xây dựng quy trình khuếch đại hệ gen ty thể chó có xoáy lưng thái lan bằng kĩ thuật long pcr và so sánh quan hệ di truyền giữa chó có xoáy lưng thái lan và phú quốc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Huỳnh Thị Bích Liễu

XÂY DỰNG QUY TRÌNH KHUẾCH ĐẠI HỆ
GEN TY THỂ CHÓ CÓ XOÁY LƯNG THÁI
LAN BẰNG KĨ THUẬT LONG-PCR VÀ SO
SÁNH QUAN HỆ DI TRUYỀN GIỮA CHÓ
CÓ XOÁY LƯNG THÁI LAN VÀ PHÚ QUỐC

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Huỳnh Thị Bích Liễu

XÂY DỰNG QUY TRÌNH KHUẾCH ĐẠI HỆ
GEN TY THỂ CHÓ CÓ XOÁY LƯNG THÁI
LAN BẰNG KĨ THUẬT LONG-PCR VÀ SO
SÁNH QUAN HỆ DI TRUYỀN GIỮA CHÓ
CÓ XOÁY LƯNG THÁI LAN VÀ PHÚ QUỐC
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60 42 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2014


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

Tác giả
Huỳnh Thị Bích Liễu


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này, đầu tiên tôi xin chân thành gửi lời cảm
ơn sâu sắc đến TS. Trần Hoàng Dũng – người Thầy đã tận tụy, hết lòng quan tâm,
hướng dẫn và hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn nhất. Trong suốt quá trình
làm đề tài Thầy luôn nhắc nhở, sửa chữa những sai sót, tạo điều kiện cho tôi hoàn
thành luận văn.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy TS. Chung Anh Dũng thuộc phòng
Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học Kĩ thuật Nông nghiệp Miền Nam đã tận tình
hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này.
Xin trân trọng biết ơn quý Thầy, Cô thuộc Khoa Sinh học và Phòng Đào tạo Sau Đại
học – Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo tôi trong suốt
quá trình học tập.
Xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Khoa học Kĩ thuật Nông nghiệp Miền Nam
và Viện Kĩ thuật Công nghệ cao NTT – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu tại Viện. Cảm ơn các
anh, chị, em, bạn bè thuộc phòng Genome & Bioinformatics - Viện Kĩ thuật Công
nghệ cao - Trường ĐH Nguyễn Tất Thành và Phòng Công nghệ Sinh học - Viện Khoa
học Kĩ thuật Nông nghiệp Miền Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận

văn.
Cuối cùng tôi xin gởi đến ba mẹ - người luôn ở bên cạnh tôi trong những lúc khó khăn
nhất - lòng biết ơn sâu sắc. Ba mẹ cho con niềm tin, nghị lực trong cuộc sống cũng
như động viên và hỗ trợ cho con mọi mặt cả về vật chất lẫn tinh thần.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2014
Tác giả
Huỳnh Thị Bích Liễu


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các từ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục hình ảnh
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
1.

Lý do chọn đề tài................................................................................................1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ..........................................................................................2

3.

Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................2
3.1. Nội dung 1: Tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA tổng số của mẫu chó Thái

Lan. ........................................................................................................................2
3.2. Nội dung 2: Xây dựng quy trình khuếch đại các mảnh của hệ gen ty thể chó
Thái Lan bằng kĩ thuật Long-PCR............................................................................2
3.3. Nội dung 3: Giải và hiệu chỉnh trình tự năm gen của hệ gen ty thể chó có
xoáy Thái Lan ...........................................................................................................2
3.4. Nội dung 4: Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền và xác định mối quan hệ
di truyền chó Phú Quốc và chó Thái Lan dựa trên phân tích phát sinh chủng loài
dựa vào trình tự các gen. ...........................................................................................2

4.

Phạm vi nghiên cứu............................................................................................3

Chương 1. TỔNG QUAN..............................................................................................5
1.1.Giới thiệu về giống chó Phú Quốc-Nguồn gốc giống chó Phú Quốc Việt Nam ...5
1.1.1.

Phân loại ......................................................................................................5

1.1.2.

Đặc điểm chung của chó có xoáy Phú Quốc ...............................................6

1.1.3.

Nghi vấn về nguồn gốc của giống chó Phú Quốc Việt Nam ......................6

1.2.

Đặc điểm chung của chó có xoáy Thái Lan ...................................................8

1.3.

Các nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa phát sinh chủng loài dựa trên

trình tự hệ gen ty thể ..................................................................................................10
1.3.1.

Đặc điểm và cơ chế di truyền của hệ gen ty thể động vật hữu nhũ ..........10

1.3.2.
loài

Ứng dụng của hệ gen ty thể trong nghiên cứu tiến hóa và phát sinh chủng
...................................................................................................................11

1.3.3. Các nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa phát sinh chủng loài chó
dựa trên toàn bộ trình tự hệ gen ty thể ....................................................................12
Chương 2. VẬT LIỆU-PHƯƠNG PHÁP ..................................................................20
2.1.

Vật liệu, hóa chất và địa điểm nghiên cứu .......................................................20

2.1.1.

Vật liệu và hóa chất ...................................................................................20

2.1.2.

Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................23

2.2.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................23

2.2.1.

Phương pháp thu mẫu và tách DNA tổng số.............................................23

2.2.2.

Phương pháp điện di trên gel agarose .......................................................27

2.2.3. Khuếch đại các mảnh gen ty thể bằng kỹ thuật PCR (Polymerase Chain
Reaction) .................................................................................................................27
2.2.4.

Phương pháp giải trình tự..........................................................................33

2.2.5.

Hiệu chỉnh trình tự ....................................................................................33

2.2.6.

So sánh với cơ sở dữ liệu trên ngân hàng gen...........................................35

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................37
3.1. Thu thập mẫu......................................................................................................37

3.2. Tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA tổng số ....................................................37
3.3.

Định loại kiểu đơn bội chó có xoáy Thái Lan bằng trình tự vùng kiểm soát ..41

3.3.1.

Thiết lập phản ứng PCR khuếch đại vùng kiểm soát ................................41

3.3.2.

Kết quả giải và phân tích trình tự DNA vùng kiểm soát...........................42

3.3.3.

Định loại kiểu đơn bội cho chó có xoáy lưng Thái Lan............................45

3.4.

Xây dựng quy trình phản ứng khuếch đại các mảnh gen ty thể bằng kĩ thuật

Long-PCR ..................................................................................................................48
3.4.1.

Xây dựng quy trình phản ứng PCR khuếch đại mảnh 1 ...........................49


3.4.2. Xây dựng quy trình phản ứng khuếch đại mảnh 2 và mảnh 3 hệ gen ty thể
chó có xoáy lưng Thái Lan .....................................................................................51
3.5.

Giải và phân tích trình tự hệ gen ty thể chó Thái Lan mang kiểu đơn bội A11 ..
..........................................................................................................................54

3.5.1. Thu nhận và hiệu chỉnh kết quả giải trình tự ...............................................56
3.5.2. Lắp ráp các trình tự đã hiệu chỉnh ...............................................................58
3.5.3. Phân tích phát sinh loài ................................................................................59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................64
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Phương pháp hiệu chỉnh và lắp ráp trình tự các gen của hệ gen ty thể
Phụ lục 2. Phương pháp sơ bộ xác định tên loài của các trình tự DNA vùng D-loop
bằng thuật toán BLAST


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
µg

Microgram

µL

Microlit

BLAST

Local Alignment Search Tool

Bp

Base pair

DNA

Deoxyribonucleic acid

DNAse

Deoxyribonuclease

dNTP

Deoxyribonucleotide triphosphate

EDTA

Ethylenediamine tetraacetate

Ep

Eppendorf

F

Forward

FCI

Federation Cynologique International

IUPAC

International Union of Pure and Applied Chemistry

Kb

Kilo base

mtDNA

Mitochondrial DNA

NCBI

National Center for Biotechnology Information

PCR

Polymerase Chain Reaction

R

Reverse

RNA

Ribonuclease

RNAse

Ribonuclease


rRNA

Ribosomal RNA

tRNA

Transport RNA

SDS

Sodium dodecyl sulfate

SSC buffer

Sodium clorua NaCl, Sodium Citrate C 6 H 5 Na

TBE

Tris Borate EDTA

TE

Tris EDTA

Tm

Melting Temperature

U

Unit

UV

Ultraviolet

V

Volume


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Hóa chất tách chiết DNA ..............................................................................20
Bảng 2.2. Hóa chất sử dụng trong kĩ thuật PCR ...........................................................21
Bảng 2.3. Hóa chất điện di ............................................................................................21
Bảng 2.4. Dụng cụ và thiết bị ........................................................................................22
Bảng 2.5. Cặp mồi đặc hiệu sử dụng trong phản ứng khuếch đại vùng kiểm soát (Dloop) ...............................................................................................................................28
Bảng 2.6. Các thành phần có trong phản ứng khuếch đại vùng kiểm soát (D-loop) ....29
Bảng 2.7. Chu trình nhiệt khuếch đại vùng kiểm soát (D-loop) ...................................29
Bảng 2.8. Các cặp mồi khuếch đại cho phản ứng PCR .................................................30
Bảng 2.9. Các thành phần phản ứng PCR khuếch đại hệ gen ty thể chó có xoáy lưng
Thái Lan sử dụng MasterAmp Extra-Long PCR 2X PreMixes ....................................30
Bảng 2.10. Các thành phần phản ứng PCR khuếch đại mảnh 1, 2, 3 lần 1 hệ gen ty thể
chó có xoáy lưng Thái Lan sử dụng MasterAmp Extra-Long PCR 2X PreMixes .......31
Bảng 2.11. Chu trình nhiệt khuếch đại mảnh 1 lần 1 ....................................................31
Bảng 2.12. Chu trình nhiệt khuếch đại mảnh 2, mảnh 3 lần 1 ......................................31

Bảng 2.13. Các thành phần phản ứng PCR khuếch đại mảnh 1, 2, 3 lần 2 hệ gen ty thể
chó có xoáy lưng Thái Lan sử dụng MasterAmp Extra-Long PCR 2X PreMixes .......32
Bảng 2.14. Chu trình nhiệt khuếch đại mảnh 1 lần 2 ....................................................32
Bảng 2.15. Chu trình nhiệt khuếch đại mảnh 2 lần 2 ....................................................32
Bảng 2.16. Chu trình nhiệt khuếch đại mảnh 3 lần 2 ....................................................33
Bảng 3.1. Kết quả đo quang DNA tổng số được tách chiết theo quy trình FBI............38
Bảng 3.2. Kết quả đo quang DNA tổng số được tách chiết theo quy trình có hiệu chỉnh
.......................................................................................................................................38
Bảng 3.3. Kết quả đo quang của 11 mẫu chó Phú Quốc và một mẫu cho Thái Lan .....40
Bảng 3.4 Ba cặp mồi để khuếch đại hệ gen ty thể chó có xoáy Thái Lan.....................49
Bảng 3.5. Thông tin về năm gen mã hóa protein trong nghiên cứu ..............................55
Bảng 3.6. Chín cặp mồi dành để giải trình tự các vùng gen trong nghiên cứu .............55


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 1.1. Chó có xoáy lưng Phú Quốc ............................................................................5
Hình 1.2. Các dạng xoáy lông trên sống lưng chó Phú Quốc .........................................6
Hình 1.3. Chó có xoáy lưng Thái Lan .............................................................................9
Hình 1.4. Cấu trúc ty thể ...............................................................................................11
Hình 1.5 Các trình tự hệ gen ty thể chó được đăng ký trên NCBI ................................14
Hình 2.1. Vị trí bắt cặp của mồi 15412F và 16625R trên vùng kiểm soát (D-loop) .....28
Hình 3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số của 14 mẫu chó Phú Quốc và một mẫu chó
Thái Lan .........................................................................................................................40
Hình 3.2. Kết quả điện di sản phẩm PCR vùng D-loop của chó có xoáy lưng Thái Lan
.......................................................................................................................................42
Hình 3.3. Kết quả điện di sản phẩm PCR vùng D-loop của 8 mẫu chó có xoáy lưng
Phú Quốc .......................................................................................................................42
Hình 3.4. Biểu đồ huỳnh quang của trình tự vùng kiểm soát chó Thái Lan trên mồi
15412F ...........................................................................................................................43

Hình 3.5. Biểu đồ huỳnh quang của trình tự vùng kiểm soát chó Thái Lan trên mồi
16625R...........................................................................................................................43
Hình 3.6. Đoạn trình tự đồng nhất vùng kiểm soát chó có xoáy lưng Thái Lan ...........44
Hình 3.7. Đại diện một đoạn trình tự đồng nhất vùng kiểm soát của 3/8 mẫu khảo sát
.......................................................................................................................................44
Hình 3.8. Kết quả BLAST của mẫu Thái Lan trên NCBI .............................................45
Hình 3.9. Cây phát sinh chủng loài sử dụng phương pháp Neighbor-Joining. Mô hình
tiến hóa là Kimura hai thông số với phân bố Gamma là 4. Phép phân tích dựa trên 181
trình tự bao gồm 531 nucleotides ..................................................................................47
Hình 3.10. Sơ đồ hệ thống các cặp mồi khuếch đại các mảnh gen ty thể chó Thái Lan
và vị trí các gen cần giải trình tự ...................................................................................49


Hình 3.11. Kết quả điện di sản phẩm PCR mảnh 1 lần 1 hệ gen ty thể chó Thái Lan ..50
Hình 3.12. Kết quả điện di sản phẩm PCR mảnh 1lần 2 hệ gen ty thể chó Thái Lan ...51
Hình 3.13. Kết quả điện di sản phẩm PCR mảnh 2 lần 1 ..............................................52
Hình 3.14. Kết quả điện di sản phẩm PCR mảnh 3 lần 1 ..............................................52
Hình 3.15. Kết quả điện di sản phẩm PCR mảnh 2 lần 2 .............................................53
Hình 3.16. Kết quả điện di sản phẩm PCR mảnh 3 lần 2 ..............................................54
Hình 3.17. Dữ liệu DNA ty thể chó thuộc kiểu đơn bội A11........................................55
Hình 3.18. Biểu đồ huỳnh quang với các đỉnh huỳnh quang nền .................................57
Hình 3.19. Biểu đồ huỳnh quang có base không rõ ràng ..............................................58
Hình 3.20. Biểu đồ huỳnh quang có cường độ tín hiệu thấp .........................................58
Hình 3.21. Trình tự đồng nhất của chó có xoáy lưng Thái Lan trên phần mềm SeaView
.......................................................................................................................................59
Hình 3.22. Cây tiến hóa dựng bằng thuật toán Maximum-Likehood từ trình tự 5 gen
ND1, ND2, ATP8, ND4 và CYTB có tổng chiều dài 4832 bp của 77 trình tự. ............61


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 400 loài chó, trong đó có ba giống chó có
xoáy lưng là: chó lông xoáy Rhodesia ở Nam Phi, chó lông xoáy Thái Lan và chó lông
xoáy Phú Quốc Việt Nam. Chó Phú Quốc là giống chó đặc hữu của vùng biển Phú
Quốc tỉnh Kiên Giang, Việt Nam, là giống chó đẹp, thông minh, trung thành và dũng
mãnh. Nó từ xa xưa đã giúp đỡ con người trong việc đi săn và canh gác. Tuy nhiên,
chó xoáy Phú Quốc vẫn chưa có nguồn gốc rõ ràng, có rất nhiều tranh cãi xung quanh
nguồn gốc của chó Phú Quốc
Các nhà khoa học nước ta có đưa ra những bằng chứng lịch sử để chứng minh
chó lông xoáy Phú Quốc là loài chó đặc hữu của Việt Nam, nhưng điều này không có
tính thuyết phục cao. Vì các bằng chứng được đưa ra chỉ dựa vào những đặc điểm hình
thái bên ngoài. Do đó, việc xác định nguồn gốc chó xoáy Phú Quốc được các nhà khoa
học rất quan tâm. Với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học phân tử đã trở thành công cụ
hữu hiệu trong việc xác định nguồn gốc và mối quan hệ di truyền của các sinh vật.
Từ năm 2012, Phòng Genomics & Bioinformatic, Trường Đại học Nguyễn Tất
Thành đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu giải trình tự hệ gen ty thể chó Phú Quốc để
đánh giá độ đa dạng di truyền chó Phú Quốc giống tại Tp. Hồ Chí Minh” cho ra nhiều
kết quả nổi bật. Theo đó Chó lưng xoáy Phú Quốc mang kiểu gen đơn bội (haplotype)
dạng E là dạng rất hiếm trên thế giới (chỉ chiếm 1-2%) phân bố hạn hẹp ở khu vực
Đông Á như ShiBa Nhật Bản, Indo Hàn Quốc, Shar-Pei Trung Quốc và PungSang
Triều tiên. Hơn nữa, nghiên cứu hệ gen ty thể của chó Phú Quốc, nhóm nghiên cứu
còn thấy, hệ gen ty thể chó Phú Quốc có mức độ tương đồng đến 98% với hệ gen ty
thể chó sói xám. Tuy nhiên trong nghiên cứu này, các tác giả chưa phân tích hệ gen ty
thể của chó lưng có xoáy Thái Lan để tìm hiểu quan hệ nguồn gốc giữa chó lưng có
xoáy Thái Lan và lưng có xoáy Phú Quốc.
Để có thêm những bằng chứng chứng minh sự phát triển song song của hai loài
chó này cần có những nghiên cứu sâu hơn về chó có xoáy Thái Lan. Do vậy chúng tôi
muốn giải trình tự hệ gen ty thể chó lưng có xoáy Thái Lan để so sánh với hệ gen ty

2

thể chó lưng có xoáy Phú Quốc, nhằm tìm quan hệ phát sinh chủng loài của hai loài có
hình thái bên ngoài tương cận nhau này.
2.

Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng quy trình khuếch đại toàn bộ hệ gen ty thể chó có xoáy lưng Thái Lan

bằng kĩ thuật Long-PCR để thu thập dữ liệu phân tử nhằm phân tích quan hệ di truyền
giữa chó có xoáy lưng Thái Lan và Phú Quốc.
3.

Nội dung nghiên cứu
3.1.

Nội dung 1: Tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA tổng số của mẫu chó
Thái Lan.

3.2.

Nội dung 2: Xây dựng quy trình khuếch đại các mảnh của hệ gen ty thể
chó Thái Lan bằng kĩ thuật Long-PCR

-

Nghiên cứu các cặp mồi phổ quát để khuếch đại các mảnh của hệ gen ty thể chó
có xóay Thái Lan.

-

Nghiên cứu chuẩn hóa điều kiện phản ứng khuếch đại các mảnh của hệ gen ty
thể chó có xoáy Thái Lan bằng kĩ thuật Long-PCR.
3.3.

Nội dung 3: Giải và hiệu chỉnh trình tự năm gen của hệ gen ty thể chó có
xoáy Thái Lan

-

Giải trình tự của năm gen của hệ gen ty thể chó có xoáy Thái Lan.

-

Hiệu chỉnh kết quả giải trình tự.

-

Tích hợp các kết quả giải trình tự.
3.4.

Nội dung 4: Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền và xác định mối quan
hệ di truyền chó Phú Quốc và chó Thái Lan dựa trên phân tích phát sinh
chủng loài dựa vào trình tự các gen.

-

Thiết lập bộ cơ sở dữ liệu gồm các trình tự hệ gen ty thể chó cho phân tích.

-

Xác định tính đa hình dựa trên một nucleotide đơn lẻ (SNP) của các trình tự các
gen của hệ gen ty thể chó Thái Lan đã giải trình tự.

-

Xây dựng cây phát sinh chủng loài bằng thuật toán Maximum-Likelihood, thuật
toán Neighbour-Joining, thuật toán Maximum Parsimony, thuật toán Bayes.

-

Tổ hợp các kết quả phát sinh chủng loài và tính toán giá trị bootstrap.


3

-

Phân tích khoảng cách di truyền và hình dạng của cây phát sinh loài, xác định
mối quan hệ di truyền giữa giống chó có xoáy Phú Quốc Việt Nam và giống
chó có xoáy Thái Lan.

4.

Phạm vi nghiên cứu
-

Chó lưng có xoáy Thái Lan thu thập tại thành phố Hồ Chí Minh.

-

Hệ gen ty thể của chó lưng có xoáy Thái Lan.


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN


5

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu về giống chó Phú Quốc-Nguồn gốc giống chó Phú Quốc Việt
Nam

1.1.1. Phân loại
Trong hệ thống phân loại sinh giới, chó có vị trí phân loại như sau:
Giới: Animalia (Động vật)
Phân giới: Metazoa (Động vật đa bào)
Ngành: Chordata (Có dây sống)
Phân ngành: Vertebrata (Động vật có xương sống)
Lớp: Mammalia (Thú)
Bộ: Carnivora (Ăn thịt)
Họ: Canidae (Chó)
Phân họ: Caninae (Chó)

Giống: Canis Linnaeus, 1758 (Chó)
Loài: Canis lupus Linnaeus, 1758 (Chó)
Phân loài: Canis lupus familiaris Linnaeus, 1758 (Chó nhà)

Hình 1.1. Chó có xoáy lưng Phú Quốc
(Nguồn: phongkhamthuyac.com)


6

1.1.2. Đặc điểm chung của chó có xoáy Phú Quốc
Chó Phú Quốc là một loại chó của đảo Phú Quốc thuộc tỉnh Kiên Giang Việt
Nam. Chó Phú Quốc là giống chó quý với nhiều đặc tính nổi bật mà những giống chó
khác không có như: thông minh, nhanh nhẹn,trung thành, dũng mãnh, có khả năng đi
săn và canh gác tốt. Ngoại hình có tầm vóc trung bình, dáng cao thon, lông ngắn, dày
và sát, thân thường nổi lên những bắp cơ ở vùng đùi trước và đùi sau, đuôi vót thon và
cong lên, chó có mõm dài, thường có màu đen, mắt sang, tai nhỏ và đứng. Bốn chân
cao, bàn chân có màng thích hợp cho việc bơi lội dưới nước.
Về màu lông, chó Phú Quốc có nhiều màu sắc khác nhau như: đen, nâu, vàng,
vện, xám và các màu khác. Nhưng màu phổ biến nhất là đen và vàng chiếm đến 60%.
Điểm nổi bật nhất của chó Phú Quốc là các xoáy lông trên sống lưng, có nhiều hình
dạng các xoáy lưng khác nhau như hình kim, hình mũi tên, hình quả lựu….(như hình
1.2).

Hình 1.2. Các dạng xoáy lông trên sống lưng chó Phú Quốc
( />1.1.3. Nghi vấn về nguồn gốc của giống chó Phú Quốc Việt Nam
Chó Phú Quốc là một trong 3 dòng chó có xoáy lưng trên thế giới. Hai loại chó
có xoáy lưng còn lại là chó xoáy Rhodesia Châu Phi và chó xoáy Thái Lan. Tuy nhiên,
hiện nay chó có xoáy lưng trên thế giới chỉ có hai giống đó là Rhodesia Châu Phi và
chó xoáy Thái Lan được Liên đoàn Các hiệp hội nuôi chó giống quốc tế (Federation

7

Cynologique International - FCI) công nhận, trong đó chó Phú Quốc được đề cập
chung với chó xoáy Thái Lan, được xem là có nguồn gốc từ chó xoáy Thái Lan [1],
[39].
Giống chó có xoáy lưng gần nước ta nhất là chó xoáy Thái Lan. Chó xoáy Thái
Lan là giống chó đã có từ rất lâu đời, được ghi nhận xuất hiện từ 350 năm trước. Nó có
nguồn gốc xuất phát từ miền Đông Thái Lan và nó được dùng để đi săn thú, dẫn đường
và giữ nhà. Chó này cho đến nay vẫn giữ được kiểu hình gốc do điều kiện lưu thông ở
khu vực này một thời rất khó khăn, nên chúng rất ít có điều kiện lai với các giống chó
khác. Chó xoáy Thái Lan có tầm vóc vừa, lông ngắn và có một xoáy trên lưng, chó có
chiều dài dài hơn chiều cao, mũi đen, với chó màu lông nâu vàng thì có mõm đen, đuôi
vót và cong lên như cái liềm. Các cơ bắp phát triển tốt, cấu trúc cơ thể phù hợp cho
việc hoạt động. Chó có nhiều màu lông khác nhau như đỏ hạt dẻ, đen tuyền, bạc hay
nâu vàng. Khối lượng bình quân chó đực 25 kg, con cái 22 kg [1].
Chó Rhodesia có nguồn gốc từ Châu Phi, giống chó rất lớn con, khối lượng trung
bình 38 kg ở con đực, 31 kg ở con cái, người ta chưa thấy bằng chứng nào có liên hệ
giữa chó Rhodesian và chó Phú Quốc ngoài xoáy trên lưng [1].
Đối với chó Phú Quốc thì cho tới nay có rất ít tư liệu ghi chép lại. Đào Văn Tiến,
1977 cho rằng chó Phú Quốc (Canis dingo) có nguồn gốc của chó Dingo ở Châu Úc,
nhưng hiện nay có lẽ đã tuyệt chủng. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây của Oskarsson
năm 2012 [22] cho thấy chó hoang Dingo Úc và chó Polynesia có nguồn gốc từ chó ở
Châu Á du nhập vào, nên chó hoang Dingo không thể là tổ tiên của chó Phú Quốc. Hai
nhà khoa học người Mỹ là Merle Wood và Merle Hidinger cho rằng trong quá khứ chỉ
có chó xoáy Thái Lan và chó xoáy Rhodesian của Nam Phi là có dải lông xoáy trên
lưng, vì vậy chó Phú Quốc phải có nguồn gốc từ có xoáy Thái Lan. Họ còn nói hơn
400 năm trước, các ngư dân Thái Lan đã mang chó xoáy Thái Lan đến đảo Phú Quốc
và đã trở thành tổ tiên của chó Phú Quốc ngày nay [40]. Giáo sư Dư Thanh Khiêm,

Viện trưởng Viện giáo dục Woluwe SaintPierre ở Brussel (Bỉ), một chuyên gia tìm
hiểu về chó xoáy Phú Quốc hơn 30 năm không đồng ý với giả thuyết này. Ông cho


8

biết tất cả các cuộc hành trình của người Thái Lan đều được mô tả lại trong cuốn sách
‘Abrégé del‘histoire Générale des Voyages’ bởi Jean-Francoise de la Harpe, một thành
viên của hội các học giả Pháp, xác nhận rằng việc các ngư dân Thái có đến đảo Phú
Quốc không thấy ghi chép trong quyển sách này.
Ngoài ra, khi so sánh về đặc điểm hình thái cho thấy có sự khác biệt giữa chó
xoáy Thái Lan và chó Phú Quốc. Chó Thái có khối lượng trung bình khoảng 23 kg,
cao 55 cm, trong khi chó Phú Quốc có khối lượng lớn nhất chỉ 18 kg và cao 48 cm.
Nếu suy luận theo giả thuyết nguồn gốc của chó Phú Quốc là từ những con có xoáy
Thái Lan do ngư dân Thái Lan mang đến và để lại trên đảo Phú Quốc, thì với điều kiện
tự nhiên của đảo Phú Quốc, một hòn đảo có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có nguồn
tài nguyên rừng nhiệt đới với nhiều giống loài đa dạng thì nguồn thức ăn cho chó xoáy
Thái Lan lưu lại trên Phú Quốc là dồi dào, và chó xoáy Thái Lan sẽ không có sự biến
đổi về hình dáng nhỏ gọn hơn để phù hợp với việc săn mồi trên đảo Phú Quốc như
hình dáng của chó Phú Quốc hiện nay. Vì vậy, giả thuyết trên là không phù hợp. Rất
có thể, với những nghiên cứu sâu hơn nữa, cho biết được chó Phú Quốc có thể có một
sự phát triển song song với chó xoáy Thái Lan, và muốn biết chính xác hơn thì phải
phân tích DNA mới có thể xác định được mối quan hệ của các giống chó này [40],
[41], [42].
1.2.

Đặc điểm chung của chó có xoáy Thái Lan
Chó có xoáy lưng Thái Lan có kích thước trung bình, với lông ngắn và có một

dải lông mọc ngược trên lưng. Chúng có dáng cao, chiều dài thân dài hơn so với chiều

cao tới vai, cơ thể lực lưỡng, gọn gàng. Về kích thước, con đực cao khoảng 56 - 60
cm, nặng 23 - 34 kg, con cái cao từ 51 - 56 cm. Đây là giống chó rất khỏe mạnh, sống
lâu khoảng 12-13 năm.
Xương sọ phẳng ở khu vực giữa hai tai nhưng hơi cong nhẹ khi nhìn từ bên cạnh,
trán có nếp nhăn, điểm tiếp giáp giữa sống mũi và trán rõ ràng, gập vừa phải, mũi có
màu đen, sống mũi thẳng và dài, mõm có hình chữ V, hơi ngắn so với chiều dài sọ,
hàm trên và hàm dưới đều rất khỏe, răng trắng và khỏe, răng cắn hình cắt kéo, tai to


9

rộng, vểnh lên, hình tam giác và hướng về phía trước, mắt có hình quả hạnh, có màu
nâu tối. Chúng có lưng thẳng, hông rộng, ngực sâu tới khuỷu chân trước, xương sườn
rất sít. Cổ dài vừa phải, mạnh mẽ làm cho đầu ngẩng cao, đuôi hơi cong.

Hình 1.3. Chó có xoáy lưng Thái Lan
( />Lan)
Chân trước thẳng, cổ chân thẳng khi nhìn từ phía trước và hơi gập khi nhìn từ
bên. Bàn chân hình oval. Bắp đùi phát triển và có đùi sau dốc. Khuỷu chân sau mạnh
mẽ và ngắn. Bước chạy giữ cho thân mình ổn định, không nhấp nhô. Bước chân chạy
song song ở ở tốc độ bình thường. Khi nhìn từ phía trước, chân trước chuyển động lên
xuống trên một đường thẳng, do đó bả vai, khuỷu chân trước và cổ chân dường như
thẳng hàng với nhau. Khi nhìn từ phía sau, đùi sau và xương hông gần như thẳng hàng.
Khi chuyển động, chân của chúng chạy theo một đường thẳng, bàn chân không đá vào
trong cũng như ra ngoài, do đó làm cho bước chạy dài và rất mạnh mẽ.
Da mềm, mượt và căng. Cổ không có diềm cổ. Lông ngắn và mượt. Có các màu:
đỏ, đen, xanh xám và vàng nhạt. Bờm lưng ở trên sống lưng được tạo thành từ dải lông
mọc ngược so với phần lông còn lại. Do đó nó nổi bật rất rõ trên lưng [44].

10

1.3.

Các nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa phát sinh chủng loài dựa
trên trình tự hệ gen ty thể

1.3.1. Đặc điểm và cơ chế di truyền của hệ gen ty thể động vật hữu nhũ
Ở động vật, ngoài hệ gen trong nhân còn có hệ gen tế bào chất nằm trong ty thể
chiếm tỷ lệ từ 1 – 5% DNA của tế bào. Kích thước của hệ gen ty thể (mtDNA) ở phần
lớn động vật hữu nhũ vào khoảng 16 đến 17,5 kb. Người ta đã đưa ra nhiều giả thuyết
về nguồn gốc tiến hóa của hệ gen ty thể. Giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất là hệ
gen ty thể là dấu vết còn lại của hệ gen vi khuẩn cổ (α-proteobacterium), sống cộng
sinh bên trong tế bào sinh vật nhân chuẩn.
Mỗi ty thể có từ 2 đến 10 bản sao của DNA và mỗi tế bào chứa từ hàng trăm đến
hàng triệu ty thể nên số lượng DNA ty thể là rất lớn. Với số lượng bản sao lớn như vậy
nên có thể thu được DNA ty thể có giá trị cho các phân tích quan hệ di truyền từ một
số lượng ít tế bào [24].
DNA ty thể có những đặc điểm cơ bản sau:
-

Tốc độ đột biến lớn gấp 10 - 25 lần so với hệ gen nhân

-

Số lượng bản sao lớn

-

Đơn bội, hầu như không có sự tái tổ hợp

-

Di truyền theo dòng mẹ ở phần lớn các loài


11

Hình 1.4. Cấu trúc ty thể
( />Phân tử mtDNA có tốc độ tiến hóa nhanh hơn 10 – 25 lần so với các gen nhân do
cơ chế sửa chữa tái bản DNA không hiệu quả do đó dẫn đến nhiều biến dị DNA trong
ty thể, không chỉ giữa các loài mà còn cả trong một loài. Bên cạnh đó, các biến dị này
không giống nhau giữa các ty thể trong cùng một tế bào và giữa các tế bào khác nhau.
MtDNA có đặc điểm đơn bội, không tái tổ hợp, di truyền theo dòng mẹ, điều đó có
nghĩa là mỗi phân tử cũng như toàn bộ mtDNA thường chỉ có một lịch sử phả hệ theo
dòng mẹ. Thêm vào đó, mtDNA tồn tại với số lượng bản sao lớn trong mỗi tế bào. Các
đặc điểm trên cùng với việc mtDNA bền vững hơn DNA nhân trong khi tách chiết do
có cấu trúc dạng vòng, nên mtDNA được sử dụng như một công cụ phân tử trong việc
phân tích các mối quan hệ tiến hóa và biến đổi di truyền trong loài và giữa các loài có
nhiều thuận lợi [24].
1.3.2. Ứng dụng của hệ gen ty thể trong nghiên cứu tiến hóa và phát sinh chủng
loài


12

MtDNA của hầu hết các loài động vật được di truyền theo dòng mẹ thông qua tế
bào chất của noãn bào, không tái tổ hợp và tiến hóa nhanh chóng. Trong quá trình hình
thành hợp tử, tinh trùng cung cấp cho trứng hệ gen nhân của nó, không cung cấp hoặc
đóng góp rất ít tế bào chất, mtDNA vào hợp tử. Kết quả là hầu như tất cả ty thể trong

phôi đều có nguồn gốc từ trứng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tinh trùng bị loại bỏ
ngay sau khi vào trứng. Một số cơ chế được đưa ra nhằm giải thích hiện tượng thú vị
này đó là: do sự phân hủy protein phụ thuộc ubiquitin, do hiện tượng pha loãng, phân
hủy mtDNA của tinh trùng, do sự khác nhau về trao đổi chất giữa hợp tử và tinh trùng.
Tuy nhiên, những cơ chế này vẫn chưa phải là những lời giải thích thỏa đáng và thật
sự thuyết phục.
Ty thể là bào quan dưới mức độ tế bào của gần như tất cả các sinh vật nhân
chuẩn, nó có nguồn gốc từ α-Proteobacteria đã cư trú bên trong tế bào của một dòng
sinh vật nhân chuẩn đầu tiên nào đó [16]. Ty thể còn chứa bộ gen riêng biệt đã bị thu
nhỏ đi rất nhiều của chúng; chúng vẫn còn có hệ thống phiên mã, xử lý thông tin, và
dịch mã tách biệt với phần còn lại của tế bào chất. Đối với động vật, các bộ gen ty thể
hầu như luôn luôn ở dạng vòng. Chúng thường chứa một tập hợp gồm 37 gen mã hóa
13 gen protein, 2 rRNAs và 22 tRNA. Thông thường chúng có kích thước khoảng 16
kb, và vì thế có mật độ gen dày đặc và không có các intron ngoại trừ Canidarians có
thêm 1 gen ngoại lệ, tương đồng với gen mutS vi khuẩn. Ở một số loài tất cả các gen
đều nằm trên một mạch, ở một số hệ gen ty thể khác chúng phân bố ở cả hai mạch.
Trong vài trường hợp, người ta nhận thấy sự phiên mã tạo đã ra một bản sao cho mỗi
mạch DNA để sau đó chúng bị enzym cắt thành các gen RNA đặc biệt [10].
1.3.3. Các nghiên cứu đa dạng di truyền và tiến hóa phát sinh chủng loài chó dựa
trên toàn bộ trình tự hệ gen ty thể
Kể từ năm 1998, khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể chó được giải mã và công bố
lần đầu tiên, việc nghiên cứu DNA ty thể chó đã và đang được phát triển tương đối
rộng rãi với hơn 250 trình tự được đăng ký trên GenBank (Hình 1.5). Trình tự hệ gen
ty thể chó đã được sử dụng thành công trong ngành khoa học pháp y, xác định nguồn


13

gốc của chó và nhiều ứng dụng khác. Những dữ liệu này góp phần giúp hiểu rõ hơn về
quá trình thuần hóa và quan hệ di truyền của các giống chó. Dưới đây là một vài

nghiên cứu cụ thể được tiến hành trên một số loài thuộc Họ Chó (Caniae).
Trình tự toàn bộ hệ gen ty thể chó đầu tiên đã được Kim và cộng sự xác định và
công bố năm 1998 và được đăng ký trên GenBank với số đăng ký là NC-002008.
Chiều dài của hệ gen ty thể chó là 16.728 bp. Tuy nhiên, chiều dài này là không tuyệt
đối do biến thể (heteroplasmy) gây ra bởi số lần lặp lại khác nhau của motif 5’GTACACGT(A/G)C-3’ trong vùng điều khiển. Tổ chức bộ gen, thành phần gen và sự
sử dụng codon giống với những bộ gen ty thể của động vật có vú khác. Hai rRNA và
13 gen mã hóa protein từ mèo, chó và hải cẩu được so sánh để xác định sự khác biệt có
thể có giữa các mtDNA trong động vật ăn thịt. Những khác biệt trong sự kết hợp phân
tử trong hai gen rRNA cũng như trong các trình tự acid amine được suy đoán của 13
gen mã hóa protein của ty thể, cho thấy mối quan hệ giữa chó và hải cẩu gần hơn so
với mối quan hệ giữa một trong hai con này với mèo. Dựa trên sự khác biệt phân tử
của mtDNA, sự phân kỳ tiến hóa giữa mèo, chó và hải cẩu được xác định niên đại
khoảng 50 ± 4 triệu năm trước. Sự đa dạng về các đặc điểm như kích thước, cấu tạo và
bộ lông của chó nhà phản ánh không chỉ cường độ lựa chọn nhân tạo mà còn về cơ
bản là đa dạng di truyền trong cấu trúc quần thể.