Phân loại một số loài cá khoang cổ và hải quỳ tại khánh hòa dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHÂN LOẠI MỘT SỐ LOÀI CÁ KHOANG CỔ VÀ HẢI QUỲ
TẠI KHÁNH HÒA DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM
HÌNH THÁI VÀ DI TRUYỀN

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Hải Thanh
TS. Đặng Thúy Bình
Sinh viên thực hiện

: Lương Thị Tường Vi

Mã số sinh viên

: 53132012

Khánh Hòa: 2015


i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN SINH HỌC
---------------o0o---------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHÂN LOẠI MỘT SỐ LOÀI CÁ KHOANG CỔ VÀ HẢI QUỲ
TẠI KHÁNH HÒA DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM
HÌNH THÁI VÀ DI TRUYỀN

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hải Thanh
TS. Đặng Thúy Bình
SVTH: Lương Thị Tường Vi
MSSV: 53132012

Khánh Hòa, tháng 06/2015


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn đến Viện Công nghệ sinh học
và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang đã tạo môi trường thuận lợi về cơ sở vật chất
cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến ThS. Nguyễn Thị
Hải Thanh, ThS. Vũ Đặng Hạ Quyên và TS. Đặng Thúy Bình đã tận tình hướng dẫn,
dạy bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi để cho em hoàn thành tốt đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Sinh học và Công nghệ sinh
học đã giảng dạy và cung cấp kiến thức cho em trong bốn năm học qua.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, anh chị, bạn bè và người thân đã quan
tâm, hỗ trợ và động viên em hoàn thành tốt bài đồ án.
Trong quá trình thực hiện không thể nào tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong
nhận được ý kiến đóng góp để đồ án trở nên hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, ngày 20 tháng 06 năm 2015

Sinh viên thực hiện
Lương Thị Tường Vi


iii

TÓM TẮT
Cá khoang cổ và hải quỳ là hai loài sinh vật đầy màu sắc, có mối quan hệ cộng sinh
đặc biệt trong đại dương, chúng có sự đa dạng rất lớn trong thành phần loài, trên thế giới
có khoảng 29 loài cá khoang cổ và hơn 1200 loài hải quỳ đã được biết đến. Tuy nhiên
hiện nay sự đa dạng sinh học của các loài cá khoang cổ và hải quỳ đã và đang bị ảnh
hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó biến đổi khí hậu là yếu tố khó kiểm soát và có sức ảnh
hưởng lớn nhất. Trong nghiên cứu này tập trung phân loại một số loài cá khoang cổ và
hải quỳ tại khu vực Khánh Hòa – Việt Nam. Dựa vào đặc điểm hình thái, nghiên cứu
thu được 6 loài cá khoang cổ thuộc 1 giống Amphiprion và 7 loài hải quỳ thuộc 6 giống,
4 họ và 2 bộ. Nghiên cứu đã sử dụng gen 16S mtDNA để kiểm chứng phân loại hình
thái và xây dựng mối quan hệ phát sinh chủng loại của 6 loài cá khoang cổ thu tại Khánh
Hòa. Đồng thời nghiên cứu cũng sử dụng đoạn gen ribosome ITS1 – 5.8S – ITS2 để
nghiên cứu di truyền của hai loài hải quỳ Stichodactyla tapetum và Macrodactyla
doreensis. Dữ liệu trong nghiên cứu này có thể được sử dụng làm nguồn dữ liệu đầu vào
để nghiên cứu đa dạng sinh học và mối quan hệ cộng sinh giữa cá khoang cổ và hải quỳ.


iv

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii
TÓM TẮT ...................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................ v
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................vi

DANH MỤC BẢNG.................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................... 4
1.1 Tổng quan về vùng nghiên cứu............................................................................... 4
1.2. Tổng quan về cá khoang cổ và hải quỳ ................................................................. 5
1.2.1 Tổng quan về cá khoang cổ .............................................................................5
1.2.2 Tổng quan về hải quỳ .......................................................................................7
1.3.1 Phân loại bằng hình thái ...................................................................................9
1.3.2 Phân loại bằng di truyền...................................................................................9
1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................................... 12
1.4.1 Nghiên cứu về cá khoang cổ trong và ngoài nước ........................................12
1.4.2 Nghiên cứu về hải quỳ trong và ngoài nước ..................................................14
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 16
2.1 Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................... 16
2.2 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 16
2.2.1 Phân loại hình thái ..........................................................................................16
2.2.2 Phân loại di truyền .........................................................................................20
2.2.3 Phân tích dữ liệu và xây dựng mối quan hệ phát sinh chủng loại .................23
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 27
3.1 Phân loại hình thái................................................................................................. 27
3.1.1 Thành phần loài cá khoang cổ và hải quỳ thu tại Khánh Hòa.......................27
3.1.2 Đặc điểm hình thái cá khoang cổ và hải quỳ thu tại Khánh Hòa. .................29
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 68
4.1. Kết luận ................................................................................................................ 68
4.2. Kiến nghị .............................................................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 70
PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 75


v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A

Số lượng tia và gai vây hậu môn

Bp

Base pairs

BT

Độ tin cậy (bootstrap)

C

Số lượng tia và gai vây đuôi

Cm

Centimeter

Ctv

Cộng tác viên

D

Số lượng tia và gai vây lưng

DE

Đường kính mắt

DNA

Deoxyribonucleic acid

G

Gam

GB

Genbank

H

Chiều cao thân cá

IUCN

International Union for Conservation of Nature

L

Chiều dài toàn thân

LS

Chiều dài chuẩn

T

Chiều dài đầu

LM

Chiều dài mõm

lD

Chiều dài vây lưng

lA

Chiều dài vây hậu môn

lP

Chiều dài vây ngực

lV

Chiều dài vây bụng

mt DNA

Mitochondrial deoxyribonucleic acid

Mm

Milimeter

µL

Microliter

µM

Micromol

P

Số lượng tia và gai vây ngực

PCR

Polymerase Chain Reaction

rRNA

Ribosomal ribonucleic acid

tRNA

Transfer ribonucleic acid

WWF

World Wide Fund For Nature

V

Số lượng tia và gai vây bụng


vi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 – Bản đồ tỉnh Khánh Hòa – Việt Nam .............................................................. 4
Hình 1.2 – Cấu trúc chung của hải quỳ ............................................................................8
Hình 1.3 – Hai phương pháp dùng để phân loại: .............................................................9
Hình 1.4 – So sánh hệ gen ty thể và hệ gen nhân...........................................................10
Hình 2.1 – Hình thái bên ngoài của cá khoang cổ .........................................................17
Hình 2.2 – Các chỉ số đo trong phân loại cá khoang cổ .................................................18
Hình 2.3 –Các chỉ số đếm trong phân loại cá khoang cổ ...............................................18
Hình 2.4 - Các chỉ tiêu đo của hải quỳ ...........................................................................19
Hình 2.5 – Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu di truyền cá khoang cổ ............................ 20
Hình 2.6 – Chu trình nhiệt của phản ứng PCR............................................................... 21
Hình 3.1a,b – Hình dáng và màu sắc cá khoang cổ hồng chỉ trắng Amphiprion
perideraion ......................................................................................................................29
Hình 3.1c – Đặc điểm hình thái cá khoang cổ hồng chỉ trắng Amphiprion perideraion
.........................................................................................................................................30
Hình 3.2a – Hình dáng và màu sắc cá khoang cổ vàng Amphiprion sandaracinos ......32
Hình 3.2b – Đặc điểm hình thái cá khoang cổ vàng Amphiprion sandaracinos ...........32
Hình 3.3a, b, c, d – Hình dáng và màu sắc của một số loài cá khoang cổ đen đuôi vàng
Amphiprion clarkii ..........................................................................................................34
Hình 3.3e – Đặc điểm hình thái cá khoang cổ đen đuôi vàng Amphiprion clarkii .......35
Hình 3.4a – Hình dáng và màu sắc cá khoang cổ đỏ Amphiprion frenatus .................37

Hình 3.4b – Đặc điểm hình thái cá khoang cổ đỏ Amphiprion frenatus ......................38
Hình 3.5 – Hình dáng và màu sắc của một số loài cá khoang cổ yên ngựa Amphiprion
polymnus .........................................................................................................................39
Hình 3.5e – Đặc điểm hình thái cá khoang cổ yên ngựa Amphiprion polymnus .........40
Hình 3.6a,b – Hình dáng và màu sắc của một số loài cá khoang cổ nemo Amphiprion
ocellaris ...........................................................................................................................42
Hình 3.6c – Đặc điểm hình thái cá nemo Amphiprion ocellaris....................................43
Hình 3.7a, b, c – Hình dáng và màu sắc hải quỳ bong bóng Entacmaea quadricolor .45
Hình 3.7d – Đặc điểm hình thái hải quỳ bong bóng Entacmaea quadricolor..............45


vii

Hình 3.8 a, b – Hình dạng và màu sắc của hải quỳ thảm nhỏStichodactyla tapetum....46
Hình 3.8c – Đặc điểm hình thái hải quỳ thảm nhỏ Stichodactyla tapetum ...................47
Hình 3.9 – Hình dáng và màu sắc hải quỳ thảm Stichodactyla haddoni .......................48
Hình 3.9 c – Đặc điểm hình thái hải quỳ thảm Stichodactyla haddoni .........................49
Hình 3.10 d – Đặc điểm hình thái hải quỳ thân đỏ Macrodactyla doreensis ................51
Hình 3.11a, b– Hình dáng và màu sắc của hải quỳ ống Pachycerianthus magnus .......52
Hình 3.11 c – Đặc điểm hình thái hải quỳ ống Pachycerianthus magnus....................53
Hình 3.12 – Hình dáng và màu sắc hải quỳ thanh long Cryptodendrum adhaesivum .54
Hình 3.12 c – Đặc điểm hình thái hải quỳ thanh long Cryptodendrum adhaesivum ....55
Hình 3.13 a, b – Hình dáng và màu sắc hải quỳ cúc Heteractis aurora........................56
Hình 3.13 c – Đặc điểm hình thái hải quỳ cúc Heteractis aurora .................................57
Hình 3.14 – Kết quả điện di DNA tổng số của các loài cá khoang cổ ..........................58
Hình 3.15 – Kết quả điện di sản phẩm PCR đoạn gen 16S mtDNA các mẫu cá khoang
cổ .....................................................................................................................................58
Hình 3.16 – Cây phát sinh loài từ phương pháp Neighbor - Joining với độ lặp lại 1000
lần dựa trên gen 16S mt DNA của các loài cá khoang cổ tại Khánh Hòa – Việt Nam. 62
Hình 3.17 – Kết quả điện di tổng số và sản phẩm PCR đoạn gen ITS1 – 5.8S – ITS2

rDNA hai mẫu hải quỳ ....................................................................................................64
Hình 3.18 – Cây phát sinh loài từ phương pháp Neighbor - Joining với độ lặp lại 1000
lần dựa trên gen ITS1 – 5.8S – ITS2 rDNA của các loài hải quỳ tại Khánh Hòa – Việt
Nam. ................................................................................................................................ 66


viii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 – Trình tự gen 16S mtDNA của các loài cá khoang cổ ..................................24
Bảng 2.2 – Trình tự gen ITS1 – 5.8S – ITS2 rDNA của các loài hải quỳ .....................25
Bảng 3.1 – Kết quả thu mẫu cá khoang cổ .....................................................................27
Bảng 3. 2– Danh sách các loài cá Khoang cổ phổ biến ở Khánh Hòa – Việt Nam ......27
Bảng 3.3 – Kết quả thu mẫu hải quỳ ..............................................................................28
Bảng 3.4 – Danh sách các loài hải quỳ thu được ở Khánh Hòa – Việt Nam ................28
Bảng 3.5 – Các chỉ tiêu đo hình thái của hải quỳ...........................................................44
Bảng 3.6 – Độ tương đồng của 7 trình tự 16S mtDNA từ 6 loài cá khoang cổ tại Khánh
Hòa – Việt Nam với trình tự Genbank ..........................................................................59
Bảng 3.7 – Sự khác biệt về trình tự 16S mt DNA giữa các loài cá khoang cổ ở Khánh
Hòa ..................................................................................................................................60
Bảng 3.8 –Độ tương đồng của trình tự đoạn gen ITS1 – 5.8S – ITS2 của 2 loài hải quỳ
thu tại Khánh Hòa – Việt Nam với dữ liệu từ Genbank ................................................65
Bảng 3.9 – Sự khác biệt về trình tự ITS1 – 5.8S – ITS2 rDNA của các loài hải quỳ ..65


1

MỞ ĐẦU
Nằm bên bờ Tây của Biển Đông, Việt Nam là quốc gia có đường bờ biển dài 3260 km
với nguồn tài nguyên sinh vật biển đa dạng, phong phú. Vùng biển Việt Nam có khoảng

11000 loài sinh vật cư trú trong hơn 20 kiểu hệ sinh thái điển hình. Trong đó có khoảng 1222
km2 rạn san hô, phân bố rộng rãi từ Bắc tới Nam, tập trung diện tích lớn ở miền Trung và
miền Nam – Việt Nam với độ đa dạng sinh học cao (Đỗ Công Thung, 2011).
Các rạn san hô được xem là môi trường sống vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến sự
tồn tại và phát triển của nhiều loài trong hệ sinh thái biển. Trong đại dương, rạn san hô
chỉ chiếm 1% nhưng chúng hỗ trợ khoảng 25% các loài sinh vật biển sinh sống ở nơi
này, đây là nơi cư trú, nơi sinh đẻ và là nơi ươm nuôi ấu trùng của nhiều loài cá biển
(Johnny, 2014). Mỗi năm san hô chỉ dài ra khoảng 1cm, để hình thành nên một hệ rạn
san hô chúng cần phải trải qua thời gian hàng trăm năm. Đây là nơi sinh sản của các loài
sinh vật biển, để rồi chúng phát tán ra xung quanh, làm tăng trưởng nguồn lợi thủy sản
và đa dạng sinh học (Barnes và ctv, 1999).
Tuy nhiên, hiện nay các hệ sinh thái trong rạn san hô trên thế giới đang phải đối diện
với nhiều mối đe dọa liên quan đến sự sống còn. Trong đó, mối đe dọa lớn nhất, khó
kiểm soát nhất và gây ra nhiều mất mát nhất chính là sự tác động biến đổi khí hậu
(Munday và ctv, 2008). Điều này đã và đang tạo ra nhiều biến động lớn trong lòng đại
dương, cụ thể là sự suy giảm đa dạng sinh học một số loài sống trong rạn san hô. Những
năm gần đây, sự tác động của biến đổi khí hậu ngày càng mạnh mẽ, nhiệt độ và nồng độ
acid trong đại dương tăng lên làm tăng nguy cơ xảy ra hiện tượng tẩy trắng san hô (Philip
và ctv, 2008). Điều này đồng nghĩa với nơi trú ẩn và nguồn thức ăn của một số sinh vật
biển sống ở rạn san hô bị suy giảm. Trong đó cá khoang cổ và hải quỳ là hai loài chịu
nhiều ảnh hưởng nhất bởi chúng có mối quan hệ cộng sinh bắt buộc (Fautin và Allen,
1992). Hải quỳ được xem là nơi cư trú, nơi bảo vệ cá khoang cổ trước kẻ thù, nhờ đó
mà loài cá này được sống an toàn trong đại dương. Ngược lại, cá khoang cổ ăn những
sinh vật nhỏ làm hại tới hải quỳ, ngoài ra cá còn cung cấp dinh dưỡng cho hải quỳ thông
qua những chất thải của mình (Fautin và Allen, 1992). Dưới ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu, đặc biệt là sự gia tăng nhiệt độ và quá trình acid hóa đại dương đã đe dọa nghiêm
trọng đến sự sinh trưởng và phát triển của cá khoang cổ và hải quỳ. Khi nồng độ acid
trong đại dương tăng lên sẽ ảnh hưởng đến khả năng phát hiện các tín hiệu hóa học cần

2

thiết của cá khoang cổ để tìm đến vật chủ hải quỳ. Vì vậy cá khoang cổ dễ bị đe dọa bởi
kẻ thù của mình khi không có hải quỳ bảo vệ, đồng thời cá ít có cơ hội được sinh sản dễ
dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng. Khi nhiệt độ tăng cao, tảo cộng sinh với hải quỳ bị tiêu
diệt, nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho hải quỳ bị ảnh hưởng đe dọa đến sự
sống còn của chúng. Mặt khác, hải quỳ là loài động vật nhạy cảm, dễ bị ảnh hưởng bởi
sự biến động của nhiệt độ và các yếu tố vật lí khác (Munday, 2008). Biến đổi khí hậu
càng tác động mạnh mẽ đến đại dương thì cá khoang cổ và hải quỳ càng dễ bị đẩy đến
bờ vực tuyệt chủng (Philip và ctv, 2008).
Cá khoang cổ và hải quỳ có kích thước nhỏ, màu sắc đẹp nên thường sử dụng trang
trí trong các bể cá cảnh nước mặn. Thực tế hiện nay các nghiên cứu về đa dạng sinh học
và bảo tồn nguồn lợi thủy sản tại Việt Nam thường chú ý đến những loài thủy sản có giá
trị cao về kinh tế như cá tra, cá chạch lấu, cá bống tượng, … mà bỏ ngỏ những loài dùng
làm cảnh này (Hà Lê Thị Lộc, 2009). Vì vậy, cần thiết phải có nhiều nghiên cứu hơn về
cá khoang cổ và hải quỳ nhằm bảo tồn sự đa dạng và nguồn lợi sinh vật biển này, góp
phần tăng trưởng kinh tế cho du lịch và kinh doanh cá cảnh trong và ngoài nước.
Các chỉ tiêu hình thái là cơ sở ban đầu rất quan trọng để phân loại sinh vật. Tuy
nhiên, những đặc điểm hình thái, dưới sự tác động của môi trường và biến dị cá thể có
thể gây nhầm lẫn trong công tác phân loại. Đặc biệt, hải quỳ là loài rất đa dạng về màu
sắc, kích cỡ và có rất ít các cấu trúc rõ nét vì thế việc phân loại hải quỳ chỉ dựa vào hình
thái là một khó khăn lớn. Do đó, phương pháp này cần được kết hợp với phương pháp
phân loại bằng chỉ thị sinh học phân tử để có độ chính xác cao hơn.
Nhận thấy sự đa dạng sinh học của cá khoang cổ và hải quỳ ở rạn san hô là tiền đề
cho sự phát triển bền vững, đề tài “Phân loại một số loài cá khoang cổ và hải quỳ tại
Khánh Hòa dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền” được thực hiện nhằm cung cấp
những dẫn liệu về hình thái và di truyền của một số loài cá khoang cổ và hải quỳ ở
Khánh Hòa, làm cơ sở cho các nghiên cứu đánh giá đa dạng sinh học bằng việc xây
dựng mã vạch DNA (DNA barcoding).
 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu này là một trong những nội dung thuộc mô hình nghiên cứu về ảnh
hưởng của biến đổi khí hậu trong rạn san hô, mục đích chủ yếu là xác định thành phần
loài cá khoang cổ và hải quỳ để nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh giữa chúng.


3

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân loại dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền,
nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu về hình thái và di truyền các loài cá khoang cổ và hải quỳ ở
Khánh Hòa. Đây là những dẫn liệu đầu vào về đa dạng loài, hệ thống phân loại các loài
cá khoang cổ và hải quỳ, làm cơ sở cho công tác bảo tồn và quản lý nguồn lợi.
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Các loài cá khoang cổ và hải quỳ được thu tại địa bàn tỉnh Khánh Hòa. Các nghiên
cứu hình thái và di truyền được sử dụng để phân loại và xây dựng cây phát sinh chủng
loại của các loài cá khoang cổ và hải quỳ tại Khánh Hòa – Việt Nam.
 Nội dung nghiên cứu
 Thu mẫu và phân loại các loài cá khoang cổ và hải quỳ ở Khánh Hòa dựa
trên đặc điểm hình thái.
 Phân loại các loài cá khoang cổ và hải quỳ bằng chỉ thị sinh học phân tử.
 Xây dựng cây phát sinh loài của các loài cá khoang cổ và hải quỳ tại Khánh
Hòa.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu góp phần khảo sát sự đa dạng các loài cá khoang cổ và hải quỳ tại Khánh
Hòa. Dữ liệu này được sử dụng để phục vụ cho các nghiên cứu về đa dạng thành phần
loài cá khoang cổ và hải quỳ, làm tiền đề cho việc nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh
giữa hai loài này, là cơ sở nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến đa dạng sinh
học ở rạn san hô. Từ đó có những biện pháp để bảo vệ nguồn lợi các cá khoang cổ và
hải quỳ trước sự tác động của biến đổi khí hậu.

4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về vùng nghiên cứu
 Vị trí địa lí
Khánh Hòa là một tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ Việt Nam, có hình dạng thon dài
hai đầu và phình ra ở giữa, ba mặt giáp với núi và một mặt giáp với biển. Hướng bắc
giáp với tỉnh Phú Yên, hướng tây bắc giáp với tỉnh Đắk Lắk, hướng tây nam giáp với
tỉnh Lâm Đồng, hướng nam giáp với tỉnh Ninh Thuận và hướng đông giáp với Biển
Đông (Nguyễn Thế Biên và ctv, 2006). Ngoài phần lãnh thổ trên đất liền, tỉnh Khánh
Hòa còn có vùng biển, vùng thềm lục địa, các đảo ven bờ và huyện đảo Trường Sa.
Tỉnh Khánh Hòa có tổng diện tích là 5197 km2, trong đó diện tích vùng biển rộng
gấp nhiều lần so với đất liền, đường bờ biển dài 385 km kéo dài từ xã Đại Lãnh tới
cuối vịnh Cam Ranh (Nguyễn Thế Biên và ctv, 2006). Khánh Hòa được bao bởi nhiều
hòn đảo lớn nhỏ chạy dọc ven biển, cùng với các đảo san hô tuyệt đẹp ở huyện đảo
Trường Sa và các dãy núi từ đất liền lấn ra biển tạo thành những đầm vịnh kín gió, làm
nên những nét độc đáo của vùng đất nơi đây.

Ninh Vân

Hình 1.1 – Bản đồ tỉnh Khánh Hòa – Việt Nam

(Nguồn: /> Sông ngòi
Tỉnh Khánh Hòa nằm trong vùng địa lí vừa có vùng biển rộng vừa có các dãy núi
bao bọc xung quanh, địa hình không bằng phẳng nên sông ngòi ở đây nhìn chung ngắn,
độ dốc dòng chảy lớn, mức độ tập trung lũ cao, dễ gây nên lũ quét đột ngột (Nguyễn
Thế Biên và ctv, 2006). Hầu hết, các con sông đều bắt nguồn tại vùng núi phía Tây trong
tỉnh và chảy xuống biển phía Đông.

5

Cả tỉnh có khoảng 40 con sông dài từ 10 km trở lên, tạo thành một mạng lưới sông
phân bố dày đặc, dọc bờ biển, cứ khoảng 5 - 7 km có một cửa sông (Nguyễn Thế Biên
và ctv, 2006). Các con sông lớn ở Khánh Hòa phải kể đến: sông Cái Nha Trang, sông
Dinh, sông Tô Hạp; riêng khu trung tâm thành phố Nha Trang nằm giữa hai con sông là
sông Cái và sông Bé (Thư viện tỉnh Khánh Hòa, 2010).
 Khí hậu
Khánh Hòa nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa Đông Nam Á và nằm ở vĩ độ thấp,
gần về xích đạo nên nhiệt độ ở đây cao hơn một số tỉnh khu vực phía Bắc. Khánh Hòa
có hai mùa mưa nắng rõ rệt, có mùa đông ngắn, ít lạnh (tháng 9 đến tháng 12) và mùa
nắng nóng kéo dài hơn (tháng 1 đến tháng 8). Khí hậu quanh năm ôn hòa, nhiệt độ trung
bình khoảng 260 C (Nguyễn Thế Biên và ctv, 2006).
 Nguồn lợi sinh vật biển
Với những lợi thế về vị trí địa lí và khí hậu ôn hòa, tỉnh Khánh Hòa có nguồn tài
nguyên đa dạng phong phú, đặc biệt là nguồn tài nguyên biển. Độ đa dạng sinh học các
loài sinh vật biển cao, có tới 350 loài san hô đang quần tụ và phát triển, chiếm 45% loài
được tìm thấy trên thế giới. Sống cùng với hệ sinh thái này là trên 2000 loài sinh vật đáy
và cá cùng nhiều hải sản có giá trị kinh tế cao như tôm hùm, bào ngư, trai ngọc, hải
sâm...(Mai Chi, 2013).
Khánh Hòa trước đây là nơi chịu ít sự tác động của biến đổi khí hậu hơn các tỉnh
khác. Nhưng hiện nay, biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng trực tiếp đến Khánh Hòa.
Ở Khánh Hoà đã bắt đầu xuất hiện một số dấu hiệu cảnh báo sự thay đổi của khí hậu:
giá trị tuyệt đối của nhiệt độ cao đến 39.20 C, mực nước biển cũng có xu thế gia tăng,
bước đầu xác định được những vùng nhạy cảm, có nguy cơ bị ảnh hưởng cao do tác
động của khí hậu biến đổi (Nguyễn Tác An và Nguyễn Kỳ Phùng, 2014). Chính điều
này đã tác động đến hệ sinh thái, đặc biệt là rừng ngập mặn, san hô, cỏ biển… ở các khu
vực ven biển, đầm vịnh, hải đảo; đồng thời làm giảm thiểu nguồn lợi thủy sản và ảnh
hưởng đến độ đa dạng các loài cá biển nơi đây.
1.2Tổng quan về cá khoang cổ và hải quỳ

1.2.1 Tổng quan về cá khoang cổ
 Phân loại và phân bố
Cá khoang cổ (còn gọi là cá Hề) thuộc họ cá Thia (Pomacentridae) - họ lớn nhất
trong bộ cá Vược (Perciformes).Trên thế giới hiện nay có khoảng 29 loài đã được phân


6

loại, trong đó 28 loài thuộc giống Amphiprion và 1 loài thuộc giống Premnas (Fautin và
Allen, 1992). Cá khoang cổ đa số sống ở vùng biển nhiệt đới, trong đó khoảng 70% hiện
diện ở khu vực Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương (Myers, 1991).
Tại Việt Nam xác định có 7 loài cá khoang cổ, toàn bộ cá khoang cổ phân bố tại Việt
Nam đều thuộc giống Amphiprion. Cá khoang cổ phân bố nhiều ở vùng biển miền Trung,
mà chủ yếu là ở tỉnh Khánh Hòa, chúng cư trú trong một số hòn đảo của Nha Trang như
hòn Tằm, hòn Miếu, hòn Mun, hòn Tre… (Hà Lê Thị Lộc, 2009).
 Đặc điểm sinh học
Cá khoang cổ là loài có kích thước nhỏ, màu sắc đẹp thường sử dụng làm cá cảnh. Tùy
thuộc vào từng loài khác nhau mà chúng có màu sắc khác nhau như màu cam, hồng, đỏ,
nâu hay màu đen. Đa số chúng có từ một đến ba sọc trắng trên cơ thể (có thể xuất hiện màu
xám) với viền xung quanh có màu tối (thường là màu viền đen) (Allen, 1972).
Cá khoang cổ là loài lưỡng tính, lúc mới sinh tất cả đều mang giới tính đực. Về sau,
khi đạt đến một kích thước nhất định, cá thể đực thành thục sinh dục lớn nhất trong đàn
sẽ tự biến đổi giới tính của mình để thành cá thể cái, sau đó kết đôi với một cá thể đực
khác. Nếu cá thể cái bị chết hoặc biến mất vì một lí do nào đó, cá thể đực lớn nhất và
trội nhất trong đàn sẽ biến đổi giới tính để thay thế cá thể cái, tuy nhiên có những cá thể
vẫn giữ mãi giới tính đực cho đến khi chết (Allen, 1972). Cá thể cái thường to hơn cá
thể đực và cá thể đực có nhiệm vụ bảo vệ lãnh thổ.
Theo Hattori (1991) sự chuyển đổi giới tính của cá khoang cổ diễn ra theo ba
chiều hướng sau: (1) Cá thể đực chưa trưởng thành => cá thể cái chưa trưởng thành => cá
thể cái trưởng thành. (2) Cá thể đực chưa trưởng thành => cá thể đực trưởng thành => cá

thể cái trưởng thành. (3) Cá thể đực chưa trưởng thành => cá thể đực trưởng thành.
 Tập tính sống
Trong tự nhiên, cá khoang cổ thường sống theo đôi hoặc sống theo đàn, sinh trưởng
chậm, thức ăn chính là mùn bã hữu cơ và động vật đáy (Fautin và Allen 1992).
Cá khoang cổ sống cộng sinh với hải quỳ và chúng là loài cá duy nhất không bị nhiễm
độc bởi hải quỳ. Bên ngoài cơ thể của cá khoang cổ được phủ một chất nhầy có thể trung
hòa được độc tố từ những xúc tu của hải quỳ giúp bảo vệ chúng sống trong hải quỳ an
toàn (Guiter, 1996). Cá khoang cổ ăn các động vật không xương sống có nguy cơ làm hại
đến hải quỳ, phân của cá cung cấp chất dinh dưỡng cho hải quỳ, đồng thời chúng còn làm
sạch chất bẩn và các sinh vật bám trên hải quỳ. Ngược lại, hải quỳ được xem là ngôi nhà


7

cho cá khoang cổ sinh sống, chúng bảo vệ cá khoang cổ tránh khỏi những động vật ăn thịt
nhờ vào các xúc tu có tiết chất độc của mình, nhờ đó mà cá khoang cổ được bảo vệ an
toàn, tránh được sự tấn công của các loài ăn thịt khác (Fautin và Allen, 1992).
Kích thước của cá khoang cổ phụ thuộc vào vật chủ hải quỳ mà chúng sống cộng
sinh. Cá sống với hải quỳ kích thước lớn sẽ tăng trưởng nhanh hơn cá sống với hải quỳ
kích thước nhỏ (Fautin, 1991). Màu sắc của cá thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của
cơ thể, vị trí địa lí và phụ thuộc vào vật chủ hải quỳ, cùng một loài cá khoang cổ nhưng
sống với các loại hải quỳ có màu sắc khác nhau sẽ khác nhau. Vì vậy, cá khoang cổ có
màu sắc vô cùng đa dạng và phong phú (Fautin và Allen, 1992).
1.2.2 Tổng quan về hải quỳ
 Phân loại, phân bố
Hải quỳ (hải quỳ biển - sea anemone) là một nhóm động vật ruột khoang rất đơn
giản, có quan hệ gần gũi với san hô, sứa, thủy tức… chúng thuộc bộ Actiniaria, ngành
ruột khoang (Cnidaria), lớp san hô (Anthozoa). Hiện có khoảng 1200 loài hải quỳ được
tìm thấy ở những độ sâu khác nhau trên khắp các đại dương của thế giới, trong đó phân
bố đa dạng nhất ở ven các bờ biển nhiệt đới (Estefânia và ctv, 2014).

 Cấu trúc và đặc điểm sinh học
Hải quỳ chủ yếu có dạng hình ống, cơ thể của chúng rất đơn giản, phía dưới là đĩa
bám thường dùng để bám vào các giá thể, phía trên là đĩa miệng chứa miệng ở vị trí
trung tâm và xung quanh có các xúc tu xếp thành nhiều vòng (Hình 1.2). Xúc tu của hải
quỳ rất mềm, có khả năng co giãn mạnh, trên xúc tu có nhiều tiêm mao và các tế bào
gai, các xúc tu này thường được hải quỳ sử dụng để bắt mồi, kiếm thức ăn và tự vệ trước
kẻ thù (Fautin và Allen, 1994). Trên đĩa miệng của hải quỳ có hai loại xúc tu: endocoelic
là các xúc tu nằm bên trong đĩa miệng, sắp xếp tỏa tròn bao gồm hai hoặc nhiều vòng
xúc tu kéo dài tới tận rìa đĩa miệng; exocoelic là các xúc tu ở ngoài rìa đĩa miệng, thường
dài hơn các xúc tu endocoelic, một loài hải quỳ có thể có một hoặc cả hai loại xúc tu
này (Fautin, 2008). Trên thân hải quỳ có thể có các nốt sần (verrucae), sự hiện diện hay
vắng mặt của nốt sần là một chỉ tiêu quan trọng để định danh chúng (Fautin, 2008).
Phương thức sinh sản chủ yếu của hải quỳ là sinh sản hữu tính tuy nhiên chúng cũng
có thể sinh sản sinh dưỡng vô tính (Klinkenberg, 2015), đặc tính này rất hữu ích cho hải
quỳ đặc biệt khi chúng bị mắc kẹt vào một tảng đá không có các loài của giới tính khác.
Một số loài có thể tách ra một phần nhỏ của thân chúng sau đó phát triển thành một hải


8

quỳ hoàn thiện. Một số loài có thể nhân bản theo hai hướng cùng một lúc, từ từ tách đôi
theo chiều dọc, kết quả của cả hai phương pháp đều cho hai cá thể giống hệt nhau về
hình thái và di truyền (Klinkenberg, 2015).

Hình 1.2 – Cấu trúc chung của hải quỳ

Hải quỳ thường dành phần lớn thời gian bám chặt vào đất đá dưới đáy biển hoặc
trên các rạn san hô chờ đợi con mồi. Chúng chỉ rời khỏi đó khi bị tấn công hoặc môi
trường sống thay đổi và khó kiếm thức ăn bằng cách trượt trên đĩa bám. Thân của hải
quỳ thường chôn sâu hoặc ẩn vào cát, bùn, khe nứt trong đá hoặc rạn san hô. Khi thủy

triều xuống thấp các khe nứt, mặt dưới của tảng đá…vẫn mát và ẩm ướt giúp hải quỳ
duy trì được sự sống (Fautin và Allen, 1994).
Hải quỳ là loài có sự thay đổi về hình thái, chúng là một trong những thành viên đa
dạng nhất của lớp san hô, có sự đa dạng rất lớn trong giải phẫu, hình thái thân và hình
thái các xúc tu. Hình thức bên ngoài của hải quỳ có thể ngắn hay dài, mảnh hay dày,
nhọn hay tù, hình cầu hoặc hình cây (Rodriguez và ctv 2014). Khi trong nước chúng xòe
các xúc tu ra như một bông hoa, khi ra khỏi nước thường co các xúc tu rụt vào trong cơ
thể để tránh bị khô (Klinkenberg, 2015).
 Tập tính sống
Trong tự nhiên, hải quỳ thường sống cộng sinh với một số loài sinh vật khác như ốc,
tôm, tảo…và đặc biệt là cá khoang cổ. Hải quỳ lấy dinh dưỡng hằng ngày từ tảo cộng
sinh với chúng (zooxanthellae) và tiêu thụ chất thải từ động vật sống chung như cá
khoang cổ. Các mối quan hệ cộng sinh này luôn đem lại lợi ích cho đôi bên, để cùng
nhau tồn tại và phát triển trong đại dương (Fautin, 2008; Fautin và Allen, 1992).


9
1.3. Phương pháp phân loại bằng hình thái và di truyền

Hình 1.3 – Hai phương pháp dùng để phân loại:(1) Phương pháp phân loại bằng hình thái;
(2) Phương pháp phân loại bằng di truyền

(Nguồn: />1.3.1 Phân loại bằng hình thái
Phương pháp phân loại dựa trên những đặc điểm hình thái bên ngoài được sử dụng
phổ biến, dựa vào những quan sát trực tiếp từ bên ngoài: cấu tạo, hình dạng và màu sắc
của cơ thể. Sau đó tiến hành đo và đếm các chỉ tiêu phân loại: kích thước toàn thân và
từng bộ phận trên cơ thể … Phương pháp này cần thu thập nhiều dữ liệu có liên quan
đến việc phân loại, sau đó so sánh giữa những cá thể để tìm ra những điểm chung và
những điểm khác biệt, từ đó có những cơ sở để rút ra kết luận phân loại (Vũ Trung Tạng
và Nguyễn Đình Mão, 2005).

Phương pháp phân loại dựa vào hình thái có nhiều thuận lợi vì các dấu hiệu dễ dàng
nhìn thấy, thao tác đơn giản, dễ thực hiện và nhanh chóng. Tuy nhiên, phương pháp này
không giải quyết được triệt để mọi vấn đề của khoa học hiện đại. Phân tích hình thái
truyền thống không phải lúc nào cũng cung cấp đầy đủ thông tin chính xác. Hình thái
bên ngoài của những loài gần giống nhau có thể gây ra nhầm lẫn, đòi hỏi người thực
hiện phải có kinh nghiệm. Nếu mẫu bị hư hỏng hoặc đang trong giai đoạn chưa phát
triển sẽ gây khó khăn cho công tác phân loại (Vũ Trung Tạng và Nguyễn Đình Mão,
2005). Do đó cần thiết phải có một số phương pháp khác bổ sung để tăng độ tin cậy của
quá trình phân loại, trong đó việc kết hợp với phương pháp di truyền được cho là có độ
tin cậy, độ nhạy và tính chính xác cao (Hillis, 1987).
1.3.2 Phân loại bằng di truyền
1.3.2.1 Hệ gen nhân, hệ gen ty thể và các chỉ thị chọn lọc
Hệ gen (genome) là toàn bộ các gen trong tế bào của cơ thể sinh vật, chứa toàn bộ
thông tin di truyền đặc trưng cho từng loài, cho từng cá thể trong loài. Trong một tế bào
của cơ thể, song song tồn tại 2 hệ gen bao gồm hệ gen nhân (nuclear genome) và hệ gen
ty thể (mitochondrial genome, đối với động vật) hoặc lạp thể (chloroplast, đối với thực


10

vật). Hai hệ gen này đều có sản phẩm riêng, hoạt động có tính chất vừa độc lập, vừa
tương tác. Genome của tế bào đa phần nằm ở trong nhân (khoảng 99%), tuy nhiên nhân
không phải là nơi duy nhất chứa vật chất di truyền, trong ty thể, lạp thể… cũng có gen
của riêng mình (Chial và Craig, 2008).
Hệ gen trong nhân thường có kích thước lớn hơn 3 tỷ base pairs (khoảng 3,3 tỷ
base pairs ở người) và phân bố trên các nhiễm sắc thể dạng thẳng. Hệ gen trong ty thể
thì nhỏ hơn (16.569 base pairs ở người) và tồn tại độc lập ở dạng vòng khép kín (Chial
và Craig, 2008) (Hình 1.4).

Hình 1. 4 – So sánh hệ gen ty thể và hệ gen nhân

Trong tế bào, DNA ty thể (mtDNA) chiếm 1 đến 5% DNA của tế bào, gồm các gen
không có đoạn intron. Ở người, mtDNA chứa 37 gen, tất cả các gen này là rất cần thiết cho
các hoạt động bình thường của ty thể (Chial và Craig, 2008). Trong đó 13 gen mã hóa cho
các protein là các enzyme tham gia vào quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, đây là một quá
trình sử dụng oxy và đường đơn để tạo ra các loại đường adenosine triphosphate (ATP),
nguồn năng lượng chính của tế bào. Ngoài ra còn có 2 gen RNA ribosome, 22 gen RNA
vận chuyển, một vùng không mã hoá (non-coding region) và một số tiểu phần khác chúng
góp phần tạo nên những protein hoạt động (Wolstenholme, 1992).
Do có kích thước nhỏ, lại chứa gen tối cần thiết cho hoạt động sống của tế bào, nên ty thể
được xem là đối tượng lý tưởng để khảo sát sự biến đổi trong hệ gen, phục vụ cho các nghiên
cứu về giám định, phân loại và lập phả hệ quần thể. Các gen trong ty thể lại có hệ số biến đổi
nhanh hơn hệ gen nhân 10-15 lần, nên rất thuận lợi cho nghiên cứu về tiến hoá. Các gen ty
thể trong các loài có quan hệ gần về sinh học có sự bảo tồn rất cao, do vậy, bất cứ sự thay đổi
nhỏ nào cũng là dấu hiệu giá trị trong giám định và phân loại. Các chỉ thị (marker) của DNA
ty thể thường được sử dụng là các gen mã hóa 12S rRNA, 16S rRNA, cytochrome b,


11

cytochrome oxydase, tRNA và một số vùng không mã hóa như vùng liên gen trnF-cox3,
atp6-trnM, cox1-cox2, cox3-trnK, nad1-trnP (Grande và ctv, 2008).
Tuy nhiên, việc sử dụng DNA ty thể cũng có một số giới hạn, kích thước của DNA
ty thể nhỏ, nên chỉ thể hiện một phần vật chất di truyền. Vì vậy nên sử dụng kết hợp các
chỉ thị phân tử khác để có kết quả với độ chính xác cao (Hebert và ctv, 2004). Các
marker DNA ty thể được sử dụng kết hợp với marker DNA nhân như 18S, 5.8S, 28S…
được sử dụng trong một số trường hợp để cho thấy mối quan hệ tiến hóa rõ hơn
(Schander và ctv, 2005).
1.3.2.2 Ứng dụng kĩ thuật di truyền trong phân loại
Phương pháp phân loại dựa vào di truyền là một phương pháp hiện đại, tiếp cận

nhanh chóng và chính xác. Khác với việc phân tích DNA hỗn hợp, việc phân tích một
gen xác định có lợi thế và tiện dụng hơn. Kỹ thuật di truyền mã vạch DNA - barcoding
(Hebert và ctv, 2003) tập trung phân tích trên một đoạn ngắn của hệ gen, sử dụng một
cặp mồi chung để khuếch đại đoạn DNA mục tiêu, rồi dựa trên dữ liệu di truyền thu
được để xác định các loài một cách nhanh chóng và chính xác.
Những tiến bộ mới trong lĩnh vực sinh học phân tử cho phép so sánh một số lượng
lớn các loài có quan hệ gần gũi có thể sử dụng trong phân tích phát sinh loài (Chial và
Craig, 2008). Phương pháp di truyền hiện đại có thể cung cấp cơ sở khoa học cho việc
bảo tồn các hệ sinh thái, cùng với quần thể các loài phân bố trong khu hệ sinh thái và
tính đa dạng di truyền của chúng (Ovenden và ctv, 2013; Willette và ctv, 2014).
Các chỉ thị sinh học phân tử đã được nghiên cứu và ứng dụng như là một công cụ hỗ
trợ đắc lực cho công tác định danh loài. Các chỉ thị sinh học phân tử dùng trong định
danh và nghiên cứu di truyền thường là những trình tự có tính bảo tồn cao và biến dị
khác biệt giữa các loài nên các DNA ty thể được xem là những đoạn gen có vai trò quan
trọng, được sử dụng nhiều trong chỉ thị sinh học phân tử. Theo Teletchea (2009), sử
dụng DNA ty thể là công cụ hữu hiệu trong phân loại các loài cá, ngoài ra chúng còn
được áp dụng cho nhiều loài động vật khác như giáp xác, động vật lưỡng cư… Các
nghiên cứu về di truyền cá khoang cổ cũng chứng minh sự hữu ích của DNA ty thể,
Litsios và ctv (2014) đã sử dụng gen 16S mtDNA nghiên cứu thành công sự phát sinh
loài của các loài cá khoang cổ. Một số nghiên cứu khác áp dụng các chỉ thị gen ty thể
nghiên cứu di truyền các loài cá khoang cổ cũng chỉ ra rằng sử dụng gen ty thể rất hiệu


12

quả để định danh và nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa của cá khoang cổ (Santini và ctv,
2006; Li và ctv, 2015).
Tuy nhiên, trên thực tế, sử dụng một cặp mồi chung khuếch đại đoạn gen trong DNA
ty thể có thể định danh được đến loài ở hầu hết các ngành thuộc hệ thống phân loại động
vật ngoại trừ ngành ruột khoang Cnidaria (Herbert và ctv, 2004). Do đó việc sử dụng

các gen ty thể để định danh các loài hải quỳ là không hiệu quả.
Trong hệ gen nhân có một tổ hợp gen quan trọng gọi là tổ hợp ADN ribosome
(rDNA), bao gồm các khung gen do 18S - ITS1 – 5.8S - ITS2 - 28S hợp thành. Mỗi một
hệ gen có nhiều khung gen nối tiếp nhau. Bất kỳ sự thay đổi nào của các gen quan trọng
cũng dẫn đến sự biến đổi hệ gen có tính chất đặc trưng của loài vì vậy bất kì gen ribosome
nào (18S, 5.8S, 28S) hay vùng giao gen (ITS1, ITS2) đều được sử dụng trong phân tích
phân loại (Wilmer, 2008).
Các nghiên cứu di truyền cũng phát hiện ra rằng DNA ty thể phát triển chậm trong
hải quỳ và các loài khác trong ngành ruột khoang (Hebert và ctv, 2003), sự tiến hóa của
DNA ty thể chậm hơn so với những động vật biển khác 100 lần hoặc hơn (Hellberg,
2007). Nghiên cứu của Shearer và ctv (2002) cho thấy, không giống như tất cả các loài
sinh vật đa bào khác, mức độ đột biến trong gen nhân ở lớp anthozoan (lớp san hô) cao
hơn nhiều so với ở các gen ty thể. Vì vậy phức hợp các gen ribosome trong nhân 18S ITS1 - 5.8S - ITS2 - 28S được xem là lý tưởng để xác định tới mức loài trong ngành
ruột khoang Cnidaria (Commas 1991; Odorico và Miller 1997). Sergiovà ctv (2014) đã
sử dụng các chỉ thị gen 16S mtDNA và 18S rDNA, 28S rDNA nghiên cứu di truyền các
loài hải quỳ. Kết quả cho thấy chỉ thị gen 16S mtDNA không thể hiện rõ sự phân tách
di truyền của hải quỳ ngoại trừ bộ Ceriantharia; các chỉ thị gen ribosome còn lại hỗ tợ
tốt cho nghiên cứu di truyền hải quỳ hơn gen ty thể.
1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước
1.4.1 Nghiên cứu về cá khoang cổ trong và ngoài nước
 Nước ngoài
Cá khoang cổ và vật chủ của chúng (hải quỳ) đã được chú ý và nuôi làm cảnh từ cuối
thế kỉ XIX, tuy nhiên những hiểu biết về đặc điểm sinh học của chúng mãi tới gần giữa
thế kỉ XX mới được nghiên cứu. Allen (1972) đã nghiên cứu và phân loại cá khoang cổ
dựa trên đặc điểm hình thái như tỉ lệ cơ thể, số lượng tia gai ở các vây, hình dạng vẩy ở
đầu… Trong đó, chỉ tiêu hình thái quan trọng để phân loại những loài cá này là dựa vào
màu sắc của chúng. Cũng vào năm đó, Allen phát hành cuốn sách “The Anemonefishs”,


13

mô tả đặc điểm sinh học của 21 loài cá khoang cổ. Năm 1975, Allen tái bản lần thứ hai
cuốn sách này và bổ sung 5 loài cá Khoang cổ mới.
Nghiên cứu hoàn thiện nhất về phân loại cá khoang cổ dựa vào đặc điểm hình thái
được ghi nhận là của Fautin và Allen (1992). Hai tác giả đã phân loại được tổng cộng
28 loài cá khoang cổ thuộc giống Amphiprion, cung cấp đầy đủ thông tin về đặc điểm
hình thái, tập tính sống, sinh sản và phân bố của chúng.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu phân loại cá khoang cổ dựa vào chỉ
thị di truyền. Trong đó, Elliott và ctv đã sử dụng gen cytochrome b và gen 16S rRNA
phân loại 6 loài cá khoang cổ đại diện cho 4 phân giống (Subgenus) cơ bản là Actinicola,
Paramphiprion, Phalerebus và Amphiprion (trong đó 5 loài thuộc giống Amphiprion, 1
loài giống Premnas). Ông đã xây dựng cây phân loại và cung cấp mối quan hệ di truyền
giữa các loài cá khoang cổ nằm trong 4 phân giống đại diện cho 28 loài cá khoang cổ đã
được biết trên thế giới (Elliott và ctv, 1999).
Năm 2006, Santini và ctv đã nghiên cứu sự tiến hóa của 23 loài cá khoang cổ tại Ý,
trong đó ông đã xây dựng cây phân loại dựa trên gen 16S mtDNA và phân tích sự tiến
hóa của các loài cá khoang cổ.
Boonphakdee và Sawangwong cũng sử dụng hai đoạn gen cytochrome b và 16S
rRNA để phân loại cá khoang cổ ở Thái Lan bằng PCR – RELP (Restriction
Endonuclease Length Polymorphism). Nghiên cứu này đã phân loại được 7 loài cá
khoang cổ, trong đó, 6 cá thể thuộc giống Amphiprion và 1 cá thể thuộc giống Premnas
(Boonphakdee và Sawangwong, 2008).
Trong khi đó Steinke và ctv (2009) đã sử dụng gen cytochrome c oxidase tiểu đơn vị
I (COI) phân loại được 3 loài Amphiprion akallopsisos, A. perideraion và A. sandarcinos.
Litsios đã nghiên cứu di truyền, xây dựng cây phát sinh loài của 28 loài cá khoang cổ từ
đảo Galapagos dựa trên gen ty thể. Nghiên cứu đã cung cấp những dữ liệu về mối quan
hệ phát sinh loài của các loài cá khoang cổ đồng thời nghiên cứu được mối quan hệ hỗ trợ
cộng sinh giữa hải quỳ và cá khoang cổ (Litsios và ctv, 2012).
Gần đây nhất, Li và ctv nghiên cứu mối quan hệ phát sinh loài dựa trên gen ty thể của 7
loài cá khoang cổ thuộc giống Amphiprion và 1 loài thuộc giống Premnas đại diện cho 4

phân giống trong hệ thống phân loại của cá khoang cổ. Kết quả nghiên cứu của Li giống
với nghiên cứu của Elliott (1999), ông đã cung cấp những dữ liệu về sự tiến hóa phát sinh
loài của các loài cá khoang cổ nằm trong 4 phân giống cơ bản (Li và ctv, 2015).


14

 Trong nước
Ở Việt Nam, năm 1993, báo cáo của WWF (Quỹ quốc tế bảo vệ thiên nhiên) về
“Nghiên cứu tính đa dạng sinh học, sử dụng nguồn lợi ở Hòn Mun - Nha Trang” cho
thấy sự hiện diện của 4 loài cá khoang cổ là Amphiprion clarkii, A. frenatus, A.
perideraion và A. polymnus. Đào Tấn Hổ và ctv, sau 8 chuyến điều tra đã bổ sung một
loài cá khoang cổ ở vùng biển Nha Trang là loài Amphiprion sandaracinos (Đào Tấn
Hổ và ctv, 2000).
Từ năm 2000, các nhà khoa học thuộc Phòng Công nghệ sinh học nuôi trồng, Viện
Hải dương học Nha Trang đã tiến hành nghiên cứu các đặc điểm sinh học và cho sinh
sản nhân tạo thành công loài cá khoang cổ cam (Amphiprion ocellaris), cung cấp được
2.000 con giống có kích cỡ khoảng 3 - 4cm.
Năm 2005, Hà Lê Thị Lộc đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu cơ sở sinh học phục vụ
cho sinh sản cá khoang cổ (Amphiprion sp.) vùng biển Khánh Hòa” trong Luận án Tiến
Sĩ Ngư Loại Học của mình. Hà Lê Thị Lộc đã nghiên cứu và phân loại hai loài
Amphiprion clarkii và Amphiprion frenatus dựa trên các đặc điểm hình thái.
Astakhov đã khảo sát thành phần loài cá khoang cổ và hải quỳ ở Việt Nam, ông đã xác
định sự hiện diện 5 loài cá khoang cổ ở vùng biển Khánh Hòa gồm Amphiprion clarkii, A.
frenatus, A. polymnus, A. perideraion và A. sandaracinos. Tại đảo Côn Sơn có 4 loài cá
khoang cổ: A. frenatus, A. polymnus, A. perideraion và A. sandaracinos và đảo Bạch Long
Vĩ có 4 loài cá khoang cổ: Amphiprion clarkii, A. polymnus, A. perideraion và A.
sandaracinos (Astakhov, 2001; Astakhov và ctv, 2008; Astakhov, 2012).
Hiện nay trong nước vẫn chưa có công bố nào về nghiên cứu phân loại cá khoang
cổ dựa vào chỉ thị sinh học phân tử.

1.4.2 Nghiên cứu về hải quỳ trong và ngoài nước
 Nước ngoài
Về mặt hình thái, Fautin (2008) đã phân loại 19 loài hải quỳ ở vịnh Moreton phía đông Australia dựa trên phân tích mô học và các đặc điểm bên ngoài như màu sắc,
hình thái thân, sự hiện diện hay vắng mặt của các nốt sần trên thân, hình dạng và sự sắp
xếp các xúc tu trên đĩa miệng, số lượng xúc tu… Một năm sau đó, Fautin (2009) đã phân
loại 16 loài hải quỳ thuộc 7 họ ở Singapore. Năm 2012, Kostina đã nghiên cứu 6 loài
hải quỳ thuộc 5 họ: Edwardsiidae, Andvakiidae, Condylanthidae, Actiniidae,
Metridiidae dựa trên 56 mẫu có ở vịnh Amursky (Nhật Bản) được thực hiện bởi


15

Zhirmunsky từ năm 1981 đến 2007. Ông đã cung cấp những dữ liệu về hình thái, phân
bố địa lí và nơi sống phổ biến của các loài này. Nghiên cứu hoàn thiện nhất về hình thái
hải quỳ được ghi nhận là của Fautin và Allen (1994), hai tác giả đã phát hành cuốn sách
“Anemone Fishes and Their Host Sea Anemones” cung cấp những dữ liệu về đặc điểm
hình thái, nơi sống, tập tính sống của 37 loài hải quỳ và 24 loài cá khoang cổ.
Về di truyền, Wilmer và ctv sử dụng đoạn gen ribosome khuếch đại thành công
6 loài hải quỳ đại diện từ vịnh Moreton: Anemonea sp., Heteractis malu, Stichodactyla
haddoni, Entacmaea quadricolor, Macrodactyla doreensis, Oulactis muscosa (Wilmer
và ctv, 2008). Cũng vào năm này, các nhà khoa học Mỹ do Daly (2008) đứng đầu đã
nghiên cứu các mối quan hệ phát sinh loài trong hải quỳ. Nghiên cứu này đã phân tích
48 loài hải quỳ từ hai gen ty thể (12S, 16S) và hai gen nhân (18S, 28S). Kết quả chỉ ra
rằng sự tiến hóa phân tử trong DNA ty thể hải quỳ phát triển chậm bất thường, tuy nhiên
gen 12S hỗ trợ xác định các mối quan hệ trong hải quỳ tốt hơn gen 16S và dữ liệu từ cả
hai gen 18S và 28S hỗ trợ rất tốt cho việc nghiên cứu mối quan hệ phát sinh loài trong
hải quỳ.
 Trong nước
Tại Việt Nam, Astakhov (2001) nghiên cứu khảo sát thành phần các loài hải quỳ và
xác định vùng biển Khánh Hòa có sự hiện diện của 9 loài hải quỳ gồm Cryptodendrum

adhaesivum, Entacmaea quadricolor, Macrodactyla doreensis, Heteractis aurora, H.
crispa, H. magnifica, H. malu, Stichodactyla haddoni, và S. mertensii. Hải quỳ còn được
sử dụng trong một số các nghiên cứu cộng sinh với cá khoang cổ của Hà Lê Thị Lộc.
Ngoài các nghiên cứu trên thì chưa có công bố nào đáng kể về hình thái và di truyền của
hải quỳ.


16

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Cá khoang cổ và hải quỳ được thu mua tại các tiệm bán cá cảnh ở tỉnh Khánh Hòa
từ 10/11/2014 đến 30/4/2015. Mẫu sau khi thu mua được vận chuyển về phòng thí
nghiệm và tiến hành phân loại bằng hình thái ngay khi mẫu còn tươi.
Tiến hành cắt mô cơ cá và hải quỳ, cố định trong cồn 960 và bảo quản lạnh ở -200 C
để phục vụ cho các nghiên cứu về di truyền. Thay cồn cho các mẫu cá và hải quỳ trong
ba ngày liên tiếp để loại bỏ các tạp chất và sắc tố để bảo quản mẫu được lâu hơn.
2.2 Phương pháp nghiên cứu
Sơ đồ nghiên cứu chung:
Thu mẫu cá khoang cổ và hải quỳ

Phân loại cá khoang cổ và hải quỳ bằng hình thái
 Đo các chỉ tiêu hình thái.
 Đếm các chỉ tiêu phân loại.
 Quan sát các chỉ tiêu hình thái đặc trưng.

Phân loại cá khoang cổ và hải quỳ bằng di truyền
 Tách chiết DNA tổng số.
 PCR.
 Điện di kiểm tra kết quả.

 Gửi mẫu giải trình tự.


Xử lí số liệu di truyền và xây dựng cây phát sinh

2.2.1 Phân loại hình thái
2.2.1.1 Phân loại cá khoang cổ bằng hình thái
Cá sau khi thu về phòng thí nghiệm được quan sát tổng thể bên ngoài cơ thể cá, sau
đó tiến hành đo các chỉ tiêu hình thái (mm), cân trọng lượng (g) cơ thể, đếm các chỉ tiêu
phân loại. Cá khoang cổ được phân loại theo khóa phân loại và mô tả của Allen
(Allen,1975; Allen và ctv, 2005).