Nghiên cứu đa dạng di truyền và xác định chỉ thị nhạn dạng một số nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo (Dendrobium) bản địa của Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



TRẦN DUY DƢƠNG




NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN
VÀ XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ NHẬN DẠNG MỘT SỐ
NGUỒN GEN HOA LAN HOÀNG THẢO
(DENDROBIUM) BẢN ĐỊA CỦA VIỆT NAM




LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP








HÀ NỘI - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



TRẦN DUY DƢƠNG



NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN
VÀ XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ NHẬN DẠNG MỘT SỐ
NGUỒN GEN HOA LAN HOÀNG THẢO
(DENDROBIUM)BẢN ĐỊA CỦA VIỆT NAM



Chuyên ngành : Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số : 62.62.01.11


LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP



NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Lã Tuấn Nghĩa
2. TS. Nguyễn Thị Thanh Thuỷ



HÀ NỘI - 2015

i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện.
Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả



Trần Duy Dương
ii
LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Ban Giám đốc
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, các thầy cô giáo và Khoa sau đại học
đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Phó Giáo sư, Tiến
sĩ Lã Tuấn Nghĩa và Tiến sĩ Nguyễn Thị Thanh Thủy, những người thầy tâm
huyết đã tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi
và định hướng cho tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Tiến sĩ Khuất Hữu Trung,
Tiến sĩ Trần Hoàng Dũng, Kỹ sư Nguyễn Trường Khoa, các bạn bè đồng
nghiệp Bộ môn Kĩ thuật Di truyền, Viện Di truyền Nông Nghiệp đã tạo điều
kiện và giúp đỡ tôi tiến hành nghiên cứu cũng như chia sẻ những kinh nghiệm
để hoàn thành bản luận án.
Cuối cùng, tôi xin gửi tấm lòng ân tình tới gia đình của tôi là nguồn
động viên và truyền nhiệt huyết để tôi hoàn thành luận án.
Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2015
Nghiên cứu sinh



Trần Duy Dƣơng

iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
ABI
Applied Biosystems Incorporated
AFLP
Amplified Fragment Length Polymorphism
atpβ gene
ATP synthase beta-subunit gene
BLAST
Basic Local Alignment Search Tool
bp
Base pair
C
Cymbidium
cpDNA
Chloroplast DNA
CTAB
Cetyltrimethyl ammoium bromide
D
Dendrobium
DNA
Deoxyribonucleic acid
DNAse

Deoxyribonuclease
dNTP
Deoxyribounucleotide triphosphate
ddNTP
Dideoxyribonucleotide triphosphate
EDTA
Ethylenediamine tetraacetate
EtBr
Ethidium bromide
HT
Hoàng Thảo
ISSRs
Inter-simple sequence repeats
EDTA
Ethylenediamine tetraacetate
ITS
Internal transcribed spacer
IUPAC
International Union of Pure and Applied Chemistry
ML
Maximum Likehood
matK
Maturase K
ln
likelihood
mtDNA
Mitochondrial DNA
iv
NCBI
National Center for Biotechnology Information

ndhF
NADH dehydrogenase subunit F
nDNA
Nuclear DNA
ORF
Open Reading Frame
PCR
Polymerase Chain Reaction
QTLs
Quantitative trait locus
RAPD
Random Amplified Polymorphic DNA
rbcL
Ribulose-bisphosphate carboxylase
rDNA
Ribosomal DNA
rDNA
Ribosomal DNA
RFLP
Restriction Fragment Length Polymorphism
RNA
Ribonucleic acid
RNAse
Ribounuclease
SCARs
Sequence - Characterized Amplified Region
sect
Section
SSR
Simple Sequence Repeates

Taq
Thermus aquaticus
TBE
Tris/Borate/EDTA
T
m

Melting Temperature
U
Unit
UV
Ultraviolet
V
Voltex
ΣDNA
DNA tổng số

v
DANH MỤC BẢNG BIỂU
TT
bảng
Tên bảng
Số trang
2.1
Tên và trình tự các mồi RAPD trong nghiên cứu…
42
2.2
Thành phần và thể tích các chất trong phản ứng PCR…
42
2.3

Chu trình của phản ứng PCR…………………………
43
2.4
Mồi được sử dụng trong phản ứng khuếch đại vùng
ITS
44
2.5
Cách thành phần có trong phản ứng khuếch đại vùng
ITS……………………………………………………

44
2.6
Chu kì nhiệt khuếch đại vùng ITS……………………
45
3.1
Nam được sử dụng trong nghiên cứu………………

50
3.2
………………………………………….

53
3.3
…………………………………

61
3.4
Đặc điểm hình thái hoa của 32 mẫu giống hoa lan
Hoàng Thảo trong nghiên cứu…………………………

70
3.5
Thống kê số băng ADN được nhân lên ở các mẫu giố
ứuvới 20 mồi RAPD

94
3.6
Tổng hợp kết quả phân tích số liệu với 20 mồi RAPD
99
3.7
Độ dài trình tự ITS của 32 mẫu giống hoa hoa lan Hoàng
Thảo
111
3.8
Độ dài trình tự của vùng ITS mẫu giống D1 và hai mẫu
giống D. fimbriatum của thế giới

113
3.9
Độ dài trình tự vùng ITS của mẫu giống D2 và D18 và
hai mẫu giống D. findlayanum của thế giới

115
3.10
Độ dài trình tự vùng ITS của mẫu giống D4 và hai mẫu
giống D. anosmumcủa thế giới

116
3.11
Độ dài trình tự vùng ITS của mẫu giống D10 và hai mẫu

giống D. hancockiicủa thế giới

117
vi
3.12
Độ dài trình tự vùng ITS của mẫu giống D7, D8 và hai
mẫu giống D. chysanthumcủa thế giới

119
3.13
Độ dài trình tự vùng ITS của mẫu giống D9, D29 và hai
mẫu giống D. primulinum của thế giới

120
3.14
Các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo được nhận dạng
dựa trình tự vùng ITS………………………………

133

vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
TT
hình
Tên hình
Số
trang
2.1
Cấu trúc phân bố vùng mồi ITS1 và ITS4………………
44

3.1
Các mẫu giống Hoa lan Hoàng Thảo được trồng và chăm
sóc tại nhà vườn, 422 đường Phạm Văn Đồng, Từ Liêm,
Hà Nội………………………………………


52
3.2
Hình dạng thân của các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo…
59
3.3
Hình dạng lá của các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo…
67
3.4
Một số kiểu hoa của các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo
68
3.5
Hình dạng cánh môi các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo
69
3.6
Sơ đồ hình cây về mối quan hệ di truyền của 32 mẫu
giống hoa lan Hoàng Thảo dựa trên chỉ thị hình thái

87
3.7
Ảnh điện di ADN tổng số của 32 mẫu giống hoa lan
Hoàng Thảo…………………………………………

92
3.8

-
7

95
3.9
-
20

96
3.10
Ảnh điện di sản phẩm PCR-RAPD của 32 mẫu giống hoa lan
Hoàng Thảo với mồi OPN16

97
3.11
Ảnh điện di sản phẩm PCR-RAPD của 32 mẫu giống hoa lan
Hoàng Thảo với mồi OPN11

97
3.12
Ảnh điện di sản phẩm PCR-RAPD của 32 mẫu giống hoa
lan Hoàng Thảo với mồi OPN9…………………………

98
3.13
Sơ đồ hình cây về mối quan hệ di truyền
dựa trên chỉ thị phân tử
RAPD

102

3.14
Các mẫu giống lan Hoàng Thảo D4 (Phi Điệp tím), D5
(Trầm tím), D6 (Trầm trắng)

104
3.15
Hoa của các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo Kiều tím

viii
(D12), Kiều vàng (D13)và Kiều trắng (D14)
105
3.16
Hai mẫu giống hoa hoa lan Hoàng Thảo D24 (HT Vảy rồng lá
nhỏ), D25 (HT Vảy rồng lá trung)

106
3.17
Ảnh điện di đoạn ITS của quả 32 mẫu giống hoa hoa lan
Hoàng Thảo được khuếch đại bằng PCR với cặp mồi ITS1 và
ITS4
110
3.18
Kết quả phân tích sắp cột thẳng hàng (alignments) trình tự
vùng ITS của mẫu giống D1 và hai mẫu giống D.
fimbriatum |JN388588.1| và |HQ114229.1|

114
3.19
Kết quả phân tích sắp cột thẳng hàng (alignments) trình tự
vùng ITS của mẫu giống D2, D18 và hai mẫu giống D.

findlayanum |KF143462.1|,|HQ114257.1|

115
3.20
Kết quả phân tích sắp cột thẳng hàng (alignments) trình tự
vùng ITS của mẫu giống D4 với hai mẫu giống D.
anosmum |EU477499.1

117
3.21
Kết quả phân tích sắp cột thẳng hàng (alignments) trình tự
vùng ITS của mẫu giống D10 với hai mẫu giống D. hancockii
|AB593575.1| và |HQ114259.1|


118
3.22
Kết quả phân tích sắp cột thẳng hàng (alignments) trình tự
vùng ITS của mẫu giống D7, D8 với hai mẫu giống
D.chysanthum |JN388584.1|, |FJ384738.1|


120
3.23
Kết quả phân tích sắp cột thẳng hàng (alignments) trình tự
vùng ITS của mẫu giống D9, D29 với hai mẫu giống D.
primulinum |AB593521.1|,|AB593641.1|
121
3.24
So sánh trình tự của mẫu giống D25 (HT Vảy rồng lá trung)

trên ngân hàng gen Blast
123
3.25
Sơ đồ cây phát sinh loài dựa trên trình tự vùng ITS
125




ix
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn .ii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt iii
Danh mục bảng biểu v
Danh mục các hình .vi
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Sơ lược về chi lan Hoàng Thảo 5
1.1.1. Hệ thống phân loại 5
1.1.2. Đặc điểm hình thái 6
1.1.3. Phân bố vùng sinh thái 9
1.2. Giá trị sử dụng của hoa lan Hoàng Thảo 11
1.3. Tổng quan phương pháp nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền và
xác định chỉ thị nhận dạng ở thực vật 12
1.3.1. Khái niệm về đa dạng di truyền 12
1.3.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu đa dạng di truyền 13
1.3.3. Các phương pháp đánh giá đa dạng di truyền và xác định chỉ
thị nhận dạng ở thực vật 13
1.4. Tình hình nghiên cứu hoa lan trên thế giới và ở Việt Nam 23

1.4.1. Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền và xác định chỉ thị
nhận dạng hoa lan trên thế giới 23
1.4.2. Tình hình nghiên cứu hoa lan ở Việt Nam 34
CHƢƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
2.1. Vật liệu nghiên cứu 39
2.2. Nội dung nghiên cứu 39
x
2.2.1. Nội dung 1: Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen hoa lan
Hoàng Thảo bản địa Việt Nam 39
2.2.2. Nội dung 2: Giải trình tự vùng ITS của gen ribosom nhân để
nhận dạng chính xác một số nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo bản địa
trong tập đoàn nghiên cứu. 39
2.3. Phương pháp nghiên cứu 39
2. 3.1. Phương đánh giá đa dạng di truyền ở mức hình thái 39
2.3.2. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền mở mức phân tử bằng
chỉ thị RAPD 40
2.3.3. Giải trình tự vùng ITS của gen ribosom nhân 44
2.4. Phần mềm xử lý số liệu 47
2. 5. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 48
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49
49
3.1.1. Kết quả đánh giá đa dạng si truyền bằng chỉ thị hình thái 52
3.1.2 Kết quả đánh giá đa dạng di truyền ở mức phân tử 91
3.1.3. Kết hợp chỉ thị hình thái và chỉ thị RAPD trong phân tích đa
dạng di truyền các giống hoa lan Hoàng Thảo 107
3.2. Kết quả nhận dạng các mẫu giống hoa lan Hoàng thảo dựa vào
trình tự vùng ITS 109
3.2.1. Kết quả khuếch đại vùng ITS bằng PCR 109
3.2.2. Kết quả phân tích trình tự các mẫu giống hoa lan Hoàng thảo
dựa trên trình tự ITS 110

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO 138

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Họ lan, hay họ phong lan, (Orchidaceae) là họ thực vật có hoa, thuộc
bộ lan (Orchidaceae), lớp thực vật một lá mầm (Monocotydonea). Đây là một
trong những họ lớn nhất của thực vật bao gồm 800 chi khác nhau, chúng được
phân bố ở trên toàn thế giới, ngoại trừ châu Nam Cực (Trần Hợp, 1989;
Huang và Chen, 2010).
Chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) có số lượng lớn, đa dạng về hình
dáng, màu sắc và kích thước với hơn 1148 loài khác nhau, đứng thứ 2 trong
họ hoa lan, sau chi lan Lọng (Bulbophyllum) (Leitch và cs., 2009). Vùng
Đông Nam Á có thể coi là quê hương của chi lan Hoàng Thảo với hàng trăm
loài, riêng ở Việt Nam đã có hơn 100 loài (Trần Hợp, 1998; Nguyễn Xuân
Linh, 2002; Averyanov, 2004; Dương Đức Huyến, 2007), chúng được phân
bố rộng rãi trên khắp các vùng miền trong cả nước.
Với một số lượng lớn các loài của chi lan Hoàng Thảo có giá trị như
vậy, cho đến nay vẫn chưa có công trình nào trong nước nghiên cứu đánh giá,
tư liệu hoá ở mức độ phân tử về đa dạng di truyền tập đoàn hoa lan Hoàng
Thảo Việt Nam một cách sâu rộng, bài bản và có hệ thống. Do đó, việc đặt tên
cho từng giống vẫn rất lộn xộn từ những tên giống được dịch sang từ tiếng
Anh và tiếng Latin, có rất nhiều tên giống trùng nhau. Bên cạnh đó, việc di
chuyển các giống lan Hoàng Thảo giữa các vùng, các nước khác nhau đã gây
ra sự nhầm lẫn và hiểu sai về xuất xứ, nguồn gốc bản địa và mối quan hệ di
truyền giữa các giống với nhau. Điều đó gây ra không ít khó khăn trong việc
bảo tồn, khai thác có hiệu quả kể cả thương mại các giống hoa trên thị trường
trong nước và quốc tế.
Trong công tác bảo tồn và sử dụng bền vững tài nguyên di truyền thực

vật, việc đánh giá quỹ gen là công đoạn vô cùng quan trọng không chỉ phục
2
vụ cho việc xác định các giống/loài khác nhau mà còn nhằm tìm hiểu mối
quan hệ về di truyền giữa các giống/loài để bảo tồn đa dạng nguồn gen. Sự
phát triển mạnh mẽ của các phương pháp và kỹ thuật trong lĩnh vực sinh học
phân tử đã tạo ra các công cụ hữu hiệu và nhanh chóng được ứng dụng trong
nghiên cứu bảo tồn đa dạng sinh học. Ưu thế của các kỹ thuật phân tử là có
khả năng xác định được sự đa dạng ở mức độ gen, tạo cơ sở để đánh giá về
giá trị bảo tồn của loài và quần thể. Những thông tin từ việc đánh giá sẽ được
sử dụng hiệu quả trong các chương trình chọn tạo giống và làm cơ sở để thực
hiện quyền sở hữu trí tuệ và các hợp đồng thương mại về sản phẩm đặc sản.
Chính vì vậy, việc tạo lập cơ sở dữ liệu ADN (DNA fingerprinting) của các
giống/loài, đăng kí ở ngân hàng gen thế giới, khẳng định chủ quyền quốc gia
về tài nguyên di truyền thực vật của nước ta cũng như việc xác định bản
quyền đối với giống cây trồng và thực hiện quyền sở hữu trí tuệ về tên các
giống cây trồng quý, đặc hữu của Việt Nam nói chung và lan Hoàng Thảo nói
riêng đang là vấn đề rất quan trọng, cấp bách, mang tính khoa học và thực tiễn
cao, không chỉ phục vụ cho lợi ích trước mắt mà còn định hướng mục tiêu lâu
dài trong công tác bảo tồn khai thác hiệu qủa nguồn gen phục vụ thương mại
hóa và phát triển cho đất nước. cơ sở ,
chúng tôi nh đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu đa dạng di truyền và xác
định chỉ thị nhận dạng một số nguồn gen lan Hoàng Thảo (Dendrobium)
bản địa của Việt Nam”.
2. Mục tiêu của luận án
- Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái kết hợp với chỉ thị
phân tử để xác định mối quan hệ di truyền của các giống/loài hoa lan Hoàng
Thảo bản địa phục vụ cho công tác phân loại, chọn và lai tạo giống mới.
- Sử dụng chỉ thị ITS để để nhận dạng một số nguồn gen lan Hoàng
Thảo bản địa quý của Việt Nam phục vụ cho công tác bảo tồn, làm cơ sở dữ
liệu cho xây dựng ADN mã vạch.

3
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp dữ liệu khoa học về đa dạng di truyền ở mức hình thái và
mức phân tử của các mẫu giống hoa lan thuộc chi Hoàng Thảo bản địa, là cơ
sở để tuyển chọn những nguồn gen ưu tú phục vụ cho công tác chọn và lai tạo
giống mới;
- Kết quả của đề tài rất có ý nghĩa trong việc nhận dạng một số
giống/loài lan Hoàng Thảo bản địa Việt Nam, làm cơ sở cho công tác bảo tồn,
lưu giữ các nguồn gen quý, có giá trị kinh tế và đăng kí trên ngân hàng gen
thế giới.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài góp phần thu thập và lưu giữ các nguồn gen hoa lan Hoàng
Thảo bản địa của Việt Nam;
- góp phần bảo tồn và sử dụng hợp lí nguồn gen hoa lan
Hoàng Thảo quý hiếm của Việt Nam bảo tồn,
Phong l .
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Là các mẫu giống giống hoa lan Hoàng Thảo bản địa được phân bố ở các
vùng miền Việt Nam.
4.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Thí nghiệm được triển khai tại: Bộ môn Kĩ thuật Di truyền, thuộc
Viện Di truyền Nông nghiệp- Phạm Văn Đồng -Từ Liêm, Hà Nội.
- Thời gian nghiên cứu: Từ năm 2010 đến năm 2014.
5. Những đóng góp của luận án
Luận án là công trình đầu tiên nghiên cứu một cách bài bản có hệ thống
4
về đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị hình thái kết hợp với chỉ thị phân
tử, nhận dạng các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo bản địa quý hiếm của Việt

Nam dựa vào trình tự vùng ITS. Kết quả của luận án có ý nghĩa trong việc
phân loại, phục vụ cho việc bảo tồn, ,
cao thư phong l
.


5
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lƣợc về chi lan Hoàng Thảo
1.1.1. Hệ thống phân loại
Trong hệ thống phân loại thực vật, chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium)
thuộc họ lan hay họ phong lan (Orchidaceae), bộ lan (Orchidales), phân lớp
Hành (Liliidae), lớp một lá mầm (Liliopsida), ngành thực vật hạt kín
Angiospermanophyta), phân giới thực vật bậc cao (Cosmobionia), giới thực
vật (Plantae) (Trần Hợp, 1998; Hoàng Thị Bé, 2004; Leitch và cs., 2009;
Evans và cs., 2012).
Dendrobium : D
. Tên gọi Dendrobium
đã được nhà thực vật người Thụy Điển Swartz đưa ra lần đầu tiên vào năm
1799 trong “Nova Acta Regiae Societatis Scientiarum Upsaliensis 6”. Từ đó
đến nay hầu hết các nhà nghiên cứu hoa lan đều dùng tên gọi này (Dương
Đức Huyến, 2007).
Tuy nhiên, từ trước đó Loureiro đã công bố hai loài có tên gọi là
Ceraia simplicissima và Callista amabilis trong “Flora Cochinchinensis”
(1970) mà các nhà nghiên cứu sau này xếp vào chi Dendrobium. Tên gọi
Ceraia và Callista ít được quan tâm nên sau này nó trở thành tên đồng nghĩa
của Dendrobium (Dressler, 1993).
Đại đa số các nhà phân loại như Lindley (1830), Reichenbach (1861),
Bentham và Hooker (1883), Pfitzer (1890), Holttum (1953), Seidenfaden

(1985) đều chia Dendrobium thành các nhóm khác nhau (section). Song cũng
có vài tác giả chọn cách phân chia chi Dendrobium thành các phân chi
(subgennus) như Kraenzlin (1910) (Dressler, 1993; Leitch và cs., 2009).
Nghiên cứu phân loại chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) ở Việt Nam
6
thường dựa trên hệ thống của Seidenfaden (1985). Hệ thống này rõ ràng, không
phức tạp, có độ tin cậy cao và phù hợp với các đại diện của chi lan Hoàng Thảo
ở Việt Nam (Trần Hợp, 1998; Dương Đức Huyến, 2007).
1.1.2. Đặc điểm hình thái
1.1.2.1. Thân
Các đại diện của chi lan Hoàng Thảo rất dễ nhận biết ở ngoài thiên
nhiên. Đó là các cây thân thảo, mọc nhóm, , phân
đốt, sống phụ sinh trên các cây gỗ hoặc ít gặp các loài sống bám trên đá, trong
rừng ẩm. Tuy nhiên phân biệt các taxon trong chi gặp nhiều khó khăn bởi tính
đa dạng của chúng thể hiện ở cơ quan sinh dưỡng cũng như cơ quan sinh sản.
Thân của các đại diện chi lan Hoàng Thảo đều phân đốt, hình trụ, hình
con suốt, hình chùy, hình trứng, có chiều dài thay đổi từ 3cm đến 120cm hoặc
đôi khi hơn, kích thước phổ biến là 20-50 cm (Trần Hợp, 1998).
Lát cắt ngang thân có thể hình tròn, , đôi khi hình 4 cạnh
nhưng gọi chung kích thước ngang này là chiều dày, thay đổi từ 0,3cm đến
1,5cm nhưng đa số hay gặp là khoảng 0, 5-1cm.
Thân có thể mảnh, đôi khi dẹp bên hoặc là dày mập lên. Phần dày mập
lên của thân gồm một vài lóng ở sát gốc hoặc sát ở đỉnh. Đôi khi phần dày lên
có hình con suốt có 4 gờ sắc. Ở cá biệt vài loài chỉ có các mấu dày lên, còn
lóng thì hầu như không làm thân có dạng tràng hạt (D. pendulum) hoặc sự dày
lên là dần dần độc lập ở mỗi lóng làm thành dạng đùi gà nối tiếp (D. nobile,
D. wardianum). Phần tận cùng là gốc, nơi xuất phát của rễ, thường là nhỏ
mảnh nhưng cũng không ít trường hợp phình to ra (Hoàng Thị Bé, 2004;
Dương Đức Huyến, 2007).
1.1.2.2. Lá

Lá mọc thành hai dãy so le nhau, không có cuống mà chỉ có bẹ ôm
thân, ít khi không có bẹ. Lá phân bố suốt dọc thân nhưng ở nhiều đại diện lá
tập trung 2-5 chiếc ở đỉnh thân, cũng có khi phần đỉnh thân chỉ có hoa mà
7
không có lá (D.acinaciforme, D.dalatense loài
rước khi hoa nở. Số lượng lá thay đổi từ rất nhiều đến khi chỉ
còn 3-5, hiếm khi 2 hoặc 1.
Lá thường cứng, dạng da, bóng, ít khi nạc và mềm, bề mặt thường
nhẵn, đôi khi bề mặt bẹ và lá (thường là khi lá còn non) có phủ lông cứng
ngắn màu đen sớm rụng. Lá nguyên, mép nhẵn, màu xanh có các gân hình
cung. Lá thường hình mác, bầu dục, đôi khi hình kiếm, hình thuôn hoặc ít khi
lá hình thoi dài. Đỉnh lá nhọn hoặc tù, rất nhiều trường hợp lá xẻ 2 thùy nhọn,
tù hoặc là tròn lệch nhau. Chiều dài của lá thay đổi từ 1-19cm và chiều rộng lá
từ 0,3-3,5 cm. Lá hình trụ thường có bề dày (đường kính) từ 0,2-0,4cm (Trần
Hợp, 1998; Averyanov, 2004).
1.1.2.3. Hoa
Hoa thường là nhiều hoa, đôi khi ít hoa hoặc hoa đơn độc. Nhóm hoa
dài thường rủ thõng xuống, nhiều loài có nhóm hoa đẹp có giá trị làm cảnh
(Trần Hợp, 1998).
Hoa lưỡng tính, đối xứng hai bên. Màu sắc hoa đa dạng, sặc sỡ. Hoa đa
số các loài có hương thơm. Bao hoa chia hai vòng, vòng ngoài gồm 1 lá đài
giữa và 2 lá đài bên, vòng trong gồm có 2 cánh hoa và 1 cánh môi.
* Cằm
2 lá đài bên dính
nhau và dính với chân cột, có các hình bán cầu, hình túi đến hình cựa, hình trụ
cong ít nhiều.
* Cánh môi
So với lá đài, cánh hoa ít nhiều có kích thước và màu sắc khác biệt. Tuy
nhiên, ngay trong các cánh hoa thì cánh môi khác nhiều so với các thành phần
còn lại của bao hoa cả về màu sắc, kích thước lẫn hoa văn. Hoa văn đa dạng

trên cánh môi (đốm, vạch, diềm tua, u lồi, đường sống, lông phủ) chiếm vị trí
8
khá quan trọng trong phân loại. Nhiều đại diện có gốc cánh môi dính với chân
cột tạo thành cựa.
* Cột hoa (trụ nhị-nhụy)
Cột hoa hay còn gọi là trụ nhị-nhụy, có khi còn được gọi là trụ, thường
thấp, mặt trước hơi lõm lòng máng; đỉnh cột lõm để chứa khối phấn, hai mép
đỉnh cột có 2 răng cột, phủ lên đỉnh cột là nắp bao phấn (thường gọi đơn giản
là nắp).
Ở gốc cột có mỏ, thường là một phần phụ, dạng màng nhô ra nhằm
ngăn cách bao phấn với nhụy (hốc đặt phấn). Chỗ thấp nhất phía dưới cột là
chân cột, thường hình tam giác thuôn và có tuyến mật. Bao phấn hình mũ, bề
mặt thường nhẵn hoặc có nhú mịn, đôi khi có lông bao phủ. Khối phấn hình
chùy, không có chuôi, số lượng là 4, xếp thành 2 cặp. Bầu hạ, thường nhỏ và
thon dần xuống cuống hoa, ranh giới giữa bầu và cuống hoa không rõ rệt, bầu
3 ô, rất nhiều noãn.
1.1.2.4. Quả
Quả nang thường là hình chùy hoặc hình con suốt, chứa rất nhiều hạt
nằm xen lẫn những sợi lông mảnh. Khi quả già, gặp trời ẩm sợi này sẽ hút
nước và trương lên, phá vỡ vỏ quả giải phóng hạt ra ngoài. Hạt rất nhỏ, hầu
như không trọng lượng, bao quanh hạt là lớp màng, dạng mắt võng, trong
suốt, chứa đầy không khí, dễ dàng bay cùng hạt trong không khí nhờ gió.
So với những chi gần cận là Flickingeria, Epigenium, Eria thì
Dendrobium có những đặc điểm phân biệt căn bản sau đây:
- Các đại diện của chi Dendrobium luôn mọc nhóm và có thân phân đốt
chứ không mọc đơn độc trên thân rễ và chỉ có 1 lóng như các đại diện của
Flickingeria.
- Dendrobium luôn có số lượng khối phấn là 4 chứ không phải là 2 như
ở chi Epigenium hoặc 8 như ở Eria.
9

- Chi Dendrobium không có lông mềm mịn trên lá hay các bộ phận của
hoa như chi Eria.
1.1.2.5. Rễ
Rễ của các đại diện chi lan Hoàng Thảo là rễ khí sinh, thường mảnh,
hình trụ, màu xanh và chuyển thành nâu khi già, chúng thường ôm lấy giá thể
hoặc buông thõng xuống. Độ dày của rễ từ 0,1-0,3cm. Rễ thường mọc ra từ
phần gốc của thân hoặc đôi khi có thể ở mấu thân một vài loài (D.
Bilobulatum; D. parcum…(Trần Hợp, 1998; Dương Đức Huyến, 2007).
1.1.3. Phân bố vùng sinh thái
Chi Hoàng Thảo trên thế giới phân bố chủ yếu ở lục địa Đông Nam Á
và các đảo thuộc Philippin, Malaixia, Inđônêxia, Đông Bắc Ôxtrâylia
(Dressler, 1981). hơn
100 loài phân bố chủ yếu ở vùng núi suốt từ Bắc, Trung, Nam và ở trên một số
đảo ven biển nước ta (Trần Hợp, 1998; Averyanov, 2004) một
:
: Hoàng Thảo Ri vơ (D. rivesti), Hoàng Thảo
(D. haveyanum), Hoàng Thảo (D. crumenatum Sw).
: Hoàng Thảo (D. tenellum Ldl), Hoàng Thảo
dung (D. devonianum Paxt), Hoàng Thảo (D. farmeri Paxt), Hoàng
Thảo (D. longicornu Ldl).
T : Hoàng Thảo (D. lindleyi), Hoàng
Thảo (D. Superbum Rchb.f), Hoàng Thảo (D. fimbriatum Hook),
Hoàng Thảo (D. tortile Ldl), Hoàng Thảo Tam Đảo (D. daoense).
Đ : Hoàng Thảo (D. aduncum Wall),
Hoàng Thảo (D. nobile Ldl), Hoàng Thảo (D. hancockii), Hoàng
Thảo Thái Bình (D. moschatum).
: Hoàng Thảo (D. tortile Ldl), Hoàng Thảo
(D. fimbriatum), Hoàng Thảo (D. hercoglossum Rchb.f),
10
Hoàng Thảo (D. podagraria Hook.f), Hoàng Thảo (D.

terminale Par et Rchb.f).
: Hoàng Thảo (D. oxyanthum
Gagn), Hoàng Thảo (D. tenellum Lindl).
: Hoàng Thảo Tua (D. hadveyanum Reichb.f), Hoàng
Thảo (D. hadveyanum Reichb.f), Hoàng Thảo (D.
formosum Roxb), Hoàng Thảo (D. fimbriatum Hook), Hoàng Thảo
(D. pierardii), Hoàng Thảo (D. gratiosissimum Reichb.f),
Hoàng Thảo (D. kentrophyllum Hook.f), Hoàng Thảo Môi tơ (D.
delacourii Guill), Hoàng Thảo Vani (D. aduncum), Hoàng Thảo Đại bạch hạc
(D. christyanum).
: Hoàng Thảo (D. anceps Sw), Hoàng
Thảo (D. cretaceum Lindl), Hoàng Thảo (D.
caryaecolum Guill), Hoàng Thảo (D. cathcartii Hook.f).
: Hoàng Thảo (D.acinaciforme
Roxb).
: Hoàng Thảo (D. lindleyi), Hoàng
Thảo m (D. anseps), Hoàng Thảo (D. capillpes), Hoàng Thảo
(D. chrysanthum), Hoàng Thảo (D. moschatum), Hoàng
Thảo (D. nobile), Hoàng Thảo (D. anosmum), Hoàng
Thảo (D. tortile), Hoàng Thảo (D. thyrsiflorum),
Hoàng Thảo (D. farmeri), Hoàng Thảo (D.
amabile), Hoàng Thảo (D. haveyanum), Hoàng Thảo
(D. chrysotoxum), Hoàng Thảo (D. draconis Rchb.f),
Hoàng Thảo Long tu (D. primulinum), Hoàng Thảo (D.
gratiosissimum), Hoàng Thảo (D. pierardii), Hoàng Thảo
(D. flavum), Hoàng Thảo (D. pucherrima), Hoàng Thảo Hoàng
11
lạp (D. chrysotoxum) (Trần Hợp, 1998; Averyanov, 2004). Các đại diện của
chi Hoàng Thảo chủ yếu sống phụ sinh trên thân hoặc cành cây ở trong rừng hoặc
trên các hốc mùn trên đá, thường ở nơi ẩm, mọc ở độ cao 500-1500m so với mực

nước biển, nhưng có khi gặp chúng mọc ở độ cao từ 200m - 2000m (Trần Hợp,
1998; Trần Duy Quý, 2005; Averyanov, 2004; Leitch và cs., 2009).
1.2. Giá trị sử dụng của hoa lan Hoàng Thảo
Lan
quý , Phương Dung (Averyanov, 2004).
Ngoài ý nghĩa làm cảnh, một số loài Hoàng Thảo cũng là một vị thuốc dân tộc
cổ truyền. Các loài D. nobile, D. gratiosissimum, D. crumenatum được dùng
để chữa sốt nóng, khô cổ, bứt rứt, kém ăn, giảm thị lực. Các vị thuốc từ
Hoàng Thảo có tên Shih-Hu hay Shihu có vị ngọt, tính hàn có tác dụng bồi bổ
c
., 2004; Zhang và cs., 2005; Domyati và cs., 2011; Cai và
cs., 2012; Feng và cs., 2013).
. Lan H (D. primulinum Lindl)
Hoàng Thảo Phương dung, Hoàng Thảo ,
Hoàng Thảo vảy rắn (D. hancoki) c
12
,
(Domyati và cs., 2011; Cai và cs., 2012;
Feng và cs., 2013).
Đ

Nước ta là nước có điều kiện thuận lợi cho các loài lan sinh trưởng và phát
triển, cho nên hoa lan đã được nhân dân ta thuần hoá và trồng từ lâu đời. Càng
ngày các loài lan càng trở nên phong phú và đa dạng nhờ được bổ sung các giống
lan mới do lai tạo và nhập nội. Đối với người Việt Nam, hoa lan là hình ảnh
gần gũi và thân thiết vì nó là loài hoa vừa đẹp vừa dễ trồng. Trồng lan không
những là thú vui tiêu khiển bổ ích giúp con người hoà hợp với thiên nhiên mà
còn là nghề đưa lại nguồn thu nhập kinh tế khá cao. Nó phù hợp với tình hình
kinh tế của nước ta hiện nay, tạo điều kiện để mở rộng các mặt hàng xuất
khẩu và giải quyết công ăn việc làm cho mọi người ở mọi lứa tuổi. Ngoài ra

trồng lan tốn ít đất, không phải sử dụng đất của nông nghiệp. Trồng lan còn
tạo vùng cây xanh cho gia đình, làm không khí thêm trong lành, góp phần tích cực
bảo vệ môi trường, nhất là ở thành phố. Trồng lan còn nâng cao cuộc sống tinh thần
của chúng ta, giúp ta biết hưởng thụ và cảm nhận cái đẹp, biết yêu và bảo vệ thiên
nhiên (Nguyễn Văn Kết và cs ., 2005; Trần Duy Quý, 2005).
1.3. Tổng quan phƣơng pháp nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền và
xác định chỉ thị nhận dạng ở thực vật
1.3.1. Khái niệm về đa dạng di truyền
Đa dạng di truyền là tất cả các gen di truyền khác nhau của tất cả các
cá thể thực vật, động vật, nấm, và vi sinh vật. Đa dạng di truyền tồn tại trong
một loài và giữa các loài khác nhau.
13
Đa dạng di truyền là sự đa dạng về thành phần gen giữa các cá thể
trong cùng một loài và giữa các loài khác nhau; là sự đa dạng về gen có thể di
truyền được trong một quần thể hoặc giữa các quần thể.
Đa dạng di truyền là biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di
truyền trong một loài, một quần xã hoặc giữa các loài, các quần xã. Xét cho
cùng, đa dạng di truyền chính là sự biến dị của sự tổ hợp trình tự của bốn cặp
bazơ cơ bản, thành phần của axit nucleic, tạo thành mã di truyền.
1.3.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu đa dạng di truyền
Đa dạng sinh học rất cần thiết cho sự tồn tại của các loài, các quần xã
tự nhiên và rất quan trọng đối với con người. Sự đa dạng di truyền là cần thiết
cho tất cả sinh vật để duy trì khả năng sinh sản, khả năng đề kháng của các
loại dịch bệnh và khả năng thích nghi với những thay đổi của môi trường
sống. Sự đa dạng di truyền ở cây trồng và vật nuôi có giá trị đặc biệt trong
chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi mới phục vụ cho lợi ích của con người.
1.3.3. Các phƣơng pháp đánh giá đa dạng di truyền và xác định chỉ thị
nhận dạng ở thực vật
1.3.3.1. Phương pháp dựa vào chỉ thị hình thái
Phương pháp đánh giá đa dạng ở mức hình thái là phương pháp truyền

thống, bao gồm việc miêu tả những đặc điểm, cấu tạo hình thái bên ngoài. Đối
với thực vật, phương pháp đánh giá đa dạng hình thái cụ thể là:
- Đặc điểm của thân: cấu tạo, hình dáng, kích thước (chiều dài, chiều
rộng và đường kính).
- Đặc điểm của lá: màu sắc, số lượng của lá trung bình của một cây,
chiều dài và chiều rộng của lá, hình dáng của lá, cấu tạo lá.
- Đặc điểm của hoa: màu sắc, số lượng hoa trên bông, số lượng bông
trên thân, cách sắp xếp của cánh hoa, kích thước, mùi hương của hoa, thời
gian ra hoa, thời gian hoa tồn tại.