2. Cá ngựa gai (H. spinosissimus)
[] [http:// xttm.agroviet.gov.vn]

4

Hình 1.3. Cá ngựa vằn (H. comes) Hình 1.4. Cá ngựa ba chấm (H. trimaculatus)
[] []
Hình 1.5. Cá ngựa gai nhọn (H. histrix) Hình 1.6. Cá ngựa thân trắng (H. kelloggi)
[http://diverosa] []
1.1.2. Đặc điểm phân bố và môi trường sống
Cá ngựa thường phân bố ở các vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới từ 50
o
vĩ
Bắc đến 50
o
vĩ Nam, trong đó, Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương là nơi cá ngựa phân
bố nhiều. Tất cả các loài cá ngựa đều sống đáy và gần đáy. Phần lớn chúng sống ở độ
sâu dưới 30m, một số được tìm thấy ở độ sâu 40 – 100m như loài H. kelloggi ở
Malaysia (Choo và Liew, 2003) hay loài H. minotaur ở Úc (Gomon, 1997).
Trong tự nhiên, cá ngựa thường phân bố ở các vùng sinh thái như thảm cỏ biển
hoặc rừng ngập mặn (ở vùng cận nhiệt đới) và vùng rạn san hô (ở vùng nhiệt đới). Một
số loài có khả năng thích ứng tốt với cả môi trường nước lợ và nước mặn như H.
abdominalis (Foster và Vicent, 2004), H. capensis (Whitfield, 1995), H. kuda (Munro,
1967; Kuiter, 2000) và H. reidi (Rosa và ctv, 2002). Một số loài thay đổi môi trường

5
sống tùy theo giai đoạn phát triển (Foster và Vicent, 2004). Ở giai đoạn ấu niên, loài
H. comes thường sống ở các bãi rong mơ (Sargassum spp.) thuộc vùng dưới triều; khi
trưởng thành, chúng thường sống ở các vùng có san hô và bọt biển phát triển (Perante
và ctv, 1998).
Vùng biển nước ta thường bắt gặp 3 loài: cá ngựa đen (H. kuda), cá ngựa ba
chấm (H. trimaculatus) và cá ngựa gai (H. spinosissimus). Ngoài ra, cũng bắt gặp một
số loài như: cá ngựa gai nhọn (H. histrix), cá ngựa thân trắng (H. keloggi) và cá ngựa
vằn (H. comes) nhưng với số lượng rất ít (Lourie và ctv, 1999).
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng

Cá ngựa thuộc nhóm bắt mồi ít chủ động. Cá thường chọn các vị trí thuận lợi và
rình con mồi bơi qua để đớp. Mõm có dạng ống, không có răng và dạ dày, ruột thẳng.
Hầu hết các loài cá ngựa có phổ thức ăn tương đối giống nhau: artemia, mysid,
copepoda, isopoda, luân trùng, amphipoda, cá nhỏ hoặc động vật không xương khác.
Trong đó, thành phần thức ăn là giáp xác chiếm tỷ lệ lớn trong khẩu phần thức ăn của cá
ngựa và có sự thay đổi theo giai đoạn phát triển, với giai đoạn nhỏ ăn nhiều amphipoda
và giai đoạn lớn ăn các loài tôm thuộc bộ Caridea (Woods, 2002; Foster và Vicent,
2004; Kitsos và ctv, 2008). Ngoài tự nhiên cá ngựa không ăn thực vật như tảo và rong
biển (Teixeira và Musick, 2001; Woods, 2002). Nhưng các mảnh cỏ biển được tìm thấy
trong ruột của một số loài như: H. trimaculatus, H. guttulatus, có thể do chúng bám vào
thức ăn của cá ngựa và theo vào trong ruột (Foster và Vicent, 2004; Kendrick và
Hyndes, 2005; Kitsos và ctv, 2008). Có ít nhất một loài đã biết (H. guttulatus) ăn thức
ăn là các chất cặn bã, các hạt lơ lửng trong môi trường nước (Foster và Vicent, 2004).
Thức ăn cho cá ngựa giống trong nuôi nhân tạo là các loại động vật nổi còn
sống và phù hợp với kích cỡ miệng, tuy nhiên, chúng cũng có thể ăn được các loại
giáp xác đông lạnh như copepoda (Trương Sĩ Kỳ và ctv, 1993; Vicent, 1996; Woods,
2003b). Nghiên cứu về tính chọn lọc thức ăn trên cá ngựa, Payne và Rippingale (2000)
đã nhận thấy thức ăn thích hợp cho giai đoạn đầu của cá ngựa (mới nở - 35 ngày tuổi)
là nauplius của copepoda hay luân trùng. Ương nuôi cá ngựa giống (H. hippocampus)
bằng copepoda nauplii hay luân trùng cho kết quả sinh trưởng và tỷ lệ sống cao hơn so
với cho ăn bằng artemia nauplii do chúng được tiêu hóa tốt hơn (Hồ Thị Hoa, 2006;

6
Otero-Ferrer và ctv, 2010). Nghiên cứu của Woods và Valentino (2003) cho thấy có
thể thay thế artemia làm giàu bằng mysis (Amblyops kempi) đông lạnh trong nuôi cá
ngựa Hippocampus abdominalis do hàm lượng axít béo không no (HUFA) và protein
cao của loại thức ăn này.
Hoạt động bắt mồi của cá ngựa chủ yếu diễn ra vào ban ngày (6 – 18 giờ) điều
này được đề cập trong nhiều nghiên cứu (Trương Sĩ Kỳ và ctv, 1996; Trương Sĩ Kỳ,
2000; Foster và Vincent, 2004). Một số loài cá ngựa như cá ngựa đen (Hippocampus

kuda) có thể bắt mồi được vào ban đêm trong điều kiện chiếu sáng liên tục (Trần
Sương Ngọc và ctv, 1997; Trương Sĩ Kỳ, 2000).
1.1.4. Đặc điểm sinh trưởng
Có các nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng của cá ngựa, mối quan hệ giữa tuổi
và kích thước của chúng (Foster và Vicent, 2004) ngoại trừ công trình nghiên cứu của
Woods (2000) trên loài H. abdominolis từ giai đoạn mới nở đến khi bắt đầu thành thục
(tương ứng với 52 tuần). Kết quả nghiên cứu của Job và ctv (2002) cho thấy, cá ngựa
đen (Hippocampus kuda) nuôi có tốc độ sinh trưởng 0,90 – 1,53 mm/ngày. Theo
Trương Sĩ Kỳ (2000) sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi theo thời gian được trình bày ở
bảng 1.1.
Bảng 1.1. Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi (Trương Sĩ Kỳ, 2000)
Tháng nuôi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
L (mm) 31 48 70 92 118 134 142 148 153 157 160
W (g) - - - 2,3 4,83 8,1 10,3 - 14,3 15,2 -

7
Các giai đoạn phát triển của cá ngựa con được mô tả chi tiết bởi Choo và Liew
(2006) trên loài cá ngựa đen.

Hình 1.7. Các giai đoạn phát triển của cá ngựa đen con.
(a) 7.92–10.70 mm L
S
(1 ngày tuổi), (b) 7.08–12.79mm L
S
(3–4 ngày tuổi), (c) 11.57–
14.40 mm L
S
(5–7 ngày tuổi), (d) 10.37–19.57 mm L
S
(9–12 ngày tuổi), (e) 20.19–

21.76 mm L
S
(14–18 ngày tuổi), (f) 29.80–69.25 mm L
S
(25–51 ngày tuổi), (g) 49.19–
107.88 mm L
S
(60–89 ngày tuổi), (h) 86.70–129.31 mm L
S
(98–124 ngày tuổi). (h i),
con cái, (h ii), con đực.

8
1.1.5. Đặc điểm sinh sản
Việc xác định tuổi thành thục lần đầu của cá ngựa gặp rất nhiều khó khăn và
mới chỉ được đề cập trên một vài đối tượng. Những loài có kích thước nhỏ như H.
zosterae thành thục lần đầu sau 3 tháng tuổi, trong khi các loài Hippocampus barbouri,
H. fuscus, H. hippocampus và H. ingens thành thục sau 4 đến 5 tháng tuổi. Một số loài
khác như H. spinosissimus, H. trimaculatus, và H. capensis thành thục muộn hơn sau 6
đến 12 tháng tuổi (Foster và Vincent, 2004).
Theo Foster và Vincent (2004), mùa vụ sinh sản và độ dài của mùa vụ sinh sản
của cá ngựa có sự khác nhau giữa các quần thể tùy thuộc vào vùng địa lý và chịu sự ảnh
hưởng của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sang và nguồn thức ăn sẵn có. Mùa
sinh sản của H. zosterae bị chi phối bởi độ dài chiếu sáng trong ngày hơn là ảnh hưởng
của nhiệt độ. Loài H. trimaculatus ở Trung Quốc có đỉnh cao sinh sản từ tháng 3 đến
tháng 5, nếu trong điều kiện nhiệt độ được duy trì ở mức ổn định chúng có thể sinh sản
quanh năm, hay ở Philippin nơi có nhiệt độ quanh năm tương đối ổn định thì người ta
bắt gặp cá thể mang trứng của loài H. comes ở mọi thời điểm trong năm nhưng đỉnh cao
là từ tháng 7 đến tháng 12 (Foster và Vincent, 2004). Cá ngựa phân bố ở khu vực nhiệt
đới có mùa vụ sinh sản dài hơn so với vùng cận nhiệt đới và các vùng nước lạnh, ngoại

trừ loài H. abdominalis (Foster và Vincent, 2004; Vincent và Sadler, 1995).

9
Bảng 1.2. Độ dài mùa sinh sản của một số loài cá ngựa
Loài
Mùa
sinh
sản
Độ dài mùa
sinh sản
(tháng)
Thời gian ấp
(ngày)
Tham khảo
H. abdominalis
Quanh
năm
12 28 – 34
Lourie và ctv., 1999;
Woods, 2000
H. bargibanti
Quanh
năm
12 14 -
H. capensis Mùa hè

4 18 – 45
Grange và Cretchley, 1995;
Whitfield, 1995
H. comes

Quanh
năm
12 9 – 18 -
H. erectus
T 5 -
10
6 21 Herald và Rakowicz, 1951
H. guttulatus T3 - 10 8 21 -28
Boisseau, 1967;
Cabo, 1979; Kuiter, 200l;
H. hippocampus

T 4 -
10
7 21 – 34
Boisseau, 1967; Lythgoe
vàLythgoe, 1971; Cabo,
1979
H. kuda
Quanh
năm
12 10 – 24
Xu, 1985; Mi và ctv.,
1998; Truong và Doan,
1994; Truong, 1994
Hầu hết các loài cá ngựa ở biển Việt Nam đều có mùa đẻ kéo dài quanh năm.
Tuy nhiên, tùy loài và vùng biển mà mùa đẻ rộ có thể thay đổi. Đối với loài cá ngựa
đen vùng biển Khánh Hòa mùa đẻ rộ thuộc các tháng 4, 5, 9, 10 và 12 (Trương Sĩ Kỳ
và ctv, 1993; Trương Sĩ Kỳ, 2000). Cá ngựa gai nhọn (H. histrix) từ tháng 5 đến tháng
11. Cá ngựa ba chấm (H. trimaculatus) từ tháng 3 đến tháng 5 và tháng 10 (Trương Sĩ

Kỳ và ctv, 1993; Trương Sĩ Kỳ, 1997, 2000). Cá ngựa loài H. comes được tìm thấy đẻ
quanh năm ở Philippines nhưng số lượng con đực mang trứng đạt cực đại vào tháng 7
và tháng 12, tương ứng với mùa mưa (Perante và ctv, 2002). Sức sinh sản tuyệt đối của
cá ngựa phụ thuộc vào từng loài. Mối quan hệ giữa sức sinh sản tuyệt đối của ngựa cái
và khả năng ấp của cá ngựa đực thể hiện ở bảng 2.3.

10
Bảng 1.3. Sức sinh sản của cá ngựa cái và khả năng ấp của cá ngựa đực (Trương
Sĩ Kỳ, 1997, 2000).
Loài SSS tuyệt đối (trứng) Khả năng ấp của cá đực (con)
H. kuda 2.451 – 27.936 271 – 1.405
H. trimaculatus 7.247 – 92.734 232 – 1.286
H. histrix 9.796 – 23.965 205 – 622
H. guttulatus 163 – 210 133–170
H. zosterae 69 55
Thời gian phát triển phôi trong túi ấp của cá ngựa đực từ 9 đến 45 ngày, phụ
thuộc vào loài và nhiệt độ ấp (Woods, 2003c; Whitfield, 1995; Vincent và Sadler,
1995; Strawn, 1958; Cai và ctv, 1984a). Nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến
thời gian phát triển phôi, nhiệt độ tăng thời gian phát triển phôi xảy ra nhanh hơn và
ngược lại. Thời gian phát triển phôi của loài H. trimaculatus ở nhiệt độ 22,5
o
C là 19
ngày, 26
o
C là 16 ngày và chỉ còn 11 ngày ở 28,5
o
C (Trương Sĩ Kỳ, 1997; Cai và ctv,
1984b). Các loài H. abdominalis, H. whitei cũng xảy ra hiện tượng tương tự (Weiss,
2004; Woodwin và ctv, 2002).
Cá ngựa khác với các loài cá khác về tập tính chuyển trứng và đẻ con. Khi

trứng đạt đến giai đoạn chín muồi, cá cái sẽ chuyển trứng sang túi ấp của cá đực. Sau
đó, cá đực sẽ ấp trứng và phóng thích cá con ra ngoài (Trương Sĩ Kỳ, 2000). Việc bắt
cặp sinh sản ở cá ngựa thể hiện tính chung thủy cao trong suốt mùa vụ sinh sản
(Kornienko, 2001). Trong mùa sinh sản, con đực có thể có đến 3 túi ấp trứng chứa
phôi ở các giai đoạn khác nhau do trong quá trình ấp, cá ngựa đực vẫn có thể nhận túi
trứng mới từ cá cái. Cá là loài phân tính, có thể phân biệt con đực và con cái thông qua
đặc điểm hình thái, túi ấp trứng ở phía bụng của con trưởng thành (Choo và Liew, 2006).





Hình 1.8. Cá ngựa chuyển trứng
(nguồn và


11
1.2. Hiện trạng nghề khai thác và nuôi cá ngựa ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất giống và nuôi cá ngựa
Việc nuôi cá ngựa với mục đích kinh tế được bắt đầu từ những năm 50 cho đến
năm 1980. Từ năm 1957, Trung Quốc đã nuôi hai loài cá ngựa H. kuda và H.
trimaculatus. Thức ăn sử dụng trong nuôi cá chủ yếu là ấu trùng giáp xác, cá ngựa
trưởng thành được cho ăn moi, ruốc, bột tôm tươi hay khô. Trung Quốc có 7 cơ sở
nuôi qui mô lớn ở vùng biển phía nam (Trương Sĩ Kỳ, 2006b).
Nghiên cứu nuôi cá ngựa thương phẩm trong điều kiện nhân tạo đang thu hút sự
quan tâm nghiên cứu của nhiều quốc gia. Thái Lan bắt đầu nghiên cứu nuôi cá ngựa
thương phẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng kết quả bước đầu chưa thật sự
khả quan. Tỷ lệ sống của cá không cao, nguồn thức ăn nuôi cá chưa chủ động được cũng
như chưa cho cá ngựa tái phát dục trong điều kiện nuôi nhốt, cho nên chưa tạo được thế
hệ F2. Các nước Anh, Úc, Ấn Độ, Nam Phi, Bỉ, cũng đang tập trung nghiên cứu đặc

điểm sinh học, sản xuất giống và nuôi thương phẩm loài cá này, nhưng kết quả đạt được
còn rất hạn chế, chỉ thành công ở qui mô thí nghiệm (Trương Sĩ Kỳ, 2006a).
Việt Nam đã được tiến hành thử nghiệm cho sinh sản nhân tạo cá ngựa đen từ
năm 1990 (Trương Sĩ Kỳ và ctv, 1996). Đến nay qui trình nuôi tương đối ổn định, đã
chủ động sản xuất giống và nuôi thương phẩm ở qui mô đại trà. Khánh Hòa là nơi có
nghề nuôi cá ngựa phát triển tập trung nhất cả nước, các loài được nuôi chính như cá
ngựa đen (H. kuda), cá ngựa ba chấm (H. trimaculatus), cá ngựa vằn (H. comes)
(Lourie và ctv, 1999). Mô hình nuôi chủ yếu là trong các bể kính có kích thước nhỏ
hay bể composite, cá cũng có thể được nuôi trong các lồng trên biển (Hồ Thị Hoa,
2006). Kích thước cá thu hoạch thường 6 – 12 cm, và cá chủ yếu được bán dưới dạng
cá cảnh (Trương Sĩ Kỳ, 2006b).

12
Bảng 1.4. Danh mục một số loài cá ngựa được nuôi trên thế giới
Loài Vùng biển Tác giả
H. abdominalis Úc, New Zealand Woods, 2003
H. kuda
Việt Nam, Trung Quốc,
Thái Lan, Indonesia,
Trương Sĩ Kỳ và Đoàn Thị Kim
Loan, 1994
H. trimaculatus,
H. spinosissimus
Việt Nam, Trung Quốc Sheng và ctv, 2006
H. subelongatus Úc Payne và Rippingale, 2000
H. fuscus, H. kuda,
H. barbouri
Anh Wilson và Vincent, 1998
H. whitei Úc Wong và Benzie, 2003
H. comes Philipin, Việt Nam

Perante và ctv, 1998;
H. capensis Nam Phi Heather, 2005
H. gutullatus Tây Ban Nha Planas và ctv, 2010
H. reidi Ý Olivotto và ctv, 2008
2.2.2. Tình hình đánh bắt và mua bán cá ngựa
Mặc dù là loài có giá trị kinh tế và nhu cầu xuất khẩu cao nhưng vấn đề phát
triển và bảo tồn chúng vẫn chưa được quan tâm đúng mực. Cá ngựa được xuất khẩu
dưới dạng sống và khô phục vụ cho các mục đích như làm thuốc chữa bệnh hay làm
cảnh (Giles và ctv, 2006). Trong tự nhiên, cá ngựa được khai thác thông bằng cách lặn
bắt hay sử dụng các thiết bị như lưới quét.
Ở Việt Nam, việc điều tra và quản lý khai thác cá ngựa phục vụ cho mục đích
thương mại đã được đánh giá. Mặt dù tỷ lệ đánh bắt hàng ngày không lớn, nhưng mỗi
năm vẫn có đến 6,5 tấn cá ngựa khô (khoảng 2,2 triệu con) được khai thác và tập trung
chủ yếu ở 5 tỉnh ven biển. Cá được thu mua bởi các thương lái ở địa phương, sau đó
cung cấp cho các thị trường nội địa chính như Thành Phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng và
Đà Nẵng. Tuy nhiên, phần lớn sản lượng cá khai thác được xuất khẩu sang thị trường
Trung Quốc, chủ yếu là các tỉnh gần biên giới với nước ta, trong đó phải kể đến tỉnh
Quảng Tây. Các quy định về phương pháp và kích cỡ cá khai thác ở nước ta còn thiếu
và chưa rõ ràng.

13
Dựa vào phương pháp hình thái và di truyền, Lourie và ctv (1999) đã chỉ ra có
tổng cộng 7 loài cá ngựa được tìm thấy trong lãnh hải Việt Nam. Chúng chủ yếu phân
bố ở các khu vực biển có rạng san hô hay thảm cỏ biển phát triển và cả các cửa sông
ven biển. Trong tổng số 7 loài thì có 3 loài được thị trường ưa chuộng bao gồm
Hippocampus spinosissimus, H. trimaculatus và H. kuda.
1.3. Đa dạng di truyền ở cá ngựa và một số loài thủy sinh vật
1.3.1. DNA ti thể và nghiên cứu di truyền quần thể
DNA ti thể (mitochondrial DNA-mtDNA) là một hệ gen độc lập, thường là
mạch vòng, được định vị trong ti thể. Bộ gen ti thể có cấu tạo xoắn kép, trần, mạch

vòng với 2 chức năng chủ yếu: mã hóa nhiều thành phần của ti thể và mã hóa cho một
số protein tham gia vào chuỗi chuyền điện tử. Có khoảng một vài trăm ti thể trên một
tế bào. Mỗi ti thể có nhiều bản sao DNA. Số lượng tổng số của DNA ti thể so với
DNA nhân là rất nhỏ (<1%).







Hình 1.9. DNA ti thể người, bao gồm 22 gen tRNA, 2 gen rRNA, và 13 vùng mã
hóa protein. Mũi tên chỉ các vùng gen được sử dụng trong nghiên cứu hiện tại
DNA bộ gen và DNA ti thể có nguồn gốc tiến hóa và kích thước khác nhau. Do
kích thước của hệ gen nhân là rất lớn, việc sử dụng các gen trong nhân làm đối tượng
nghiên cứu đa dạng di truyền có nhiều nhược điểm. Gen nhân có tần số đột biến thấp,
mặt khác chúng lại được di truyền từ cả bố và mẹ và bị phân ly qua mỗi thế hệ nên
việc dò tìm tổ tiên và mối quan hệ di truyền của đoạn DNA nào đó trở nên rất khó
khăn. Bởi vậy, DNA ti thể với những lợi thế của mình như số lượng alen ít (chỉ bằng

14
1/4 so với hệ gen nhân), tần số đột biến cao (cao hơn gấp 3 lần so với gen 12S và 18S
của DNA ribosome), di truyền theo dòng mẹ, không tái tổ hợp, số lượng bản sao lớn
và khá đồng nhất, đã, đang và sẽ là công cụ phân tử hữu hiệu trong các nghiên cứu về
di truyền quần thể và phát sinh chủng loài (Song và ctv,1998, Ballard và Witlock, 2004).
Hệ gen ti thể gồm có hai vùng chức năng chính: vùng mã hóa chiếm tới 93% hệ
gen ti thể và vùng còn lại được gọi là vùng siêu biến (vùng điều khiển) không được
dịch mã, chứa trình tự khởi đầu cho quá trình tái bản của chuỗi nặng và các trình tự
điều khiển quá trình phiên mã của các gen trong vùng mã hóa. Vùng siêu biến có tốc
độ tiến hóa nhanh hơn nhiều so với các vùng khác của hệ gen ti thể, vì vậy nó là vùng

thích hợp và có giá trị nhất trong phân tích di truyền quần thể, đặc biệt là đối với các
nghiên cứu biến đổi di truyền bên trong loài (Brown và ctv, 1979). Do đó, xác định và
so sánh trình tự mtDNA nhất là trình tự vùng siêu biến là phương pháp có độ tin cậy
cao được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu di truyền quần thể. Chúng không chỉ được
sử dụng để phân biệt các loài trong cùng một giống mà còn phân biệt các nhóm địa lý
trong cùng một loài (Wu và ctv, 2005). Trình tự của hệ gen ti thể của nhiều loài sinh
vật đã được nghiên cứu và công bố trên ngân hàng gen (GenBank) là cơ sở quan trọng
trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể sinh vật trên thế giới.
Một ưu điểm khác của DNA ti thể là chúng hiện diện với một số lượng lớn
trong tất cả các tế bào. Vì vậy, việc tách chiết DNA ti thể rất dễ dàng ngay cả với một
lượng mẫu nhỏ và không được bảo quản trong điều kiện thích hợp. Bên cạnh đó, DNA
ti thể không có các đoạn không mã hóa. Các đoạn này vốn rất phổ biến trong DNA bộ
gen, thường làm cho quá trình giải trình tự thêm phức tạp vì đôi khi cần phải tạo dòng
để thu được đoạn gen mong muốn tinh sạch (Tautz và ctv, 2003, Schander và
Willasen, 2005). Việc khuếch đại các đoạn gen của DNA ti thể chỉ cần một số lượng
giới hạn các đoạn mồi. Trên thực tế, sử dụng một cặp mồi chung khuếch đại đoạn gen
cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) của DNA ti thể có thể định danh được đến loài
ở hầu hết các ngành thuộc hệ thống phân loại động vật ngoại trừ lớp Cnidaria (Herbert
và ctv, 2004). Đoạn gen này đã được đề nghị sử dụng như một mã vạch DNA (DNA
barcoding) để nghiên cứu sự đa dạng sinh học của giới sinh vật (Herbet và ctv, 2003,
2004, Schander và Willasen, 2005).

15
Tuy nhiên, việc sử dụng DNA ti thể trong nghiên cứu di truyền quần thể cũng
có cũng có một số giới hạn. Đôi khi, trong những nghiên cứu phân loại, cây phát sinh
loài dựa trên gen có thể không phản ánh đúng hệ thống phân loại của loài bởi vì sự
phân nhánh của các giống loài có thể trước hoặc sau khi phân chia quần thể, thậm chí
loài mới. Hơn nữa, vì DNA ti thể di truyền theo dòng mẹ nên sự đa dạng có thể lớn và
không nhất thiết phản ánh đúng sự đa dạng tại các vị trí khác của gen ở mức độ loài.
Sự khác nhau về giới tính cũng sẽ ảnh hưởng đến sự đa dạng của DNA ti thể so với

DNA bộ gen. Vì vậy, người ta đề nghị nên sử dụng nhiều đoạn gen để có kết quả với
độ chính xác cao (Schander và ctv, 2005; Avise, 2009).
Bên cạnh đó, trình tự của các gen mã hóa thuộc DNA ribosome (28S, 5.8S và
18S) cũng như các gen không mã hóa (khoảng chèn giữa gen ITS1 & ITS2) cũng được
sử dụng rộng rãi trong phân loại và định danh loài (Cunningham và ctv, 1996, 2000).
Tuy nhiên, tỉ lệ đột biến của DNA bộ gen thấp hơn khoảng 4 lần so với DNA ti thể.
Hơn nữa, nghiên cứu DNA bộ gen thường phức tạp hơn vì có xảy ra quá trình tái tổ
hợp và những hiểu biết còn khá ít ỏi về cơ chế tiến hóa của chúng (Swofford và ctv, 1996).
1.3.2. Các phương pháp nghiên cứu di truyền quần thể
Hầu hết các nghiên cứu di truyền quần thể đều tập trung trả lời câu hỏi: nguyên
nhân nào gây nên sự khác biệt các quần thể ở các vùng địa lý khác nhau? Sự biến động
di truyền ở các quần đàn gây nên do nhân tố ngăn cách địa lý, sự thích nghi với môi
trường. Dần dần qua thời gian, quần thể tích lũy những đặc điểm riêng phù hợp với
vùng địa lý sinh sống. Loài mới hình thành sau khi trải qua một quá trình cách ly lâu
dài và từ đây sẽ có con đường tiến hóa khác với quần thể ban đầu.
Di truyền học quần thể nghiên cứu về sự phân bố những khác biệt di truyền
trong các quần thể và những thay đổi của sự phân bố đó theo thời gian (Griffiths và
ctv, 2000). Thay đổi về tần số một allen trong quần thể có thể là do ảnh hưởng của
chọn lọc tự nhiên, khi tỷ lệ những cá thể mang một allen nào đó sống sót và sinh sản
được cao hơn khiến allen này xuất hiện nhiều hơn trong quần thể qua thời gian
(Griffiths và ctv, 2000). Sự lạc dòng di truyền (genetic drift) cũng có thể diễn ra, khi
những sự kiện ngẫu nhiên làm biến đổi ngẫu nhiên tần số allen (Griffiths và ctv, 2000).

16
Trải qua nhiều thế hệ, bộ gen của các sinh vật có thể thay đổi, dẫn đến hiện tượng
tiến hóa. Đột biến và chọn lọc các đột biến có lợi giúp các loài tiến hóa và tồn tại tốt hơn
trong môi trường của chúng, quá trình này gọi là thích nghi (Darwin, 1859). Những loài
mới được tạo thành thông qua quá trình hình thành loài, quá trình thường có nguyên nhân
từ cách biệt địa lý dẫn đến những quần thể khác nhau trở nên cách ly về di truyền
(Gavrilets, 2003). Việc ứng dụng các nguyên lý di truyền vào nghiên cứu sinh học quần

thể và tiến hóa được xem là thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại.
Khi các trình tự được cách ly và biến đổi trong quá trình tiến hóa, những khác
biệt giữa các trình tự có thể được dùng như một đồng hồ phân tử để tính khoảng cách
tiến hóa giữa chúng (Wolf và ctv, 2002). Những so sánh di truyền nhìn chung được
xem như cách thức đúng đắn nhất để mô tả mối liên hệ giữa các loài - một tiến bộ so
với việc so sánh các đặc tính kiểu hình vốn dễ nhầm lẫn trước đây. Khoảng cách tiến
hóa giữa các loài có thể được kết hợp tạo thành cây tiến hóa - những cây này miêu tả
nguồn gốc chung và sự phân hướng của các loài qua thời gian, dù chúng không thể
hiện được sự chuyển giao vật liệu di truyền giữa các loài không liên quan với nhau
(được biết đến là sự chuyển gen ngang (Horizental gene transfer) và chủ yếu phổ biến
ở vi khuẩn).
Hiện nay, việc nghiên cứu di truyền quần thể và những biến động di truyền xảy
ra trong quá trình hình thành, phân hóa quần thể đang được sự quan tâm rộng rãi của
các nhà sinh học, di truyền học và tiến hóa. Để phát hiện sự phân hóa trong quần thể,
có rất nhiều các chỉ thị phân tử đã và đang được sử dụng như chỉ thị hình thái, protein
(allozymes). Sự phát triển của hàng loạt các chỉ thị phân tử DNA là một cuộc cách
mạng ảnh hưởng mạnh mẽ lên các nghiên cứu di truyền động vật. Với những thỉ thị
này, về mặt lý thuyết nó sẽ giúp nhà nghiên cứu có thể theo dõi và khai thác sự đa
dạng di truyền trong một bộ gen. Hiện nay, cùng với sự ra đời của kỹ thuật PCR
(Polymerase Chain Reaction) năm 1988, đã mở đầu cho hàng loạt chỉ thị DNA mới.
Các kỹ thuật DNA có thể ứng dụng trên nhiều mẫu mô với nhiều phương pháp bảo
quản khác nhau. Các chỉ thị DNA rất phong phú do sự đa dạng của DNA và chúng
không lệ thuộc vào yếu tố môi trường. Các chỉ thị DNA được dùng phổ biến hiện nay
là RFLP (restriction fragment length polymorphism), RADP (Random Amplified
Polymorphic DNA), DNA ti thể, microsatellite, minisatellites, SSCP (Single Strand