Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực thành phố huế dựa vào trình tự vùng HV1 (hypervariable region 1) trên bộ gene ty thể

ĐẠI HỌC
NGUYỄN TẤT THÀNH
THỰC HỌC - THỰC HÀNH - THỰC DANH - THỰC NGHIỆP

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CHĨ
NHÀ TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ HUẾ DỰA VÀO TRÌNH
TỰ VÙNG HV1 (HYPERVARIABLE REGION 1)
TRÊN BỘ GENE TY THỂ

Sinh viên thực hiện :
Mã số sinh viên
:
Giáo viên hướng dẫn :

TP.HCM, 2020

Nguyễn Phương Anh
1411535468
ThS. Nguyễn Thành Công


ĐẠI HỌC
NGUYỄN TẤT THÀNH
THỰC HỌC - THỰC HÀNH - THỰC DANH - THỰC NGHIỆP

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CHĨ
NHÀ TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ HUẾ DỰA VÀO TRÌNH
TỰ VÙNG HV1 (HYPERVARIABLE REGION 1)
TRÊN BỘ GENE TY THỂ

Sinh viên thực hiện
Mã số sinh viên
Chuyên ngành
Giáo viên hướng dẫn

TP.HCM, 2020

:
:
:
:

Nguyễn Phương Anh
1411535468
Công nghệ Sinh học
ThS. Nguyễn Thành Công


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------------------

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
-----oOo-----

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Nguyễn Phương Anh
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
1. Đầu đề luận văn:

MSSV: 1411535468
Lớp: 14DSH02

Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại thành phố Huế dựa vào
vùng HV1 trên bộ gene ty thể
2. Mục tiêu
- Xác định các haplotype của chó nhà tại khu vực Huế dựa trên trình tự từng vùng
HV 1 trên bộ gen ty thể.
- Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà và so sánh sự đa dạng di
truyền của quần thể chó nhà tại khu vực Huế với các quần thể chó nhà tại các khu vực
địa lý khác nhau ở Việt Nam.
3. Nội dung:
-

Thu nhập mẫu lơng chó tại khu vực thành phố Huế

-

Tách chiết DNA tổng số

-

Khuếch đại, giải trình tự và hiệu chỉnh trình tự

-

Xử lý và phân tích kết quả

4. Thời gian thực hiện: tháng 2/2020 đến tháng 8/2020
5. Người hướng dẫn chính: ThS. Nguyễn Thành Cơng
Nội dung và u cầu KLTN đã được thơng qua Bộ mơn.
BỘ MƠN
(Ký và ghi rõ họ tên)

TP. HCM, ngày…… tháng……năm20…
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành Báo cáo Khóa luận tốt nghiệp này, tác giả xin trân trọng gửi lời
tri ơn quý thầy, cô giảng viên trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tận tình truyền đạt
kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm cho tập thể lớp 14DSH02, chuyên ngành Công nghệ
sinh học, niên khoá 2014 - 2018.
Xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn: ThS.
Nguyễn Thành Cơng đã tận tình hướng dẫn tác giả trong q trình thực hiện và hồn
thành Báo cáo Khóa luận tốt nghiệp này.
Xin gởi lời cảm ơn đến quý Ban giám hiệu trường Đại học Nguyễn Tất Thành;
quý thầy cô của Khoa Công nghệ Sinh học trường Đại Học Nguyễn Tất Thành đã tạo
điều kiện và giúp đỡ tác giả trong thời gian thực hiện Khóa luận tốt nghiệp này.
Tác giả đã nỗ lực hết sức, tuy nhiên do thời gian và trình độ cịn hạn chế nên
Báo cáo Khóa luận tốt nghiệp khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong

muốn tiếp tục nhận được sự chỉ dẫn, góp ý của q thầy cơ và các bạn nhằm bổ sung,
hồn thiện Khóa luận tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Phương Anh
Khoa Công nghệ Sinh học
Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
TĨM TẮT........................................................................................................................ i
SUMMARY.................................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH...................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG......................................................................................................iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT..................................................................................... v
1. Lí do chọn đề tài........................................................................................................ vii
2. Mục đích nghiên cứu................................................................................................ viii
3. Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................................... viii
4. Đối tượng nghiên cứu...............................................................................................viii
5. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................................. viii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................1
1.1.

Giới thiệu về giống chó nhà...................................................................................1

1.1.1.

Phân loại..............................................................................................................1

1.1.2.

Đặc điểm chung của giống chó nhà....................................................................1

1.1.2.1. Đặc điểm phần đầu của chó................................................................................ 2
1.1.2.2. Đặc điểm phần thân của chó...............................................................................2
1.1.2.3 Đặc tính di truyền của hệ gen ti thể ở động vật có xương sống.........................3
1.2.

Các nghiên cứu về sự đa dạng di truyền góp phần tìm hiểu thêm nguồn gốc chó

nhà dựa trên trình tự hệ gen ty thể (mtDNA).................................................................. 4
1.2.1.

Hệ gen ty thể ở động vật hữu nhũ nói chung và chó nhà nói riêng................... 4

1.2.2.

Ty thể trong nghiên cứu đa dạng di truyền.........................................................5

1.2.3.

Các nghiên cứu trên thế giới về đa dạng di truyền của chó............................... 5

1.2.4.

Các nghiên cứu đa dạng di truyền trong nước................................................... 8

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................... 10
2.1.

Địa điểm nghiên cứu............................................................................................ 10

2.2.

Vật liệu................................................................................................................. 10
i


2.2.1. Mẫu vật nghiên cứu.............................................................................................10
2.2.2. Tiêu chuẩn chọn mẫu.......................................................................................... 10
2.2.3. Hóa chất...............................................................................................................11
2.2.4. Dụng cụ và thiết bị.............................................................................................. 11
2.2.5. Phần mềm............................................................................................................ 11
2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................20
2.3.1. Thu mẫu...............................................................................................................20
2.3.2. Tách chiết DNA tổng số......................................................................................20
2.3.3. Phân tích, kiểm tra độ tinh sạch của DNA......................................................... 21
2.3.4. Điện di DNA trên gel agarose.............................................................................23
2.3.5. Khuếch đại trình tự vùng HV1 bằng kỹ thuật PCR............................................23
2.3.6. Giải trình tự và hiệu chỉnh trình tự..................................................................... 24
2.3.6.1. Giải trình tự sản phẩm PCR..............................................................................24
2.3.6.2. Hiệu chỉnh trình tự............................................................................................ 25
2.3.7. So sánh với cơ sở dữ liệu GenBank....................................................................26
2.3.8. Định loại haplotype ( kiểu đơn bội)....................................................................27
2.3.8.1. Các chỉ số đa dạng di truyền.............................................................................28
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................30
3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số..............................................................................30
3.2. Kết quả khuếch đại vùng HV1................................................................................ 32
3.3. Kết quả giải trình tự và hiệu chỉnh vùng HV1........................................................32

3.3.1. Kết quả giải trình tự............................................................................................ 32
3.3.2. Hiệu chỉnh và lắp ráp trình tự vùng HV1........................................................... 33
3.3.3. Kết quả so sánh trình tự truy vấn của các mẫu nghiên cứu với các cơ sở dữ liệu
trên Gen Bank.................................................................................................................34
3.4. Kết quả xác định haplotype từ 10 cá thể chó nhà................................................. 35


3.5. Sự đa dạng di truyền Vùng HV1 của quần thể chó nhà khu vực thành phố Huế 36
3.5.1. Sự đa dạng ở cấp độ nucleotide.......................................................................... 36
3.5.2. Sự đa dạng ở cấp độ haplotype........................................................................... 39
3.6. So sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực thành phố Huế với
một số quần thể chó nhà khác tại Việt Nam và một số giống chó khác trên thế giới...41
3.6.1. So sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực thành phố Huế
với một số quần thể chó khác tại Việt Nam...................................................................41
3.6.2. So sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà khu vực thành phố Huế với
một số quần thể chó nhà khác trên thế giới................................................................... 44
KẾT LUẬN................................................................................................................... 46
KIẾN NGHỊ.................................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 48


TÓM TẮT
Những năm gần đây, việc nghiên cứu về sự đa dạng di truyền của chó ở Việt
Nam trở nên phổ biến. Nên đề tài: “Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể
chó nhà tại thành phố Huế dựa vào vùng HV1 trên bộ gene ty thể” được thực hiện
từ tháng 2/2020 đến tháng 8/2020 được thực hiện tại Khoa công nghệ sinh học NTT –
Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, Số 298A-300A, Phường 13, Quận 4, Tp. Hồ Chí
Minh. Đề tài thực hiện với mục tiêu Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó
nhà và so sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực thành phố Huế
với các quần thể chó nhà tại các khu vực địa lý khác nhau của Việt Nam.

Đề tài có các nội dung như sau:
-

Thu được mẫu lơng của chó tại khu vực Huế;

-

Tách chiết được DNA các mẫu thu được;

-

Khuếch đại được trình tự vùng HV1 của các cá thể chó nhà khu vực Huế;

-

Định loại được halotype của chó dựa trên trình tự 582 bp vùng HV1;

-

Đánh giá đa dạng di truyền từ kết quả thu được.
Những kết quả đạt được sau 6 tháng nghiên cứu:

1. Thu được 15 mẫu DNA từ lơng chó ở khu vực Huế
2. Sau khi PCR và giải trình tự có được 15 đoạn DNA vùng HV1.
3. Xác định được 12 haplotype thuộc 2 haplogroup (A, B) khác nhau trong đó có
3 haplotype mới (An1, An2, Bn1) chưa từng xuất hiện trong các nghiên cứu trước
đây.
4. Đánh giá được sự dạng di truyến thông qua các chỉ số đa dạng di truyền cơ bản.

i

SUMMARY
As canine genetic diversity in Vietnam has attracted more research efforts
recently, the study of “Evaluation of the genetic diversity of domestic dog population
in Hue city based on mitochondrial HV1 region” was performed from February 2019
to August 2020 at the Department of Biotechnology of the Nguyen Tat Thanh
University to make an assessment of the genetic diversity of the domestic dog
population in the provinces of Thua Thien - Hue and made the comparison with other
dog populations in other regions in Vietnam.
To fulfill the objectives of this study the following goals had to be
accomplished:
-

Sampling of dog hair in Thua Thien - Hue provinces;

-

Extraction of the samples’ DNA;

-

Amplification of the HV1 region on the DNA of sampled domestic dogs in
Thua Thien - Hue provinces;

-

Identification of dog halotypes based on the 582 bp sequence in HV1 region;

-

Evaluation of genetic diversity based on obtained results.
After six months the below results were obtained:

1. Fifteen canine hair DNA samples were obtained.
2. Fifteen DNA sequences of the HV1 region were obtained after PCR and
sequencing.
3. Twelve haplotypes belonged to two different haplogroups (A, B) were
identified, including three novel haplotypes (An1, An2, Bn1) which never seen in
previous researches.
4. Assessment of genetic diversity which based on basic genetic diversity indexs

ii


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Chó nhà ............................................................................................................1
Hình 1.2 Hệ gene ty thể của chó nhà...............................................................................3
Hình 1.3 Vùng trình tự HV-1.......................................................................................... 4
Hình 2.1 Sơ đồ phương pháp thực hiện đề tài.............................................................. 13
Hình 3.1 Đại diện kết quả điện di DNA tổng số của 8/15 mẫu trong đề tài M: 1kb
DNA Ladder Marker chuẩn........................................................................................... 24
Hình 3.2 Kết quả điện di sản phẩm PCR vùng HV1 của 8/15 mẫu chó nhà................26
Hình 3.3 Biểu đồ huỳnh quang (Electropherogram) của một đoạn trình tự vùng HV1
của mẫu H3.....................................................................................................................27
Hình 3.4 Đoạn trình tự đồng nhất (Consensus sequence) vùng HV1 của mẫu H3......28
Hình 3.5 Đại diện đoạn trình tự đồng nhất (Consensus sequence) vùng HV1 của mười
lăm mẫu chó nhà.............................................................................................................28
Hình 3.6 Đại diện kết quả so sánh trình tự truy vấn của mẫu H3 với cơ sở dữ liệu trên
GenBank......................................................................................................................... 29

Hình 3.7 Kết quả xác định Haplotype với trình tự truy vấn là mẫu H3....................... 30

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Thơng tin về kí hiệu mẫu, giới tính, màu lơng và địa điểm thu thập mẫu.... 10
Bảng 2.2 Cặp mồi đặc hiệu sử dụng trong phản ứng khuếch đại trình tự vùng HV1.. 16
Bảng 2.3 Các thành phần có trong phản ứng khuếch đại vùng HV1............................16
Bảng 2.4 Chu trình nhiệt khuếch đại vùng HV1...........................................................18
Bảng 2.5 cặp mồi sử dụng trong phản ứng trình tự vùng HV1.................................... 19
Bảng 2.6 Motif thay thế nucleotide của các haplogroup.............................................. 20
Bảng 3.1 Kết quả đo tỷ số OD và nồng độ DNA thu thập được 15/15 mẫu trong
nghiên cứu...................................................................................................................... 25
Bảng 3.2 Bảng tóm tắt số lượng và loại vị trí đa hình trên đoạn trình tự 582 bp vùng
HV1 trong quần thể chó nhà.......................................................................................... 31
Bảng 3.3 Các vị trí đa hình trong đoạn trình tự 582 bp vùng HV1 của 15 cá thể chó
nhà khu vực Huế.............................................................................................................32
Bảng 3.4 Các haplotype được xác định trên mười lăm cá thể chó nhà........................ 33
Bảng 3.5 Tỷ lệ phân bố haplotype trên các haplogroup và các chỉ số đa dạng di truyền
cơ bản..............................................................................................................................34
Bảng 3.6 Tỷ lệ phân bố của các haplotype trên các haplogroup và chỉ số đa dạng di
truyền của quần thể chó nhà khu vực thành phố Huế với các quần thể chó khác tại
Việt Nam........................................................................................................................ 36
Bảng 3.7 Tỷ lệ phân bố của các hapotype trên các haplogroup và chỉ số đa dạng du
truyền của quần thể chó nhà khu vực thành phố Huế với các giống chó khác trên thế
giới.................................................................................................................................. 40

iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
µg

Microgram

µL

Microlit

µM

Micromole

BLAST

Basic Local Alignment Search Tool

Bp

Base pair

CHD

Canis mtDNA HV1 database

CR

Control Region

D – loop

Displacement – loop

dATP

Deoxyadenosinem triphosphate

dCTP

Deoxycytidine triphosphate

dGTP

Deoxyguanosine triphotphase

DNA

Deoxyribonucleic acid

DNAse

Deoxyribonuclease

dNTP

Deoxyribonucleotide triphotphase

EtBr

Ethidium bromide

F

Forward

HV1

Hypervariable region 1

HV2

Hypervariable region 2

Kb

Kilo base

Mg

Miligram

mL

Mililit

mM

Milimole

mtDNA

Mitochondrial DNA

NCBI

National Center for Biotechnology Information

Nm

Nanomet

v


nM

Nanomole

OD

Optical Density

PCR

Polymerase Chain Reaction

R

Reveerse

RNA

Ribonucleic acid

rRNA

Ribosomal RNA

SNP

Single Nucleotide Polymorphism

TAE

Tris/ Acetate/ EDTA

TE

Tris – EDTA

Tm

Melting Temperature

tRNA

Tranfer RNA

U

Unit

UV

Ultraviolet

VKA

Vietnam Kennel Association

VNTR

Variable number tandem repeat

vi


1. Lý do chọn đề tài

ĐẶT VẤN ĐỀ

Chó là lồi động vật được con người thuần hóa đầu tiên với mục đích hỗ trợ con
người trong q trình săn bắt tìm kiếm thức ăn, hay sử dụng với mục đích chăn nuôi gia
súc, xua đuổi các mối nguy hiểm. Hiện nay, đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về
nguồn gốc của các giống chó khác nhau, thuộc các khu vực khác nhau trên thế giới và
xác định được rằng nguồn gốc chung của chó nhà là Sói, và chó nhà được thuần hóa cách
đây hơn 15.000 năm. Tiếp nối những thành tựu nghiên cứu trên, những năm gần đây,
việc nghiên cứu về sự đa dạng di truyền ở chó nhà tại Việt Nam đã được tiến hành tại
khoa Công nghệ Sinh học của trường Đại học Nguyễn Tất Thành. Kết quả nghiên cứu

bước đầu về việc đánh giá sự đa dạng di truyền của chó lưng xốy Phú Quốc dựa vào
trình tự DNA vùng HV1 (Hypervarible region 1) đã cho thấy chó lưng xốy Phú Quốc
vẫn cịn giữ được tính đa dạng di truyền khá cao, đặc biệt là có sự xuất hiện của các
haplotype hiếm (E1, E4). Đến năm 2019 nhóm nghiên cứu đã đưa ra kết luận giống chó
Phú Quốc có nguồn gốc từ chó nhà Việt Nam khu vực đất liền tỉnh Kiên Giang di cư ra
và bác bỏ ý kiến rằng chó lưng xốy Phú Quốc có nguồn gốc từ chó lưng xốy Thái Lan.
Bên cạnh đó, cũng có rất nhiều nghiên cứu về sự đa dạng di truyền chó nhà tập trung ở
khu vực miền Nam như ở thành phố Rạch Giá và huyện đảo Phú Quốc thuộc tỉnh Kiên
Giang, Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, có thể thấy rằng việc nghiên cứu chỉ tiến hành trên một
vài đối tượng giống chó cụ thể cũng như một số khu vực địa lý hạn hẹp, vẫn chưa có
nhiều các nghiên cứu về sự đa dạng di truyền của chó nhà ở khu vực miền Bắc, miền
Trung, đặc biệt là tỉnh Thừa Thiên Huế -là nơi đã từng là cố đơ của Việt Nam.
Có thể thấy, Thành phố Huế hiện nay đã từng là trung tâm trao đổi, buôn bán sầm uất
và sinh sống của người dân dưới triều Tây Sơn và nhà Nguyễn. Nơi đây thường xuyên có
sự di chuyển qua lại của những người lái bn, tiểu thương. Theo thói quen những người
thương lái, tiểu thương thường mang theo chó để làm bạn hay hộ vệ, nên thành phố Huế
cũng là nơi tập trung được nhiều cá thể chó thuộc nhiều khu vực địa lý khác nhau của
Việt Nam. Điều này đã làm tăng sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà ở Huế và có
thể được lưu giữ cho đến ngày nay. Thêm nữa, vị trí địa lý của tỉnh Thừa Thiên Huế bị
ngăn cách với các tỉnh ở phía Nam bởi dãy núi Bạch Mã thuộc dãy núi Trường Sơn nên
làm hạn chế việc di chuyển của người dân hay thương lái đến kinh đơ điều này có thể có
vii


sự khác biệt về các haplotype của các giống chó nhà ở thành phố Huế với các tỉnh miền
Nam. Với mong muốn tìm hiểu rõ hơn về sự đa dạng di truyền của chó nhà ở thành phố
Huế, sự khác biệt về di truyền với chó nhà thuộc các vùng miền khác nhau ở Việt Nam
nên tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó
nhà tại khu vực thành phố Huế dựa vào trình tự vùng HV1 (Hypervariable region 1)
trên bộ gene ty thể” nhằm đối chiếu, so sánh, đánh giá sự đa dạng di truyền của quần

thể chó nhà tại khu vực thành phố Huế với các quần thể chó nhà khác tại Việt Nam và
một số giống chó khác thuộc các khu vực địa lý khác nhau trên thế giới. Kết quả thu
được sẽ cho ra cái nhìn khách quan hơn về sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà, bổ
sung thêm bộ cơ sở dữ liệu hữu ích nhằm hỗ trợ các nghiên cứu di truyền tiếp theo về
đánh giá, so sánh mối quan hệ di truyền giữa các nhóm chó nhà tại Việt Nam, cũng như
góp phần làm sáng tỏ con đường di cư, phân bố của chó nhà trên khắp thế giới.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá sự đa dạng di truyền của chó nhà tại khu vực thành phố Huế dựa vào
trình tự vùng HV1 (Hypervariable region 1) trên bộ gene ty thể.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Thu thập mẫu lơng chó nhà tại khu vực thành phố Huế

-

Tách chiết DNA tổng số từ mẫu lơng thu được

-

Khuếch đại trình tự vùng HV1

-

Giải trình tự và hiệu chỉnh trình tự

-

So sánh trình tự vùng HV1 với cơ sở dữ liệu trên GenBank

-

Định loại haplotype của quần thể chó nhà tại thành phố Huế

-

Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực thành phố Huế.

4. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài thực hiện nghiên cứu trên vùng 582 bp thuộc vùng HV1 trên bộ gene ty thể
của chó. Tổng cộng 15 cá thể chó nhà được khảo sát trong phạm vi đề tài nghiên cứu.
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu vùng trình tự 582 bp thuộc vùng HV1 DNA ty thể trên
15 cá thể chó nhà tại khu vực thành phố Huế. Nghiên cứu không bao gồm thơng tin trên
tồn bộ hệ gene ty thể của chó hay các gene trên bộ gen trong nhân của chó. Các giống
chó trên thế giới được sử dụng trong việc xác định mối quan hệ di truyền với quần thể
viii


chó nhà khu vực Huế được chọn dựa trên thơng tin về hành trình di cư của chó đã được
cơng bố, và dựa trên sự sẵn có của thơng tin, khơng bao gồm tất cả các giống chó hiện
hữu trên toàn thế giới.

ix


Chương 1. Tổng quan tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Giới thiệu về giống chó nhà

1.1.1. Phân loại
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: Caninae (Chó)
Giống: Canis Linnaeus, 1758 (Chó)
Lồi: Canis lupus Linnaeus, 1758 (Chó)
Phân lồi: Canis lupus familiaris Linnaeus, 1758 (Chó nhà)

Hình 1.1 Chó nhà Canis lupus familiaris (ảnh do nhóm nghiên cứu thuộc Khoa
Cơng nghệ Sinh học thực hiện)
1.1.2. Đặc điểm chung của chó nhà
Thân hình chó là một cơ thể sống thống nhất, được cấu trúc từ những cơ quan, hệ
thống khác nhau, thực hiện những chức năng sống thích hợp. Thể chất của chó, được xác
định bởi những cấu trúc giải phẫu của nó song để cho dễ quan sát người ta thường quan
sát ngoại hình thơng qua bốn phần chính: Ngoại hình của đầu, thân và các chi.

1.1.2-1


Chương 1. Tổng quan tài liệu

1.1.2.1.

Đặc điểm phần đầu của chó

Đầu: hình dáng đầu thường có hình trịn, hình nhọn, hình vng và hình chữ nhật.
Vùng mặt: Mõm: hình dạng của mõm phụ thuộc vào sự phát triển của hàm và môi,
chiều dài của mõm được thể hiện bằng tỷ lệ chiều dài mõm so với chiều dài của trán.
Môi: mơi khơ phác họa rõ mõm.
Mắt: Mắt chó có đến 3 mí: một mí trên, một mí dưới và mí thứ ba nằm ở giữa, hơi
sâu vào phía trong, giúp bảo vệ mắt khỏi bụi bẩn.
Hàm/ Răng: Mõm của loại chó to có 42 răng ổn định. Trong số đó có 12 răng cửa,
4 răng nanh và 26 răng hàm.
Tai: dựng đứng, khơng q to, hướng về phía trước.
Cổ: phần cổ gồm 7 đốt sống. Cổ gồm có: họng cổ, mang cổ và sống cổ. Độ uốn
nếp và trễ của da ở khu vực cổ gọi là “yếm cổ”.
1.1.2.2.

Đặc điểm phần thân của chó

Da và lơng: Chó có đến 2 lớp lơng: lớp bên ngồi dễ thấy, cịn lớp lót bên trong
giúp cho chúng giữ ấm.
Phần đuôi: đuôi luôn vểnh cao, thẳng.
Lưng: phần mình giữa bướu vai và thắt lưng, bên phải và bên trái được giới hạn
bằng rẻo sườn của lồng ngực. Nó bao gồm khoảng 8 - 9 đốt sống lưng và những đoạn
trên của xương sườn. Lưng được đánh giá theo chiều rộng, chiều dài và hình dáng.
Ngực và lồng ngực: Phần phía trước của lồng ngực gọi là ngực. Lồng ngực bị giới
hạn bởi các bộ phận như sau: ở phía trên là bướu vai và lưng, ở phía dưới là xương ngực,
ở phía trước là khoảng trống giữa vai và chỗ bắt đầu cổ họng nối với mình, ở phía sau là
những xương sườn cụt. Ngực và lồng ngực được đánh giá theo chiều rộng, chiều dài,
chiều sâu, thể tích và hình dáng. Lồng ngực thường có dáng phẳng, ơ van cụt, hình thùng
(ống).
Bụng: thành bụng mềm, đoạn từ xương sườn cụt đến xương chậu. Về hình dáng,

bụng thường thon đều, béo mỡ và xệ.
Mơng: phần mình bị giới hạn ở phía trước bởi eo lưng, ở phía sau bởi đi và hai
bên bởi đùi. Xương chậu và xương cùng nằm ở phần mông. Mông thường có các dạng
như sau: rộng, hẹp, dài, ngắn, phẳng, trịn, thẳng, xệ, hếch và "mơng treo".

1.1.2.2-2


Chương 1. Tổng quan tài liệu

1.1.2.3.

Đặc tính di truyền của hệ gen ti thể ở động vật có xương sống
Ty thể là bào quan có tất cả ở các sinh vật nhân chuẩn, chịu trách nhiệm cho việc

cung cấp năng lượng cho tế bào và chịu trách nhiệm cho các q trình apoptosis, bệnh tật
và lão hóa. Mỗi tế bào có từ 100 - 1.000 ti thể, tùy thuộc vào loại tế bào mà số lượng ti
thể này lại khác nhau và mỗi ti thể có từ 2-10 mtDNA (mitochondrial DNA), như vậy
mỗi tế bào có từ 1.000-10.000 mtDNA, điều này rất hữu ích trong việc nghiên cứu đặc
tính di truyền động vật1.
mtDNA có cấu trúc dạng vịng, mạch đơi và đơn bội. Khơng có hiện tượng tái tổ
hợp, có bộ máy sao chép độc lập so với các gen trong nhân và có tỷ lệ đột biến trên mỗi
cặp base cao hơn gấp 10 lần so với trong nhân do cơ chế sửa sai không hiệu quả. Hệ gen
ti thể có kích thước khác nhau từ 14-20 kb.

Hình 1.2 Hệ gene ty thể của chó nhà1
Hệ gen ty thể của chó nhà (Canis familiaris) lần đầu tiên được giải trình tự hồn
chỉnh có kích thước 16727 kb, phần lớn thành phần cũng như số lượng gen giống như ở
động vật có xương sống gồm có 37 gen mã hóa, trong đó có 22 gen mã hóa cho tRNAs,
13 gen mã hóa cho protein, 2 gen mã hóa cho rRNAs và hầu như khơng có introns, chỉ có

vùng D-loop (Displacement-loop) hay cịn gọi là vùng CR (Control Region) là vùng
khơng mã hóa2. Vùng CR dài khoảng 1270 bp (15458-16727) là vùng khơng mã hóa
nhưng giữ vai trị quan trọng trong việc điều khiển quá trình phiên mã. Vùng CR chia
làm 3 vùng riêng biệt gồm có vùng siêu biến Hypervariable region 1 (HV1), vùng
Hypervariable region 2 (HV2) và vùng lặp lại song song VNTR (Variable number
tandem repeat).

1.1.2.3-3


Chương 1. Tổng quan tài liệu

Hình 1.3 Vùng trình tự HV-13
Vùng siêu biến 1 (Hypervariable region 1- HV1): vùng HV1 là vùng siêu biến nhất
trong hệ gen ti thể động vật. Ở chó nhà vùng HV1 nằm ở đầu 5’ của vùng CR ở vị trí
(15458-16130) dài khoảng 673 bp, cũng giống như ở người vùng HV1 ở chó có tính đa
hình rất cao, thường được sử dụng trong phân tích pháp y trong trường hợp lượng DNA
quá ít hoặc mẫu DNA trong nhân bị thối biến nghiêm trọng4-8. Ngồi ra, vùng HV1 còn
được sử dụng để nhận diện các SNP (Single Nucleotide Polymorphism) và xác định
haplotype ở chó nhà.6,9
Vùng siêu biến 2 (Hypervariable region 2-HV2): nằm ở đầu 3’ của vùng CR, dài
khoảng 350 bp, có tốc độ tiến hóa chậm hơn HV1 từ 10-20 lần. Đây là vùng bảo thủ nhất
có chứa một số đơn vị cấu trúc mà trình tự sắp xếp của chúng khơng thay đổi ngay cả ở
bậc phân loại họ. Một đoạn trình tự lặp lại (Variable number tandem repeat): nằm giữa
HV1 và HV2 với 10 nucleotide lặp lại khoảng 30 lần. Số lặp lại tùy vào mỗi cá thể nên
trình tự này gây ra khó khăn trong q trình nghiên cứu và thường được loại đi khi phân
tích di truyền vùng CR9-11.
1.2.

Các nghiên cứu về sự đa dạng di truyền góp phần tìm hiểu thêm nguồn gốc

chó nhà dựa trên trình tự hệ gen ty thể (mtDNA)

1.2.1. Hệ gen ty thể ở động vật hữu nhũ nói chung và chó nói riêng
Ở động vật, ngồi hệ gen trong nhân cịn có hệ gen trong tế bào chất nằm ở ty thể,
chiếm từ 1-5% DNA của tế bào. Kích thước của mtDNA của động vật hữu nhũ thường
dao động từ 16kb đến 17.5kb. 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 mtDNA là rất lớn . Với số lượng

1.2.1-4


Chương 1. Tổng quan tài liệu

bản sao lớn như vậy nên có thể thu được mtDNA có giá trị cho các phân tích quan hệ di
truyền từ một số lượng ít tế bào. mtDNA 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;
- Ðơn bội, hầu như khơng có sự tái tổ hợp;
- Di truyền theo dịng mẹ ở phần lớn các lồi;
1.2.2. Ty thể trong nghiên cứu đa dạng di truyền
MtDNA mặc dù có kích thước rất nhỏ trong kích thước tồn bộ hệ gen của sinh
vật nhưng nó lại được coi là một marker đa dạng phân tử phổ biến nhất ở động vật trong
suốt nhiều thập kỷ qua. Đã có rất nhiều những nhà di truyền học quần thể và hệ thống
học áp dụng công cụ này trong nghiên cứu của họ 12,13.
Những lý do của việc mtDNA trở thành một lựa chọn tốt cho marker phân tử đó là:
mtDNA tương đối dễ khuếch đại bởi nó có nhiều bản sao trong tế bào, trình tự gen ty thể
được bảo tồn rất mạnh giữa các lồi động vật, với rất ít sự trùng lặp, không chứa intron,
các vùng intergenic ngắn 14.
MtDNA có độ đa dạng cao trong quần thể tự nhiên do tỷ lệ đột biến lớn, đây được
cho là bằng chứng lịch sử phát triển của quần thể. MtDNA được xem là giải pháp tiện lợi

nhất và rẻ nhất cho việc khám phá gen của loài mới trong tự nhiên. Vùng kiểm soát ( hay
D-loop) nằm trong mtDNA là vùng khơng mã hóa duy nhất và liên quan đến sự mở đầu
tái bản mtDNA.
Kim và cộng sự đã xác định, cơng bố trình tự hồn chỉnh hệ gen ty thể đầu tiên
của chó vào năm 1998 và đăng ký trên GenBank với số đăng ký là NC-002008. Chiều
dài của mtDNA chó là có kích thước 16.728 bp, tuy nhiên, chiều dài này không tuyệt đối
do biến thể.
1.2.3. Các nghiên cứu trên thế giới về đa dạng di truyền của chó
Một trong những nghiên cứu mtDNA đầu tiên ở chó nhà được thực hiện bởi Vila
và cộng sự2 đã hỗ trợ thêm cho các bằng chứng về khảo cổ học cho rằng Sói là tổ tiên
của chó nhà. Khi đó nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích đoạn trình tự 261 bp vùng
HV1 của 162 con chó Sói ở 27 quốc gia khác nhau trên thế giới và 140 con chó nhà đại
diện cho 67 nịi chó khác nhau. Kết quả phân tích đã cho thấy vùng HV1 của chó nhà và
Sói có tính đa hình rất cao. Khi đó qua kết quả định loại haplotype đã xác định được 27
1.2.3-5


Chương 1. Tổng quan tài liệu

haplotype ở chó Sói, 26 haplotype ở chó nhà. Khi phân tích các vị trí đa hình trên vùng
trình tự này đã cho thấy trình tự của chó nhà khác với trình tự của chó Sói khơng nhiều
hơn 12 vị trí thay thế trong khi so sánh trình tự chó nhà với chó rừng và chó Sói đồng cỏ
(coyotes) thì có ít nhất 20 vị trí thay thế và 2 vị trí chèn khác nhau. Kết quả này góp phần
khẳng định thêm chó nhà có nguồn gốc từ Sói. Ngồi ra, sự phân kỳ trình tự giữa các
nhóm trình tự này cũng cho thấy chó nhà có nguồn gốc cách đây hơn 100.000 năm15.
Nguồn gốc của chó nhà từ Sói đã được xác định, tuy nhiên số lượng những sự kiện
này diễn ra một lần hay nhiều lần và diễn ra ở nơi nào vào thời điểm nào vẫn chưa được
biết đến một cách tường tận. Để góp phần trả lời nhứng câu hỏi trên Savolainen và cộng
sự (2002)16 đã phân tích tính đa dạng di truyền vùng trình tự 582 bp thuộc vùng HV1 của
654 con chó nhà đại diện cho tất cả các quần thể lớn trên thế giới bao gồm cả Châu Âu,

Châu Á, Châu Phi, Bắc Mỹ và 38 cá thể chó Sói thuộc lục địa Á – Âu (Eurasian). Qua
phân tích phát sinh chủng lồi, bước đầu nhóm nghiên cứu đã cho thấy tất cả các nhóm
chó nhà trên thế giới được chia thành 6 nhóm phát sinh chủng lồi từ (A – F) và có
nguồn gốc từ ít nhất 5 dịng Sói cái khác nhau. Ngồi ra khi phân tích sự đa dạng di
truyền giữa các nhóm chó nhà với nhau đã cho thấy chó nhà trên thế giới có hơn 95,9%
trình tự thuộc các nhóm haplotype phổ qt (A, B, C), trong đó 71,3% cá thể thuộc nhóm
A. Nhóm A đại diện cho tất cả các nhóm chó nhà trên thế giới, nhóm B, C cũng đại diện
cho tất cả các nhóm chó nhà ở các vùng địa lý khác nhau ngoại trừ Châu Mỹ. Vì vậy, 3
haplogroup (A, B, C) này cấu thành một nguồn chung với tỉ lệ đa dạng mtDNA rất cao
của tất cả các quần thể chó nhà. Như vậy ba nhóm (A, B, C) chiếm hầu hết tất cả các kiểu
haplotyle khác nhau ở tất cả các quần thể chó nhà, hơn nữa tần số của các nhóm (A, B, C)
lại tương tự nhau ở tất cả các khu vực địa lí. Hơn nữa, ko có sự phân chia rõ ràng về mặt
hình thái cũng như các giống chó có kích thước lớn hay nhỏ nên tỉ lệ phân bố của 3
haplogroup này, điều này cho thấy sự đa dạng về hình thái của các lồi chó khơng phải là
kết quả của sự thuần hóa chó Sói ở từng khu vực địa lí riêng lẻ, bởi vì các haplotype
thuộc các haplogroup (D, E, F) chỉ được tìm thấy ở một số vùng như Thổ Nhĩ Kỳ, Tây
Ban Nha, Scandinavia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Siberia. Kết quả trên đã gợi ý rằng phần lớn
chó nhà ngày nay có nguồn gốc chung từ một vốn gen duy nhất chứa các nhóm phổ quát
(A, B, C). Ngồi ra, từ kết quả phân tích đa dạng di truyền trong nghiên cứu này đã chỉ ra
chó nhà ở Đơng Á có sự đa dạng di truyền lớn hơn so với các khu vực địa lý còn lại, kết
1.2.3-6


Chương 1. Tổng quan tài liệu

quả này cùng với sự phân tích phát sinh chủng lồi ở từng khu vực địa lý đã gợi ý rằng
chó nhà có nguồn gốc từ Đông á cách đây khoảng 15.000 năm16.
Nhằm làm sáng tỏ thêm q trình di cư của chó nhà đến Châu Úc và vùng lãnh thổ
Polynesia diễn ra một cách cụ thể như thế nào, Oskarsson và cộng sự 3 đã tiếp nối các kết
quả của nghiên cứu trên. Khi đó nhóm nghiên cứu đã lập ra một bản đồ về sự phân bố

của haplotype A29 và chó cổ ở vùng Polynesian (Arc1 và Arc2) bằng cách thu thập mẫu
ở đất liền Đông Nam Á (424 mẫu) và các đảo ở Đông Nam Á (219 mẫu). Thông qua kết
quả xác định haplotype dựa trên đoạn trình tự 582 bp vùng HV1 của tất các quần thể chó
nhà như đã nêu trên đã cho thấy tất cả 3 haplotype (A29, Arc1, Arc2) đều được tìm thấy
ở phía nam Trung Quốc với tỷ lệ tương ứng (2%, 9%, 1%). Khu vực đất liền Đông Nam
Á (1%, 8%, 7%) và đảo quốc Indonesia (2%, 3%, 51%), nhưng lại không thấy haplotype
(A29, Arc1, Arc2) xuất hiện ở vùng lãnh thổ Đài Loan và đảo quốc Philippines. Ngoài ra,
sự đa dạng mtDNA ở vùng HV1 của chó Dingo cũng đã chỉ ra rằng chó Dingo được
mang đến Châu Úc cách đây từ 4.600-18.300 năm. Những kết quả trên cũng gợi ý rằng
chó Dingo và chó ở vùng Polynesia khơng có nguồn gốc từ Đài Loan hay vùng lãnh thổ
mở rộng Austronesian mà có nguồn gốc từ đất liền Đơng Nam Á sau đó di chuyển đến
Indonesia trước khi đến Châu Úc.
Một trong những nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền nhằm làm sáng tỏ thêm
về nguồn gốc của chó nhà tại Tây Nam Á cũng như sự phân bố của chó nhà trên khắp thế
giới. Ardalan và cộng sự phân tích đoạn trình tự 582 bp của 345 cá thể chó nhà4. Qua kết
quả định loại haplotype đã xác định được 49 haplotype, trong đó có 17 haplotype mới
(11 haplotype thuộc haplogroup A, 5 haplotype thuộc haplogroup B, 1 haplotype thuộc
haplogroup D), tỷ lệ các haplotype thuộc nhóm haplogroup phổ quát (A, B, C) chiếm tỷ
lệ 97,4% tỷ lệ các haplogroup (A, B, C) tương tự với các nghiên cứu trước đó. Tuy nhiên
tỷ lệ haplogroup B (33,3%) cao hơn so với một số quần thể chó nhà lân cận như Châu Âu
(20,6%), Siberia (21%). Bên cạnh đó, haplogroup D khơng phổ qt chiếm 2,6% .Vì vậy,
dữ liệu mtDNA từ vùng HV1 khơng chỉ ra được chó nhà ở Tây Nam Á có nguồn gốc từ
sự thuần hóa Sói một cách độc lập. Haplogroup D có thể có nguồn gốc từ phép lai giữa
chó nhà với chó Sói ở khu vực này. Ngồi ra, khi so sánh về tỷ lệ các haplogroup phụ,
nhóm chó nhà ở Tây Nam Á xuất hiện 5 haplogroup phụ. Trong khi đó, nhóm chó nhà ở
phía Nam của sơng Dương Tử ở Đông Nam Á xuất hiện đến 10 haplogroup phụ. Kết quả
1.2.3-7


Chương 1. Tổng quan tài liệu

này cho thấy, chó nhà ở Tây Nam Á không đại diện một cách đầy đủ tính đa da dạng di
truyền so với chó Nhà ở Đông Nam Á. Kết quả này càng khẳng định thêm nghiên cứu
của Pang và cộng sự về nguồn gốc duy nhất của chó nhà là ở phía nam của sông Dương
Tử gần khu vực Đông Nam Á5.
Như vậy, các nghiên cứu trên đã cho thấy đoạn trình tự dài 582 bp vùng HV1
trong hệ gen ti thể là một marker phân tử quan trọng, được sử dụng trong hầu hết các
nghiên cứu trên thế giới trong việc đánh giá mối quan hệ di truyền giữa các cá thể trong
cùng một quần thể và giữa các quần thể trong cùng một lồi. Thơng qua việc xác định vị
trí đa hình, định loại haplotype, từ đó có thể đánh giá sự đa dạng di truyền, vạch ra quá
trình di cư và sự phân tán của chó nhà đến các khu vực địa lý khác nhau cũng như ước
tính thời gian phân kỳ, truy tìm nguồn gốc của các quần thể chó nhà trên khắp thế giới.
1.2.4. Các nghiên cứu đa dạng di truyền trong nước
Hiện nay ở Việt Nam, chưa có sự quan tâm đúng mức về nghiên cứu đánh giá đa
dạng về hình thái cũng như về mặt di truyền. Thái Kế Quân và cộng sự (2016)6,7 tiến
hành đánh giá đa dạng di truyền chó lưng xốy Phú Quốc dựa vào đoạn trình tự 582 bp
vùng HV1 trên 30 cá thể chó lưng xốy Phú Quốc sống tại huyện đảo Phú Quốc. Nhóm
nghiên cứu đã phân tích và định loại haplotype các cá thể chó lưng xốy Phú Quốc kết
quả phân tích cho thấy có 28 vị trí đa hình trên đoạn trình tự khảo sát định loại được 11
haplotype thuộc 4 haplogroup A, B, C, E trong đó haplogroup phổ quát A, B, C chiếm
83,33% (haplotype B1, A11, A18, C3 lần lượt chiếm 30%, 16,67%, 10%, 10%), tỷ lệ
này tương tự với các quần thể chó nhà khác trên khắp thế giới, và điều đáng ngạc nhiên ở
nghiên cứu này là tỷ lệ haplotype nhóm E lên đến 16,67%. Trái lại, tỷ lệ này xuất hiện
trên thế giới (chỉ chiếm 1-2%) và phân bố hạn hẹp ở khu vực Đông Á như Shiba Nhật
Bản, Indo Hàn Quốc, Shar-Pei Trung Quốc và Pungsang Triều Tiên. Việc haplotype
nhóm E xuất hiện với lỷ lệ cao (16,67%) ở chó lưng xốy Phú Quốc điều này đặt ra nghi
vấn liệu những cá thể chó này bắt nguồn từ chó nhà ở đất liền Việt Nam hay từ các nước
Đơng Á nơi có các cá thể mang haplotype E. Để trả lời cho vấn đề đặt ra này, Thái Kế
Quân và cộng sự (2016)7 tiến hành phân tích đánh giá đa dạng di truyền của 30 cá thể
chó nhà được thu thập tại Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận dựa vào đoạn trình

tự 582 bp vùng HV1. Kết quả đã xác định được 27 vị trí đa hình bao gồm 1 vị trí chèn
mới, 16 haplotype thuộc 3 nhóm haplogroup phổ quát A, B, C lần lượt 63,33%, 20%,
1.2.4-8


Chương 1. Tổng quan tài liệu

16,67% trong đó có 3 haplotype mới được tìm thấy cụ thể có 2 haplotype A mới (An1,
An2) và 1 haplotype C mới (Cn1). Kết quả này cho thấy sự da dạng di truyền quần thể
chó nhà cao hơn quần thể chó lưng xốy Phú Quốc (11 haplotype được phát hiện ở quần
thể chó lưng xốy Phú Quốc), trong đó đó có 6 haplotype (A11, A18, A24, B1, C2, C3)
chung của cả hai quần thể và không xuất hiện haplotype E nào ở quần thể chó nhà tại
Thành Phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận. Điều này cho thấy khơng có mối quan hệ di
truyền gần gũi nào giữa quần thể chó nhà tại Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận
đối với quần thể chó lưng xốy Phú Quốc.

1.2.4-9