Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)

Sinh thái học phân tử: Một số vấn đề lý thuyết và ứng dụng thực tiễn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (387.39 KB, 7 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<i>Những vấn đề chung </i>


<b>SINH THÁI H</b>

<b>Ọ</b>

<b>C PHÂN T</b>

<b>Ử</b>

<b>: M</b>

<b>Ộ</b>

<b>T S</b>

<b>Ố</b>

<b> V</b>

<b>Ấ</b>

<b>N </b>

<b>Đ</b>

<b>Ề</b>

<b> LÝ THUY</b>

<b>Ế</b>

<b>T VÀ </b>



<b>Ứ</b>

<b>NG D</b>

<b>Ụ</b>

<b>NG TH</b>

<b>Ự</b>

<b>C TI</b>

<b>Ễ</b>

<b>N </b>



VŨĐÌNH DUY (1)<sub>, LÊ XUÂN </sub><sub>Đ</sub><sub>Ắ</sub><sub>C </sub>(1)<sub>, PH</sub><sub>Ạ</sub><sub>M MAI PH</sub><sub>ƯƠ</sub><sub>NG </sub>(1)


<b>1. M</b>

<b>Ở</b>

<b>ĐẦ</b>

<b>U </b>



Trong ba th

p k

qua, các k

thu

t di truy

n phân t

ngày càng tr

nên quan



tr

ng

đ

i v

i các nhà sinh h

c,

đ

c bi

t khi s

đ

a d

ng c

a các công c

phân t

ngày



càng t

ă

ng lên [1]. K

thu

t phân t

đ

ã có m

t tác

đ

ng sâu s

c mang tính cách m

ng



trong nghiên c

u sinh h

c [2]. Các ngành chính, bao g

m sinh h

c ti

ế

n hóa, c

ơ

s



sinh h

c b

o t

n hi

n

đ

ang s

d

ng nh

t quán các công c

phân t

. M

t s

ngành



ti

ế

n hóa g

n nh

ư

hồn tồn b

ràng bu

c v

i ph

ươ

ng pháp ti

ế

p c

n phân t

(ví d

: h



th

ng phát sinh ch

ng lo

i và phát sinh

đ

a lý). Trong khi

đ

ó, m

t s

ngành trong



sinh thái h

c ph

n l

n

đ

ã b

qua các k

thu

t phân t

, ngay c

khi vi

c s

d

ng các



ph

ươ

ng pháp phân t

có th

giúp gi

i quy

ế

t m

t s

v

n

đ

sinh thái thú v

nh

t c

a



chúng ta.

ng d

ng các k

thu

t phân t

trong nghiên c

u sinh thái h

c và sinh h

c



ti

ế

n hóa có th

cho chúng ta hi

u bi

ế

t v

con

đ

ườ

ng phát tri

n c

a l

ĩ

nh v

c sinh thái




phân t

k

t

khi b

t

đ

u. Nh

ng gì chúng ta th

c s

mu

n bi

ế

t là m

c

đ

mà sinh



thái phân t

hi

n

đ

i gi

i quy

ế

t các v

n

đ

sinh thái liên quan

đ

ế

n q trình ti

ế

n hóa.



Trong khi sinh thái h

c ki

m tra các mơ hình và q trình làm n

n t

ng cho s

phân



b

và s

phong phú c

a các sinh v

t trong mơi tr

ườ

ng c

a chúng [3], thì sinh h

c



ti

ế

n hóa l

i

đ

i sâu vào khám phá cách th

c mà các

đ

c

đ

i

m c

a qu

n th

thay

đ

i



qua không gian và th

i gian, bao g

m hi

u

đ

ượ

c vai trị c

a các y

ế

u t

mơi tr

ườ

ng



và di truy

n trong vi

c hình thành các mơ hình

đ

a d

ng sinh h

c [4].



ng d

ng các quy lu

t di truy

n và k

thu

t sinh h

c phân t

vào nghiên c

u



sinh thái

đ

hình thành m

t h

ướ

ng ti

ế

p c

n m

i c

a sinh thái h

c - sinh thái h

c



phân t

, làm cho nghiên c

u th

c nghi

m sinh thái

đ

i sâu vào c

p

đ

phân t

. Sinh



thái h

c phân t

có liên quan

đ

ế

n l

ĩ

nh v

c di truy

n b

o t

n, m

t l

ĩ

nh v

c c

a sinh



h

c ti

ế

n hóa [5] và g

n

đ

ây là

ng d

ng k

thu

t di truy

n vào gi

i quy

ế

t các v

n

đ



trong sinh h

c truy

n th

ng (ví d

, nh

n d

ng,

đ

nh d

ng loài, b

o t

n và

đ

ánh giá



đ

a d

ng sinh h

c, m

i quan h

di truy

n gi

a các loài và nhi

u n

i dung trong sinh



thái h

c hành vi). S

k

ế

t h

p gi

a Sinh thái h

c và Di truy

n h

c

đ

ã tr

thành m

t




cu

c cách m

ng, b

i vì các ph

ươ

ng pháp, cách ti

ế

p c

n trong di truy

n h

c có th

b



sung

đ

gi

i quy

ế

t nhi

u v

n

đ

trong sinh thái h

c liên quan

đ

ế

n quy mơ, th

i gian



c

a m

t q trình sinh thái. Ví d

, các nhà sinh thái h

c lý thuy

ế

t nhìn nh

n thiên



nhiên qua các mơ hình t

ă

ng tr

ưở

ng gi

a

đ

ng v

t

ă

t th

t - con m

i và t

ă

ng tr

ưở

ng



qu

n th

trên quy mô hàng tr

ă

m th

ế

h

, nh

ư

ng d

a vào di truy

n h

c mà quy mơ này



có th

đ

t t

i hàng ngàn, hàng tri

u th

ế

h

[6].



Tuy nhiên, hi

n nay

nh h

ưở

ng c

a các k

thu

t phân t

trong nghiên c

u sinh



thái h

c v

n còn h

n ch

ế

. Các công b

trong 25 n

ă

m qua t

các t

p chí Sinh thái



h

c, Ti

ế

n hóa và Sinh thái h

c phân t

ti

ế

t l

r

ng ph

n l

n các nghiên c

u

đ

ượ

c



</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<i>Những vấn đề chung </i>


t

ươ

ng

đ

i ít các nghiên c

u sinh thái có k

ế

t h

p các công c

phân t

[2]. Vi

c thúc



đ

y, m

r

ng và s

d

ng r

ng rãi các k

thu

t phân t

trong nghiên c

u sinh thái



h

c mang l

i nh

ng l

i ích không nh

,

đ

c bi

t trong m

t s

l

ĩ

nh v

c nghiên c

u



sinh thái

đ

y h

a h

n nh

ư

sinh thái h

c hành vi, sinh thái ti

ế

n hóa, sinh lý th

c v

t…



V

y nên, nh

m hi

u rõ h

ơ

n v

l

ĩ

nh v

c sinh thái phân t

và phát tri

n

ng d

ng r

ng




rãi các k

thu

t phân t

trong nghiên c

u sinh thái h

c, trong bài báo này chúng tơi



tóm t

t nh

ng ki

ế

n th

c c

ơ

b

n và cách ti

ế

p c

n

ng d

ng các k

thu

t phân t

trong



nghiên c

u sinh thái h

c c

ũ

ng nh

ư

di truy

n quân th

.



<b>2. C</b>

<b>Ơ</b>

<b> S</b>

<b>Ở</b>

<b> C</b>

<b>Ủ</b>

<b>A </b>

<b>Ứ</b>

<b>NG D</b>

<b>Ụ</b>

<b>NG K</b>

<b>Ỹ</b>

<b> THU</b>

<b>Ậ</b>

<b>T PHÂN T</b>

<b>Ử</b>

<b> TRONG NGHIÊN </b>



<b>C</b>

<b>Ứ</b>

<b>U SINH THÁI H</b>

<b>Ọ</b>

<b>C </b>



V

t li

u di truy

n

đ

ượ

c truy

n t

cha m

sang con cái theo cách có th

d



đ

oán

đ

ượ

c và

đ

ây là lý do t

i sao các ch

th

phân t

cho phép chúng ta có th

suy ra



m

i quan h

di truy

n c

a các cá th

[7]. Trong sinh thái h

c phân t

, vi

c tính tốn



các m

i quan h

di truy

n th

ườ

ng có tính

đ

ế

n vi

c truy

n các alen c

th

qua hàng



tr

ă

m, hàng ngàn ho

c th

m chí hàng tri

u th

ế

h

. Có m

t câu h

i

đ

ượ

c

đ

t ra là: Làm



th

ế

nào mà các vùng gen khác nhau

đ

ượ

c truy

n t

th

ế

h

này sang th

ế

h

ti

ế

p theo?



Không ph

i t

t c

các DNA

đ

u

đ

ượ

c di truy

n theo cùng m

t cách, và vi

c hi

u rõ



các ph

ươ

ng th

c k

ế

th

a v

t li

u di truy

n khác nhau là r

t quan tr

ng giúp chúng ta



có th

d

đ

ốn các vùng DNA khác nhau có th

ho

t

đ

ng nh

ư

th

ế

nào trong các



k

ch b

n sinh thái và ti

ế

n hóa khác nhau.




Con cái c

a các sinh v

t sinh s

n h

u tính th

a h

ưở

ng m

t n

a DNA c

a



chúng t

m

i b

m

. Ch

ng h

n, trong m

t sinh v

t l

ưỡ

ng b

i, sinh s

n h

u tính,



trong b

gen nhân s

có m

t alen

m

i locus

đ

ế

n t

m

và alen khác

đ

ế

n t

b

.



Đ

i

u này

đ

ượ

c g

i là th

a k

ế

l

ưỡ

ng c

c. Tuy nhiên, ngay c

các loài sinh s

n h

u



tính, khơng ph

i t

t c

DNA

đ

u

đ

ượ

c di truy

n t

c

b

và m

. Hai tr

ườ

ng h

p



ngo

i l

quan tr

ng là b

gen ty th

(mtDNA) và l

p th

(plastid). C

hai

đ

u là gen



trong t

ế

bào ch

t hay gen ngoài nhân, ngồi nhi

m s

c th

. Ty th

đ

ượ

c tìm th

y



trong c

th

c v

t và

đ

ng v

t, trong khi l

p th

ch

đ

ượ

c tìm th

y trong th

c v

t.



DNA trong các bào quan th

ườ

ng xu

t hi

n d

ướ

i d

ng các m

ch vòng xo

n kép, có



kích th

ướ

c nh

h

ơ

n nhi

u so v

i ADN trong b

gen nhân, song l

i chi

ế

m s

l

ượ

ng



l

n. Các ch

th

phân t

t

b

gen ngoài nhân,

đ

c bi

t là mtDNA

đ

ng v

t,

đ

ã r

t



ph

bi

ế

n trong các nghiên c

u sinh thái b

i chúng có m

t s

thu

c tính h

u ích



khơng tìm th

y trong b

gen nhân.



<b>3. M</b>

<b>Ộ</b>

<b>T S</b>

<b>Ố</b>

<b> K</b>

<b>Ỹ</b>

<b> THU</b>

<b>Ậ</b>

<b>T S</b>

<b>Ử</b>

<b> D</b>

<b>Ụ</b>

<b>NG TRONG NGHIÊN C</b>

<b>Ứ</b>

<b>U SINH THÁI </b>



<b>H</b>

<b>Ọ</b>

<b>C PHÂN T</b>

<b>Ử</b>

<b> </b>




S

phát tri

n c

a sinh thái phân t

có th

đ

ượ

c xem là song hành v

i nh

ng



ti

ế

n b

trong s

phát tri

n c

a công c

di truy

n: các ch

th

phân t

. Các ch

th



phân t

(

<i>molecular marker</i>

) hay ch

th

di truy

n (

<i>genetic marker</i>

) là các d

u hi

u,



ho

c các

đ

c tr

ư

ng có tính phân bi

t gi

a các cá th

c

ũ

ng nh

ư

c

các nhóm b

c

đ

ơ

n



v

phân lo

i cao h

ơ

n.

Ư

u

đ

i

m là nh

ng ch

th

này khơng d

a trên hình thái bên



</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<i>Những vấn đề chung </i>


K

t

khi ch

th

phân t

ADN

đ

u tiên

đ

ượ

c phát tri

n và

ng d

ng cho

đ

ế

n



cu

i nh

ng n

ă

m 90 c

a th

ế

k

XX, hàng lo

t ch

th

phân t

ADN hay còn g

i là ch



th

phân t

đ

ượ

c ra

đ

i: ch

th

đ

a hình

đ

dài các

đ

o

n c

t h

n ch

ế

RFLP



(Restriction fragment length polymorphism),

đ

a hình DNA nhân b

n ng

u nhiên



RAPD (Random amplified polymorphic DNA) [8], ch

th

trình t

bi

u hi

n EST



(Expressed sequence tags [9], chu

i l

p l

i

đ

ơ

n gi

n SSR (Simple sequence repeat



[10],

đ

a hình nucleotide

đ

ơ

n SNP (Single nucleotide polymorphism) [11], vùng gi

a



các trình t

l

p

đ

ơ

n gi

n ISSR (Intersimple sequence repeat) [12]... Các k

thu

t



phân t

ADN t

ươ

ng

ng

đ

ượ

c xây d

ng

đ

phát tri

n ch

th

phân t

ADN cho




nghiên c

u

đ

a d

ng di truy

n, phát sinh loài, phân lo

i,

đ

ánh d

u phân t

và xác

đ

nh



gen; cho ch

n l

c ngu

n gen và ch

n gi

ng nh

ch

th

phân t

. Khơng có ch

th



phân t

ADN nào hi

n có th

đ

áp

ng

đ

y

đ

t

t c

các yêu c

u c

a nhà nghiên c

u.



Ph

thu

c vào n

i dung nghiên c

u,

đ

ch

n ch

th

phân t

ADN phù h

p v

i

đ

c



tính c

n thi

ế

t.

Vi

t Nam, m

t s

ch

th

phân t

ADN

đ

ượ

c b

t

đ

u s

d

ng t



cu

i nh

ng n

ă

m 90 c

a th

ế

k

XX. Tuy nhiên, vi

c s

d

ng cịn h

n ch

ế

vì m

i ch



y

ế

u s

d

ng các k

thu

t nh

ư

RAPD, ISSR, SSR, RFLP,... trong các nghiên c

u

đ

a



d

ng di truy

n và

đ

ánh giá ngu

n gen [13÷19], l

p b

n

đ

gen [20, 21] và ch

n



gi

ng

th

c v

t [22, 23].



<b>4. TI</b>

<b>Ế</b>

<b>P C</b>

<b>Ậ</b>

<b>N VÀ </b>

<b>Ứ</b>

<b>NG D</b>

<b>Ụ</b>

<b>NG TRONG NGHIÊN C</b>

<b>Ứ</b>

<b>U SINH THÁI </b>



<b>H</b>

<b>Ọ</b>

<b>C PHÂN T</b>

<b>Ử</b>

<b> </b>



Sinh thái h

c phân t

là m

t cách ti

ế

p c

n liên ngành

đ

i v

i m

t s

câu h

i c

ơ



b

n nh

t trong nghiên c

u v

sinh v

t h

c. M

t s

nhà khoa h

c ngày nay coi

đ

ó là



m

t "cách ti

ế

p c

n"

đ

ượ

c th

c hi

n trong m

t s

tr

ườ

ng h

p

đ

tr

l

i m

t s

câu



h

i v

m

t ch

đ

nào

đ

ó. Tuy nhiên, h

u h

ế

t các nhà khoa h

c

đ

ng ý r

ng nó khác




v

i các nghiên c

u khác v

sinh v

t h

c. Sinh thái h

c phân t

đ

ượ

c

đ

nh ngh

ĩ

a là



"

ng d

ng các k

thu

t phân t

đ

gi

i

đ

áp các câu h

i v

sinh thái" [24]. C

th

,



sinh thái h

c phân t

ng d

ng các k

thu

t di truy

n phân t

đ

x

lý các v

n

đ



nghiên c

u v

sinh thái, sinh h

c ti

ế

n hóa, b

o t

n sinh h

c và sinh thái h

c t

p tính



[1, 7]. S

phát tri

n c

a các ch

th

phân t

đ

ã d

n

đ

ế

n s

bùng n

trong các nghiên



c

u s

d

ng chúng

đ

gi

i

đ

áp cho các v

n

đ

liên quan

đ

ế

n m

i quan h

gi

a các



loài,

đ

ế

n l

ch s

ti

ế

n hóa c

a qu

n th

...



Tr

ướ

c h

ế

t, vì các ph

ươ

ng pháp sinh thái truy

n th

ng d

a trên các quan sát tr

c



ti

ế

p c

a sinh v

t, chúng th

ườ

ng không phát hi

n ra s

bi

ế

n

đ

i ti

m

n trong các sinh



v

t khơng

nh h

ưở

ng

đ

ế

n ngo

i hình. Có th

các sinh v

t xu

t hi

n gi

ng nhau v



m

t v

t lý trong khi bi

u hi

n nhi

u s

khác bi

t di truy

n

đ

ượ

c tìm th

y gi

a các lồi



khác nhau. Các bi

ế

n d

di truy

n v

c

ơ

b

n ch

có th

đ

ượ

c phát hi

n b

ng cách so



sánh ADN. H

ơ

n th

ế

n

a, cách ti

ế

p c

n sinh thái h

c phân t

trong nghiên c

u di



truy

n qu

n th

không nh

ng giúp phân bi

t

đ

ượ

c các cá th

v

i nhau, mà cịn có th



giúp tìm xem gi

a chúng có quan h

huy

ế

t th

ng hay không. Nh

ng thay

đ

i v

gen




và t

n s

gen trong qu

n th

theo th

i gian ti

ế

n hóa r

t quan tr

ng

đ

hi

u

đ

ượ

c s



phân hóa và c

u trúc qu

n th

[25]. Các nghiên c

u v

c

u trúc di truy

n qu

n th



ch

ng minh t

m quan tr

ng c

a

đ

a d

ng di truy

n

đ

i v

i s

t

n t

i c

a m

t qu

n th



</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<i>Những vấn đề chung </i>


m

t khía c

nh khác,

đ

ôi khi vi

c gi

i quy

ế

t các v

n

đ

trong l

ĩ

nh v

c sinh



thái g

p khó kh

ă

n v

i các ph

ươ

ng pháp sinh thái truy

n th

ng do khung th

i gian



quan sát t

ươ

ng

đ

i h

p, b

gi

i h

n trong kho

ng th

i gian mà m

t nghiên c

u

đ

ượ

c



th

c hi

n [26]. Khi quan sát l

ch s

ti

ế

n hóa c

a m

t sinh v

t c

th

c

n ph

i ghi



chép, th

ng kê

đ

ượ

c l

ch s

lâu dài c

a d

li

u sinh v

t

đ

ó trong nhi

u n

ă

m và qua



nhi

u th

ế

h

,

đ

ôi khi phép ngo

i suy c

ũ

ng có th

đ

ượ

c áp d

ng nh

ư

ng th

c t

ế



nhi

u khó kh

ă

n. Trong m

t s

tr

ườ

ng h

p c

th

,

đ

i

u này có th

đ

ượ

c gi

i quy

ế

t



m

t cách d

dàng và chính xác b

ng các k

thu

t phân t

b

i các s

ki

n l

ch s

đ

u



đ

l

i nh

ng d

u hi

u riêng bi

t trong các ch

th

phân t

c

a sinh v

t [26].



Trong nghiên c

u s

di c

ư

và nh

p c

ư

c

a

đ

ng v

t vào qu

n th

m

i, cách



ti

ế

p c

n d

a trên ADN có th

cung c

p cái nhìn sâu s

c h

ơ

n nhi

u v

t

p tính giao




ph

i c

a các lồi phân b

r

ng, so v

i cách ti

ế

p c

n sinh thái h

c truy

n th

ng. B

ng



cách xem xét các d

u hi

u phân t

trong m

t nhóm

đ

ng v

t c

th

, các nhà nghiên



c

u có th

thi

ế

t l

p m

i quan h

gia

đ

ình gi

a các thành viên c

a nhóm, t

đ

ó có



đ

ượ

c b

c tranh tồn c

nh chính xác v

các

đ

i t

ượ

ng

đ

ang th

c hi

n giao ph

i.



Nh

ng cá th

nh

p c

ư

g

n

đ

ây s

có s

khác bi

t nh

trong các d

u hi

u phân t

c

a



chúng và chúng có th

đ

ượ

c xác

đ

nh. N

ế

u nh

ng cá th

nh

p c

ư

đ

ó giao ph

i thành



cơng trong nhóm m

i c

a chúng, nh

ng khác bi

t

đ

ó s

đ

ượ

c truy

n sang con cái và



s

xu

t hi

n th

ườ

ng xuyên h

ơ

n. N

ế

u cá th

nh

p c

ư

không giao ph

i, nh

ng khác



bi

t

đ

ó s

bi

ế

n m

t [26]. Trong khi ph

ươ

ng pháp sinh thái h

c truy

n th

ng ch

đ

ơ

n



gi

n quan sát

đ

ượ

c s

di chuy

n v

t lý c

a

đ

ng v

t t

n

ơ

i này sang n

ơ

i khác,



th

ườ

ng

đ

ư

a ra m

t b

c tranh khơng hồn ch

nh v

hành vi c

a con v

t và cách nó



liên quan

đ

ế

n mơi tr

ườ

ng.

Đ

i

u này không th

phát hi

n li

u m

t

đ

ng v

t phân tán



có giao ph

i thành cơng trong lãnh th

m

i c

a nó hay khi gia nh

p m

t qu

n th



m

i hay không. Thành công sinh s

n là m

t d

u hi

u c

a n

ă

ng l

c ch

ng minh s



t

n t

i lâu dài c

a qu

n th

- m

t v

n

đ

c

ơ

b

n trong sinh thái h

c.




Các nghiên c

u phân t

đ

ã

đ

ượ

c s

d

ng

đ

xác

đ

nh hành lang di c

ư

gi

a các



qu

n th

, t

đ

ó có th

ng

ă

n ch

n s

cơ l

p c

a các qu

n th

đ

ang b

đ

e d

a. Ph

ươ

ng



pháp ti

ế

p c

n phân t

c

ũ

ng

đ

ã

đ

ượ

c s

d

ng

đ

xác

đ

nh các qu

n th

lý t

ưở

ng có



đ

ang b

chuy

n sang các qu

n th

tuy

t ch

ng ho

c

đ

ang suy gi

m hay khơng, các



ph

ươ

ng pháp giúp t

i

đ

a hóa các bi

ế

n d

di truy

n

đ

ng v

t nuôi nh

t và giám

đ

nh



lồi khi b

bn bán trái phép. Vi

c xác

đ

nh các loài

đ

c bi

t quan tr

ng

đ

truy t



nh

ng k

s

ă

n tr

m các lồi có nguy c

ơ

tuy

t ch

ng khi ph

n còn l

i c

a con v

t là



m

t mi

ế

ng th

t, x

ươ

ng, ngà, s

ng ho

c lông,... Trên th

c t

ế

, các k

thu

t phân t

đ

ã



đ

ượ

c phát tri

n có th

xác

đ

nh các lồi d

a trên ADN t

mơ ngay c

khi mơ

đ

ã



đ

ượ

c n

u chín và tr

n v

i các thành ph

n khác.



Đ

ng v

t nghiên c

u

đ

a d

ng di truy

n qu

n th

góp ph

n quan tr

ng trong



đ

ánh giá q trình ti

ế

n hóa c

a các qu

n th

có hình thái khác bi

t ho

c b

ng

ă

n cách



v

m

t

đ

a lý và c

ũ

ng

đ

óng m

t vai trị

đ

áng k

trong vi

c xây d

ng các k

ế

ho

ch



b

o t

n thích h

p cho các qu

n th

này,

đ

c bi

t

đ

i v

i các lồi nguy c

p [28÷31].



</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<i>Những vấn đề chung </i>



phân h

Amphibolurinae thu

c h

Nhông (Agamidae) s

d

ng ch

th

phân t



microsatellite (SSR) và ch

th

ADN ty th

(mitochondrial DNA - mtDNA)

đ

cung



c

p m

c

đ

đ

a d

ng di truy

n, m

i quan h

di truy

n, các

đ

c

đ

i

m di truy

n khác



bi

t, l

ch s

ti

ế

n hóa c

a qu

n th

, c

ũ

ng nh

ư

m

c

đ

giao ph

i c

n huy

ế

t [29,



31÷37].



Áp d

ng k

thu

t sinh h

c phân t

thơng qua gi

i trình t

m

t s

gen ty th



ho

c gen nhân k

ế

t h

p phân tích s

li

u v

các

đ

c

đ

i

m hình thái

đ

ã làm sáng t



nhi

u v

n

đ

v

m

i quan h

phát sinh và l

ch s

ti

ế

n hóa c

a các nhóm lồi bò sát



và l

ưỡ

ng c

ư

Vi

t Nam và các n

ướ

c lân c

n [38-40]. K

ế

t qu

phân tích cho th

y có



s

không t

ươ

ng

đ

ng gi

a các quan

đ

i

m v

phân lo

i hình thái và di truy

n phân t

.



U

c tính th

i gian phân tách cho th

y t

tiên chung c

a các loài

<i>Rhacophorus </i>

xu

t



hi

n cách nay

kho

ng 29,51 tri

u n

ă

m (n

m trong kho

ng th

i gian t

25,34

đ

ế

n



34,07 tri

u n

ă

m) [38]. M

i quan h

phát sinh các loài

ế

ch cây gi

ng

<i>Theloderma</i>

d

a



trên phân tích trình t

gen ty th

cho th

y s

đ

ng ti

ế

n hóa c

a b

n

đ

c

đ

i

m hình



thái g

m kích th

ướ

c c

ơ

th

, s

xu

t hi

n c

a r

ă

ng lá mía, túi kêu

con

đ

c và màng




b

ơ

i

chi tr

ướ

c. Hai gi

ng

<i>Theloderma</i>

<i>Nyctixalus</i>

có m

i quan h

ch

em g

n g

ũ

i,



cùng chung t

tiên phát sinh

vùng Sunda hi

n t

i [39]. Nhóm r

n c

đ



<i>Rhabdophis</i>

có h

th

ng phịng v

m

i l

, b

t th

ườ

ng (Nuchal) phân b

Châu Á:



Các b

ng ch

ng di truy

n phân t

cho th

y t

t c

các lồi có tuy

ế

n n

c

c

có m

i



quan h

ch

em g

n g

ũ

i và

ướ

c tính th

i gian phân k

và t

tiên chung c

a các lồi



r

n có tuy

ế

n Nuchal xu

t hi

n cách nay kho

ng 19,18 tri

u n

ă

m [40].



ng d

ng các ch

th

phân t

trong nghiên c

u di truy

n qu

n th

các loài



đ

ng v

t hoang dã giúp cung c

p các thông tin chi ti

ế

t

đ

đ

ư

a ra ph

ươ

ng án b

o t

n



thích h

p cho t

ng loài, c

ũ

ng nh

ư

ng

ă

n ch

n lai t

o gi

a các loài ph

, ki

m tra con



lai thu

n ch

ng, bi

ế

t rõ tình tr

ng nguy c

p v

m

t di truy

n c

a qu

n th

lồi thơng



qua

ướ

c tính kích th

ướ

c, nh

n bi

ế

t s

suy gi

m có th

c s

x

y ra g

n

đ

ây hay không



[41]. Nguy

n Th

Th

m và c

ng s

[41] s

d

ng 12 ch

th

microsatellite (SSR)



trong nghiên c

u 24 cá th

Th

n l

n cá s

u (

<i>Shinisaurus crocodilurus </i>

Ahl, 1930) t

i



Vi

t Nam. K

ế

t qu

cho th

y l

ượ

ng cá th

sinh s

n c

a qu

n th

này

đ

ã b

suy gi

m



đ

áng k

. K

ế

t lu

n này có ý ngh

ĩ

a quan tr

ng trong vi

c

đ

xu

t gi

i pháp b

o t

n




lồi bị sát nguy c

p này khơng b

tuy

t ch

ng trong t

ươ

ng lai.



Th

c v

t

đ

ã

ng d

ng sinh thái phân t

nh

m nh

n di

n loài, gi

i tính, cá



th

, cha m

và huy

ế

t th

ng;

đ

a d

ng di truy

n và các nhân t

nh h

ưở

ng

đ

ế

n nó;



nghiên c

u trao

đ

i gen và c

u trúc di truy

n qu

n th

; nghiên c

u

đ

a lý phát sinh



loài. Wei và c

ng s

[42]

đ

ã nghiên c

u v

m

i quan h

phát sinh

đ

a lý, m

c

đ



ti

ế

n hóa phân t

c

a các loài trong chi Thi

ế

t sam gi

(

<i>Pseudotsuga</i>

)

B

c M

(

<i>P. </i>



<i>macrocarpa</i>

,

<i>P. menziesii</i>

), Nh

t B

n (

<i>P. japonica</i>

),

Đ

ài Loan (

<i>P. wilsoniana</i>

) và



Trung Qu

c (

<i>P. brevifolia</i>

,

<i>P. forrestii</i>

,

<i>P. gaussenii</i>

,

<i>P. sinensis</i>

) trên c

ơ

s

phân tích



5 vùng gen l

c l

p (cpDNA), hai vùng ty th

(mtDNA) và m

t vùng gen nhân



(LEAFY). K

ế

t qu

ch

ra r

ng: S

bi

ế

n

đ

i khí h

u và các s

ki

n

đ

a ch

t

đ

óng vai



</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<i>Những vấn đề chung </i>


ch

ế

v

m

c

đ

đ

a d

ng cao loài th

c v

t

Đ

ông Á

đ

ang

đ

ượ

c tranh lu

n sôi n

i.



Cây phát sinh ch

ng lo

i trên c

hai vùng gen nhân (LEAFY) và gen l

c l

p



(cpDNA)

đ

u cho th

y rõ ràng các lồi ghi nh

n

Đ

ơng Á và Tây B

c M

đ

ơ

n



loài. Trong khu v

c

Đ

ơng Á, cây phát sinh ch

ng lo

i khi phân tích vùng gen l

c l

p




(cpDNA)

đ

ã

đ

t loài

<i>P. japonica</i>

Nh

t b

n có quan h

ch

em v

i các lồi

Trung



Qu

c và

Đ

ài Loan. Phân tích vùng gen nhân (LEAFY) cho th

y m

i quan h

ch

em



gi

a các loài

<i>P. japonica</i>

-

<i>P. sinensis</i>

-

<i>P. gaussenii</i>

<i>P. brevifolia</i>

-

<i>P. forrestii</i>

.



D

li

u phân t

ch

ra r

ng các lồi châu Á có chung m

t ngu

n g

c t

tiên



20,26 ± 5,84 tri

u n

ă

m tr

ướ

c và s

đ

a d

ng lồi trong chi

<i>Pseudotsuga</i>

có t

ươ

ng



quan v

i s

bi

ế

n

đ

i khí h

u và ki

ế

n t

o c

a th

i k

Đ

tam. Nh

ng k

ế

t qu

này



cùng v

i b

ng ch

ng hóa th

ch, cho th

y

<i>Pseudotsuga</i>

có th

có ngu

n g

c t

B

c



M

và sau

đ

ó di c

ư

đ

ế

n

Đ

ơng Á. Lồi

<i>P. wilsoniana</i>

c

a

Đ

ài Loan có hai lo

i trình



t

vùng gen nhân (LEAFY) khác nhau, ng

ý r

ng lồi này có th

có ngu

n g

c t



s

lai t

o gi

a

<i>P. brevifolia</i>

ho

c t

tiên c

a nó và t

tiên c

a

<i>P. japonica - P. </i>



<i>sinensis</i>

-

<i>P. gaussenii</i>

. Ngoài ra, nghiên c

u c

ũ

ng cho th

y loài

Đ

ài Loan có liên



quan ch

t ch

v

i c

phía Tây nam và phía

Đ

ơng Trung Qu

c trong h

th

c v

t. M

t



nghiên c

u v

đ

a d

ng di truy

n và c

u trúc qu

n th

liên quan

đ

ế

n s

suy gi

m kích



th

ướ

c qu

n th

c

a loài

<i>Pseudotsuga japonica</i>

,

đ

c h

u c

a Nh

t B

n [43]. Tác gi



đ

ã ti

ế

n hành phân tích 451 cá th

<i>P. japonica</i>

thu t

i 7 qu

n th

thu

c hai khu v

c




kênh Kii và

đ

o Shikoku

phía Tây nam Nh

t B

n trên c

s

s

d

ng 6 ch

th

phân



t

microsatellite (SSR) và ch

ra s

khác bi

t di truy

n gi

a các qu

n th

c

a

<i>P. </i>



<i>japonica</i>

t

ươ

ng

đ

i cao (F

ST

= 0,101)

đ

i v

i m

t lồi cây lá kim, cho th

y dịng gen



h

n ch

ế

gi

a các qu

n th

. G

n

đ

ây, Castelán và c

ng s

[44]

đ

ã nghiên c

u s

đ

a



d

ng và c

u trúc di truy

n trong 12 qu

n th

t

nhiên c

a loài

<i>Pseudotsuga menziesii</i>



(Mirb.) Franco (Pinaceae)

khu v

c mi

n trung Mexico b

ng 12 ch

th

phân t



microsatellite (SSR). Tác gi

đ

ã xác

đ

nh

đ

ượ

c trong qu

n th

lồi

<i>P.menziesii</i>

có 73



alen khác nhau, s

l

ượ

ng alen trung bình trên m

i locus: Na = 6,083, s

l

ượ

ng alen



hi

u qu

: Ne = 2,039, m

c

đ

gen d

h

p t

quan sát: Ho = 0,229 và m

c

đ

gen d



h

p t

k

v

ng: Ht = 0,417. S

khác bi

t di truy

n là cao, h

s

di truy

n bi

t hóa:



θ

= 0,270; trong khi h

s

c

u trúc:

Φ

st = 0,278. Phân tích Bayes

đ

ã xác

đ

nh hai



nhóm di truy

n

mi

n trung Mexico. K

ế

t qu

phân tích ph

ươ

ng sai phân t



(AMOVA) ch

ra r

ng bi

ế

n d

di truy

n t

n t

i ch

y

ế

u trong qu

n th

(72,149%).



Do

đ

ó, các n

l

c b

o t

n nên t

p trung vào càng nhi

u cá th

trong qu

n th

càng



t

t. K

ế

t qu

g

i ý r

ng, s

d

ng ch

th

phân t

SSR h

u ích cho vi

c c

i thi

n gi

ng




cây tr

ng và là m

t cách hi

u qu

đ

b

o t

n ngu

n gen c

ũ

ng nh

ư

s

d

ng lồi cây



lá kim này.

Đ

i v

i m

c

đ

ích b

o t

n, 16 ch

th

phân t

SSR m

i

đ

ượ

c phát tri

n t



loài

<i>Keteleeria davidiana</i>

var.

<i>formosana</i>

(Pinaceae) và

đ

ượ

c th

nghi

m trong 6



loài khác trong chi Du sam (

<i>K. davidiana</i>

var

<i>. calcarea</i>

,

<i>K. davidiana</i>

var.

<i>chienpeii</i>

,



<i>K. evelyniana</i>

,

<i>K. fortunei</i>

,

<i>K. fortunei</i>

var.

<i>cyclolepis</i>

<i>K. pubescens</i>

) trong nghiên



c

u c

a Ho và c

ng s

t

i

Đ

ài Loan [45]

đ

đ

ánh giá m

c

đ

đ

a d

ng di truy

n, là



</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<i>Những vấn đề chung </i>


<b>5. K</b>

<b>Ế</b>

<b>T LU</b>

<b>Ậ</b>

<b>N </b>



- Sinh thái h

c phân t

không ch

cho phép phát hi

n s

khác bi

t di truy

n mà



còn cho phép các nhà nghiên c

u khám phá lý do t

i sao có s

khác bi

t di truy

n



khi khơng có s

khác bi

t v

hình thái.



- Ph

ươ

ng pháp ti

ế

p c

n phân t

c

ũ

ng

đ

ã

đ

óng m

t vai trị quan tr

ng trong b

o



t

n các lồi có nguy c

ơ

tuy

t ch

ng bên c

nh vi

c gi

i quy

ế

t câu h

i v

các bi

ế

n d



di truy

n.



- Sinh thái phân t

v

n t

n t

i nh

ng h

n ch

ế

quan tr

ng c

n ph

i xem xét.




Đ

u tiên, vi

c phát tri

n các marker có th

t

n kém và m

t nhi

u th

i gian. Th

hai,



m

c dù có th

có l

i khi sinh thái h

c phân t

không ph

thu

c vào quan sát tr

c



ti

ế

p các t

p tính, tuy nhiên l

i ích này l

i có th

là m

t h

n ch

ế

. Vì t

p tính khơng



đ

ượ

c quan sát tr

c ti

ế

p, các nhà khoa h

c ph

i suy lu

n t

p tính trong ph

m vi gi

i



h

n m

t mơ hình phân t

c

th

và th

ườ

ng có th

có nhi

u cách gi

i thích cho cùng



m

t m

u quan sát. Th

ba, s

khơng th

c t

ế

khi nhìn vào tồn b

b

gen c

a t

t c



các sinh v

t, vì v

y ng

ườ

i ta ph

i nhìn vào m

t t

p h

p nh

các d

u hi

u phân t

.



Các d

u hi

u phân t

khác nhau có th

hi

n th

các m

u khơng phù h

p ho

c có th



khơng

đ

i di

n cho tồn b

b

gen. Cu

i cùng, có m

t s

câu h

i mà sinh thái h

c



phân t

đ

ơ

n gi

n là không th

tr

l

i và ph

i

đ

ượ

c gi

i quy

ế

t b

ng quan sát tr

c ti

ế

p.



Ví d

, m

t s

t

p tính quan tr

ng

đ

i v

i l

ch s

t

nhiên c

a m

t sinh v

t, ch

ng



h

n nh

ư

t

p tính ch

ă

m sóc c

a cha m

và t

p tính tán t

nh, ch

có th

đ

ượ

c ghi l

i



thơng qua quan sát tr

c ti

ế

p.



<b>TÀI LI</b>

<b>Ệ</b>

<b>U THAM KH</b>

<b>Ả</b>

<b>O </b>



1.

Nadeem M.A., Nawaz M.A., Shahid M.Q, Dogan Y., Comertpay G., Y

ı

ld

ı

z




M., Hatipoglu R., Ahmad F., Alsaleh A., Labhane N., Ozkan H., Chung G.,



Baloch F.S.,

<i>DNA molecular markers in plant breeding: current status and </i>



<i>recent advancements in genomic selection and genome editing</i>

, Biotechnology



& Biotechnological Equipment, 2018,

<b>32</b>

(2):261-285.



2.

Johnson J.B., Peat, S.M., Adams B.J.,

<i>Where's the ecology in molecular </i>



<i>ecology?</i>

Oikos, 2009,

<b>118</b>

(11):1601-1609.



3.

Ricklefs R.E., Miller, G.L.,

<i>Ecology</i>

. - W. H. Freeman, 1999.



4.

Futuyma D.J.,

<i>Evolution, </i>

Sinauer & Associates." Inc., Sunderland,



Massachusetts, 2005, p.226-243.



5.

Charlesworth B.,

<i>Measures of divergence between populations and the effect </i>



<i>of forces that reduce variability</i>

, Mol. Biol. Evol, 1998,

<b> 15</b>

:538-543.



6.

Grant W.S.,

<i>Molecular ecology and evolution: Approaches and applications, </i>



Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 1995,

<b>191</b>

(1):119-121.



7.

Nguy

n

Đ

c Thành,

<i>Các k</i>

<i>ỹ</i>

<i> thu</i>

<i>ậ</i>

<i>t ch</i>

<i>ỉ</i>

<i> th</i>

<i>ị</i>

<i> DNA trong nghiên c</i>

<i>ứ</i>

<i>u và ch</i>

<i>ọ</i>

<i>n l</i>

<i>ọ</i>

<i>c </i>



<i>th</i>

<i>ự</i>

<i>c v</i>

<i>ậ</i>

<i>t</i>

, T

p chí Sinh h

c, 2014,

<b>36</b>

(3):265-294.




8.

Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tingey S.V.,

<i>DNA </i>



<i>polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers.</i>



</div>

<!--links-->

×