Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Định danh và phân loại một số loài cá nước ngọt phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................. vi
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN ............................................................................................ 4
1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu............................................................................. 4
1.2. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học cá sông Mekong trong và ngoài
nước ................................................................................................................................ 7
1.3. Kỹ thuật di truyền ứng dụng trong đa dạng sinh học cá ................................. 10
1.3.1. Hệ gen ty thể và hệ gen nhân...................................................................... 10
1.3.2. Ứng dụng kỹ thuật di truyền mã vạch DNA barcoding ............................. 13
CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 16
2.1. Đối tượng, địa điểm và phương pháp thu mẫu ................................................. 16
2.2. Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................................. 17
2.3. Phân loại hình thái ............................................................................................... 18
2.4. Nghiên cứu di truyền cá ĐBSCL ........................................................................ 20
2.4.1. Tách chiết DNA, khuếch đại và giải trình tự.............................................. 20
2.4.2. Phân tích dữ liệu và xây dựng mối quan hệ phát sinh chủng loại.............. 22
CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 27
3.1. Phân loại hình thái ............................................................................................... 27
3.1.1. Thành phần loài các loài cá nước ngọt phổ biến thu tại ĐBSCL, Việt
Nam ...................................................................................................................... 27
3.1.2. Đặc điểm hình thái các loài cá nước ngọt phổ biến thu tại ĐBSCL,Việt
Nam ...................................................................................................................... 31
3.2. Nghiên cứu di truyền các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL..................... 76
3.2.1. Tách chiết DNA tổng số............................................................................. 76
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiiii
3.2.2. Khuếch đại, giải trình tự DNA cá nước ngọt ĐBSCL ............................... 76
3.2.3. So sánh khác biệt trình tự giữa các loài cá nghiên cứu .............................. 77
3.2.4. So sánh sự tương đồng trình tự với Genbank............................................. 80
3.2.5. Xây dựng cây phát sinh loài cá nước ngọt ĐBSCL ................................... 82
CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................ 87
4.1. Kết luận................................................................................................................. 87
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 89
PHỤ LỤCiv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
bp Base pairs
cm Centimeter
CO1 Cytochrome c oxidase subunit 1
cs Cộng sự
Cyt b Cytochrome b
DNA Deoxyribonucleic acid
ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long
g Gam
GB Ký hiệu cho các loài từ Genbank
mm Milimeter
µL Microliter
µM Micromol
mt DNA Mitochondrial deoxyribonucleic acid
MRC Mekong River Commission
PCR Polymerase Chain Reaction
RNA Ribonucleic acid
rRNA Ribosomal ribonucleic acid
tRNA Transfer ribonucleic acid
U Unit
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiv
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 – Trình tự gen 16S mtDNA của các loài cá nước ngọt .................................22
Bảng 3.1 – Danh sách các loài cá nước ngọt phổ biến thu tại ĐBSCL, Việt Nam........27
Bảng 3.2 – Chỉ tiêu hình thái của các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL...............29
Bảng 3.3 – Sự khác biệt về trình tự 16S mt DNA của 22 loài cá nước ngọt phổ biến
ở ĐBSCL ........................................................................................................... 79
Bảng 3.4 – Kết quả độ tương đồng của các trình tự 16S mt DNA từ 22 loài cá thu tại
ĐBSCL, Việt Nam với dữ liệu từ Genbank..........................................................80vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 – Lưu vực sông Mekong .................................................................................4
Hình 1.2 – Đồng bằng sông Cửu Long (Albers và cs, 2013) ........................................ 5
Hình 1.3 – DNA ty thể người, bao gồm 22 gen tRNA, 2 gen rRNA, và 13 vùng mã
hóa protein.........................................................................................................11
Hình 2.1 – Các địa điểm thu mẫu cá trên địa bàn ĐBSCL(đánh dấu màu đỏ) ........... 16
Hình 2.2 – Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu ............................................................... 17
Hình 2.3 – Một số bộ phận của bộ cá xương...............................................................18
Hình 2.4 – Các chỉ số đo trong phân loại cá...............................................................19
Hình 2.5 – Các chỉ số đếm trong phân loại cá. ...........................................................20
Hình 2.6 – Chu trình nhiệt của phản ứng PCR ...........................................................21
Hình 3.1 - Tỷ lệ (%) số lượng các họ, giống, loài trong thành phần cá nước ngọt
thu tại ĐBSCL, Việt Nam....................................................................................28
Hình 3.2a – Hình dáng cá chạch lấu Mastacembelus favus ........................................31
Hình 3.2b – Đặc điểm hình thái cá chạch lấu Mastacembelus favus……………..........32
Hình 3.3a – Hình dáng cá heo rừng Syncrossus helodes.............................................33
Hình 3.3b – Đặc điểm hình thái cá heo rừng Syncrossus helodes ...............................34
Hình 3.4a – Hình dáng cá heo vạch Yasuhikotakia modesta .......................................35
Hình 3.4b – Đặc điểm hình thái cá heo vạch Yasuhikotaka modesta...........................36
Hình 3.5a – Hình dáng cá khoai sông Acantopsis sp. .................................................37
Hình 3.5b – Đặc điểm hình thái cá khoai sông Acantopsis sp. ....................................38
Hình 3.6a – Hình dáng cá linh Henicorhynchus lobatus.............................................39
Hình 3.6b – Đặc điểm hình thái cá linh Henicorhynchus lobatus................................40
Hình 3.7a – Hình dáng cá thiểu mẫu Paralaubuca typus............................................41
Hình 3.7b – Đặc điểm hình thái cá thiểu mẫu Paralaubuca typus...............................42
Hình 3.8a – Hình dáng cá bơn phên Cynoglossus feldmanni ......................................43
Hình 3.8b – Đặc điểm hình thái cá bơn phên Cynoglossus feldmanni.........................44
Hình 3.9a – Hình dáng cá bơn lưỡi mèo Brachirus panoides......................................45
Hình 3.9b – Đặc điểm hình thái cá bơn lưỡi mèo Brachirus panoides ........................46
Hình 3.10a – Hình dáng cá thát lát Notopterus notopterus.........................................47
Hình 3.10b – Đặc điểm hình thái cá thát lát Notopterus notopterus............................48
Hình 3.11a – Hình dáng cá mang rổ Toxotes chatareus .............................................49
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phivii
Hình 3.11b – Đặc điểm hình thái cá mang rổ Toxotes chatareus ................................50
Hình 3.12a – Hình dáng cá sặc rằn Trichopodus pectoralis .......................................51
Hình 3.12b – Đặc điểm hình thái cá sặc rằn Trichopodus pectoralis..........................52
Hình 3.13a – Hình dáng cá sặc chấm Trichopodus trichopterus ...................................53
Hình 3.13b – Đặc điểm hình thái cá sặc chấm Trichopodus trichopterus. ..................54
Hình 3.14a – Hình dáng cá sặc điệp Trichopodus microlepis. ....................................56
Hình 3.14b – Đặc điểm hình thái cá sặc điệp Trichopodus microlepis........................56
Hình 3.15a – Hình dáng cá hường vện Datnioides polota .........................................58
Hình 3.15b – Đặc điểm hình thái cá hường vện Datnioides polota .............................59
Hình 3.16a – Hình dáng cá rô biển Pristolepis fasciata..............................................60
Hình 3.16b – Đặc điểm hình thái cá rô biển Pristolepis fasciata ................................61
Hình 3.17a – Hình dáng cá chốt sọc mitti Mystus mysticetus........................................62
Hình 3.17b – Đặc điểm hình thái cá chốt sọc mitti Mystus mysticetus.........................63
Hình 3.18a – Hình dáng cá trèn bầu Ompok bimaculatus...........................................64
Hình 3.18b – Đặc điểm hình thái cá trèn bầu Ompok bimaculatus .............................65
Hình 3.19a – Hình dáng cá bông lau Pangasius krempfi ...........................................66
Hình 3.19b – Đặc điểm hình thái cá bông lau Pangasius krempfi...............................67
Hình 3.20a – Hình dáng cá sát sọc Pangasius macronema.........................................68
Hình 3.20b – Đặc điểm hình thái cá sát sọc Pangasius macronema ...........................69
Hình 3.21a – Hình dáng cá Pangasius sp. .................................................................71
Hình 3.21b – Đặc điểm hình thái cá Pangasius sp.…………………………….. ....... 71
Hình 3.22a – Hình dáng cá cơm trích Clupeoides borneensis.....................................72
Hình 3.22b – Đặc điểm hình thái cá cơm trích Clupeoides borneensis .......................73
Hình 3.23a – Hình dáng cá lòng tong Coilia rebentischii…………………………........ 74
Hình 3.23b – Đặc điểm hình thái cá lòng tong Coilia rebentischii..............................75
Hình 3.24 – Kết quả điện di DNA tổng số một số mẫu cá nước ngọt ĐBSCL ..............76
Hình 3.25 – Kết quả điện di sản phẩm PCR đoạn gen 16S mtDNA mẫu cá ĐBSCL. ...77
Hình 3.26 – Cây phát sinh loài từ phương pháp Maximum Neighbor – Joining với
độ lặp lại 1000 lần dựa trên gen 16S mt DNA của các loài cá thu tại ĐBSCL,
Việt Nam. ...........................................................................................................831
MỞ ĐẦU
Nằm ở hạ lưu sông Mekong, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có tổng
diện tích là 40.553,1 km2 (Tổng cục Thống kê, 2012). Với hệ thống sông ngòi dày
đặc, các loại hình thủy vực khác nhau như sông, kênh rạch, vùng cửa sông, rừng
ngập mặn và bãi bồi ven biển, ĐBSCL có điều kiện thuận lợi phát triển nền nông
nghiệp trồng lúa và khai thác, nuôi trồng thủy hải sản. Mức độ đa dạng của các loài
cá nước ngọt ở khu vực này cao (Nguyễn Văn Hảo, 2005a, 2005b), chủ yếu là các
loài cá có nguồn gốc từ thượng nguồn sông Mekong đổ về (Campell, 2009).
Tuy nhiên, sự đa dạng sinh học ở ĐBSCL đang phải đối mặt với những thách
thức từ bùng nổ dân số, sự khai thác quá mức (Kỷ Quang Vinh, 2012; Campell,
2012), xây dựng đập (MRC, 2010) và biến đổi khí hậu (Kỷ Quang Vinh, 2012). Áp
lực của việc gia tăng dân số đòi hỏi đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người
đối với các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là đất nông nghiệp và nuôi trồng
thủy sản, làm giảm đáng kể mức độ sinh cảnh tự nhiên và bán tự nhiên ở vùng đồng
bằng (Campell, 2012). Theo Tổng cục thủy sản (2012), sản lượng thủy sản giảm từ
24,8% xuống chỉ còn 21,9 % năm 2010, thể hiện được sự suy giảm nguồn lợi thuỷ
sản và tác động đến mức độ đa dạng sinh học trong khu vực. Theo bản Đánh giá
môi trường chiến lược của Ủy hội sông Mekong (MRC, 2010), việc 11 con đập dự
kiến được xây dựng trên sông Mekong, đoạn chảy qua Lào, Campuchia, Thái Lan
và Việt Nam sẽ ngăn chặn sự di cư của cá sông Mekong và thay đổi môi trường
sống tự nhiên của chúng. Nguồn lợi cá sông Mekong sẽ bị suy giảm ước tính từ
26% đến 42%, hơn 100 loài sẽ có nguy cơ tuyệt chủng (MRC, 2010).
Nhiều nghiên cứu về đa dạng sinh học các loài cá nước ngọt ở Việt Nam đã
được tiến hành với phương pháp phân loại truyền thống là dựa trên đặc điểm hình
thái (Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân, 2001; Nguyễn Văn Hảo, 2005a, 2005b). Đa
dạng sinh học các loài cá nước ngọt ở ĐBSCL có các nghiên cứu của Mai Đình Yên
và cs (1992); Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993); Trần Đắc Định và
cs (2013). Tuy nhiên, đặc điểm hình thái dưới tác động của môi trường và biến dị cá
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
thể có thể gây nhầm lẫn trong công tác phân loại. Mặc dù sở hữu sự đa dạng sinh
học cao về nguồn lợi cá nước ngọt nhưng chưa có công bố nào về dữ liệu di truyền
mã vạch (DNA barcoding) của cá nước ngọt ĐBSCL.
Kỹ thuật di truyền mã vạch DNA – barcoding (Floyd và cs, 2002; Hebert và cs,
2003a) là kỹ thuật phân tích một đoạn ngắn của hệ gen, sử dụng một cặp mồi chung
để khuếch đại đoạn DNA mục tiêu, rồi dựa trên dữ liệu di truyền thu được để xác
định các loài một cách nhanh chóng và chính xác. Kỹ thuật được sử dụng rộng rãi để
xác định đa dạng sinh học và biến động di truyền của sinh vật (Hebert và cs, 2003a ,
2003b; Tautz và cs, 2003). Hiện nay, việc phân tích di truyền mã vạch là một lựa
chọn hiệu quả vì chi phí thấp và ứng dụng được cho nhiều đối tượng sinh vật
(Hajibabaei và cs, 2005).
Nhận thấy bảo tồn nguồn lợi và đa dạng sinh học tại khu vực ĐBSCL là một
trong những yếu tố then chốt của sự phát triển bền vững, đề tài “Định danh và
phân loại một số loài cá nước ngọt phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long dựa
trên đặc điểm hình thái và di truyền” được thực hiện nhằm cung cấp dẫn liệu về
hình thái và di truyền của một số loài cá nước ngọt ĐBSCL, làm cơ sở cho các
nghiên cứu đánh giá đa dạng sinh học bằng việc xây dựng mã vạch DNA (DNA
barcoding). Đề tài nằm trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu “Di truyền học bảo tồn
ứng dụng trong đa dạng sinh học và nâng cao quản lý tài nguyên Đồng bằng sông
Cửu Long” thuộc dự án PEER (USAID và NSF tài trợ ) do Tiến sĩ Đặng Thúy Bình
(Đại học Nha Trang) chủ trì.
Mục tiêu của đề tài
Đề tài ứng dụng kỹ thuật di truyền DNA barcoding với chỉ thị 16S của DNA
ty thể (16S mtDNA) để xây dựng cơ sở dữ liệu di truyền cá nước ngọt ĐBSCL, Việt
Nam, đồng thời mô tả đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái. Đây là những dẫn liệu
đầu vào về đa dạng loài, hệ thống phân loại và đa dạng di truyền của khu hệ cá nước
ngọt ĐBSCL, làm cơ sở cho công tác bảo tồn và quản lý nguồn lợi.3
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Các loài cá nước ngọt được thu vào tháng 9 và tháng 12/2013 dựa trên phương
pháp thu mẫu ngẫu nhiên ngoài thực địa. Địa điểm thu mẫu là các chợ cá địa
phương thuộc các tỉnh Cần Thơ, An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến
Tre, Tiền Giang của ĐBSCL. Cá được phân loại bằng hình thái ngay khi mẫu còn
tươi. Các nghiên cứu di truyền được tiến hành tại phòng thí nghiệm trường Đại học
Nha Trang.
Nội dung nghiên cứu
- Thu thập mẫu và phân loại các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL dựa
trên đặc điểm hình thái. Xây dựng dữ liệu về đặc điểm sinh học của những loài cá
nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL.
- Xây dựng dữ liệu di truyền mã vạch (DNA barcoding) dựa trên gen 16S
mtDNA của các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL. Kiểm chứng phân loại với
các dữ liệu có sẵn trên ngân hàng quốc tế Genbank.
- Bước đầu khảo sát mối quan hệ phát sinh chủng loại của các loài cá nước
ngọt phổ biến ở ĐBSCL.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu này khảo sát sự đa dạng khu hệ cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL
dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền (DNA barcoding), đồng thời xây dựng mối
quan hệ phát sinh chủng loại của các loài cá nghiên cứu. Đây là dữ liệu di truyền mã
vạch đầu tiên của các loài cá phổ biến ĐBSCL, dữ liệu này có thể được sử dụng cho
các nghiên cứu đa dạng sinh học và quản lý nguồn lợi thủy sản ĐBSCL.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu
Sông Mekong bắt nguồn từ Trung Quốc (MOC, 2004), qua địa bàn tỉnh
Qinghai, khu vực tự trị Tây Tạng, tỉnh Vân Nam của Trung Quốc và các nước
Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia, hình thành nên Đồng bằng sông Cửu Long
(ĐBSCL) ở Việt Nam và đổ vào Biển Đông (MRC, 1997). Sông Mekong là con sông
dài thứ 12 trên thế giới và lớn thứ 10 về tổng lượng dòng chảy (MRC, 2011). Tổng
diện tích lưu vực sông Mekong là khoảng 795.000 km 2, trong đó Việt Nam chiếm
khoảng 20% diện tích (Hori, 2000).
Nguồn:
Hình 1.1 – Lưu vực sông Mekong5
Lưu vực sông Mekong (MRB) thay mặt cho một điểm nóng toàn cầu về đa
dạng sinh học (Dudgeon và cs, 2006; Allen và cs, 2012), đứng thứ hai sau sông
Amazon về sự phong phú các loài cá (Baran, 2010). Hạ lưu sông Mekong là một
trong những nguồn đảm bảo an ninh lương thực chính ở Đông Nam Á. Trong số 60
triệu người dân sống trong lưu vực sông, khoảng 80% phụ thuộc trực tiếp vào sông
vì lương thực và sinh kế (International Rivers, 2013).
ĐBSCL còn có tên là Đồng bằng Nam Bộ hay miền Tây Nam Bộ, nhưng
thường được gọi là miền Tây. ĐBSCL nằm liền kề vùng Đông Nam Bộ, phía Bắc
giáp Campuchia, phía Tây Nam là vịnh Thái Lan, phía Đông Nam là Biển Đông.
Sông Mekong chảy qua ĐBSCL bao gồm hai nhánh chính là sông Tiền và sông Hậu
(sông Cửu Long), các sông nhánh và mạng lưới kênh rạch chằng chịt kết nối với sông
Vàm Cỏ và hệ thống sông Đồng Nai (Pham Van Mien, 2002). Nguồn lợi cá nước
ngọt ĐBSCL chủ yếu là các loài cá từ thượng nguồn sông Mekong đổ về (Campell,
2009). Thêm vào đó, nhờ những trầm tích phù sa màu mỡ của sông Mekong bồi đắp
qua thời gian, ĐBSCL có điều kiện thuận lợi để phát triển nền nông nghiệp trồng lúa
và cây ăn quả.
Hình 1.2 – Đồng bằng sông Cửu Long (Albers và cs, 2013)
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
Khí hậu ở ĐBSCL là khí hậu nhiệt đới ẩm với tính chất cận xích đạo rõ rệt.
Nhiệt độ trung bình năm của khu vực là 26 – 27 °C, biến thiên nhiệt độ trung bình 3
– 3,5 °C. Ẩm độ trung bình ở ĐBSCL là 82 – 83% với lượng mưa khá lớn, trung
bình từ 1.400 – 2.200 mm/năm. Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa tập trung
từ tháng 5 – 10, lượng mưa chiếm tới 75 – 95% tổng lượng mưa của cả năm; mùa
khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau (Lê Anh Tuấn, 2008). Có thể nói, các yếu tố
khí hậu đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và đa dạng của sinh vật nơi đây,
đặc biệt là các loài cá nước ngọt.
Hệ sinh thái rừng ngập mặn ở ĐBSCL cũng đóng vai trò quan trọng với sinh
thái và môi trường. Bên cạnh việc bảo vệ bờ biển, hạn chế xói lở và điều hòa khí hậu,
rừng ngập mặn còn là nơi cư trú của nhiều loài cá. Theo Schmitt (2009), vật rụng (lá,
cành, chồi, hoa, quả) của cây rừng ngập mặn được các vi sinh vật phân hủy thành
mùn bã hữu cơ (ước tính 3,6 tấn mùn bã hữu cơ/hecta/năm) là nguồn thức ăn cho các
loài thủy sản.
Tuy nhiên, ĐBSCL được xác nhận là nơi chịu tác động mạnh mẽ của biến đổi
khí hậu và nước biển dâng (IPCC, 2007), điều này sẽ tăng nguy cơ xâm nhập mặn
và tăng tần suất của các cơn bão, lũ lụt, biến động dòng chảy sẽ ảnh hưởng đến
đường đi của cá, các bãi đẻ và khu vực kiếm mồi của chúng.
Ngoài ra, ĐBSCL cũng phải đối mặt với những thách thức từ bùng nổ dân số.
Theo Tổng cục thống kê (2012), dân số trung bình ĐBSCL là 17390.5 nghìn người,
mật độ dân số bình quân 429 người/km2, gần gấp đôi mật độ dân số cả nước. Áp lực
của việc gia tăng dân số ở ĐBSCL đòi hỏi việc đáp ứng tài nguyên vật chất cho hoạt
động sống tăng cao, dẫn đến việc ô nhiễm môi trường do các chất thải sinh hoạt,
công nghiệp. Hạn chế về trình độ dân trí và thu nhập thấp của người dân dẫn đến sự
khai thác bừa bãi, quá mức, làm giảm thiểu nguồn lợi cá nước ngọt và tác động đến
mức độ đa dạng sinh học trong khu vực (Kỷ Quang Vinh, 2012). Đai rừng ngập
mặn ven biển cũng bị phá hủy nghiêm trọng do nạn chặt phá cây, làm tăng xói mòn,
xâm nhập mặn và nước biển dâng (Albers và cs, 2013).7
Thêm vào đó, các đập thủy điện ở phía thượng nguồn sông Mekong dẫn đến
việc làm giảm lưu lượng nước trong các dòng chảy về phía hạ lưu, đồng thời là
chướng ngại chính cho sự di cư của các loài cá và thay đổi môi trường sống tự
nhiên của chúng (Campbell, 2012). Điều này sẽ làm giảm thiểu nguồn lợi thủy sản
và ảnh hưởng đến độ đa dạng sinh học khu hệ cá nước ngọt của ĐBSCL.
1.2. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học cá sông Mekong trong và ngoài nước
Ngoài nước:
Lưu vực sông Mekong (MRB) thay mặt cho một điểm nóng toàn cầu về đa
dạng sinh học (Dudgeon và cs, 2006; Allen và cs, 2012). Nhiều công trình nghiên
cứu ở khu vực sông Mekong đã được tiến hành. Theo Hortle (2009), lưu vực sông
Mekong chỉ đứng thứ 2 sau sông Amazon về sự phong phú các loài cá. Nguồn gốc
của sự đa dạng này được giả thuyết xuất phát từ quá trình địa sinh học phức tạp
(Woodruff, 2010). Đa dạng sinh học của MRB bao gồm hơn 790 loài cá nước ngọt,
trong đó có 28 loài đặc hữu (Campbell, 2012).
Smith (1945) mô tả 560 loài cá sông Mekong ở Thái Lan, thuộc 209 giống, 49
họ, 15 bộ. Rainboth (1996) cung cấp hướng dẫn phân loại 500 loài cá ở Campuchia.
Ông cũng báo cáo các loài cá được cho rằng phân bố tại lưu vực sông Mekong ở
Campuchia được ghi nhận hay tìm thấy bởi các tác giả từ Việt Nam, Lào và
Campuchia.
Kottelat (2001a) báo cáo 481 loài cá nước ngọt sông Mekong ở Lào, với hơn
100 loài mới được ghi nhận. Nghiên cứu chỉ ra sự đa dạng các loài cá chạch thuộc
giống Schistura với 57 loài, chiếm hơn 10% thành phần khu hệ cá ở nước này.
Các nhà khoa học thuộc tổ chức MRC (2003) xây dựng cơ sở dữ liệu về các
loài cá sông Mekong (Mekong Fish Database – MFD). MFD cung cấp thông tin của
924 loài cá (với 219 loài đặc hữu) thuộc 87 họ và 24 bộ, trong đó có 60% các loài
sống hoàn toàn ở nước ngọt và 40% các loài bình thường sống trong nước mặn hoặc
nước lợ nhưng có thời gian di chuyển vào vùng nước ngọt.
Kết quả của Bảng 3.4 cho thấy sự tương đồng có giá trị tương đối cao giữa các
loài cá thu được ở ĐBSCL với trình tự tương tự trên Genbank. 6 loài Pangasius
krempfi, Pangasius macronema, Mystus mysticetus, Henicorhynchus lobatus,
Datnioides polota, Trichopodus pectoralis có độ tương đồng chính xác 100% với
trình tự của các loài này từ Genbank. Các loài Paralaubuca typus, Clupeoides
borneensis, Toxotes chatareus, Trichopodus microlepis, Notopterus notopterus có
độ tương đồng 99% với trình tự tương ứng trên Genbank; loài Trichopodus
trichopterus có độ tương đồng 98%, loài Ompok bimaculatus, Pristolepis fasciata
có độ tương đồng 97%; Mastacembelus favus có độ tương đồng 96% so với các
trình tự tương ứng trên Genbank. Syncrossus helodes, Yasuhikotakia modesta,
Coilia rebentischii, Cynoglossus feldmanni và Brachirus panoides chưa có trình tự
cập nhật trên Genbank, độ tương đồng của các loài này được thể hiện qua mối quan
hệ với các loài cùng giống và cùng họ (Bảng 3.4).
Mystus mysticetus có độ tương đồng với 2 loài MystusmysticetusGB và Mystus
rhegma GB đều là 100%. Cần kết hợp các chỉ tiêu phân loại về mặt hình thái để
tránh nhầm lẫn giữa 2 loài này. Mystus mysticetus có vi mỡ ngắn, sọc đậm dọc thân,
đốm tròn đen ở sau đầu (Trần Đắc Định và cs, 2013), còn Mystus rhegma có vi mỡ
dài hơn chiều dài đầu, sọc nhạt dọc thân (Rainboth, 1996).
2 loài chỉ phân loại được đến giống là Acantopsis sp. và Pangasius sp. cũng
thể hiện được mối quan hệ gần gũi với các loài cùng giống. Sự sai khác về trình tự
của Acantopsis sp. với Acantopsis choirorhynchosGB là 1,6%. Sự sai khác về trình
tự của Pangasius sp. với các loài P. krempfiGB, P. sanitwongseiGB, P.
larnaudiiGB, P. pangasiusGB, P. nasutusGB, P. conchophilusGB, P.
macronemaGB, P. polyuranodonGB, P. bocourtiGB và P. hypophthalmusGB lần
lượt là 1,4%; 1,6%; 1,6%; 1,2%; 2,1%; 2,3%; 2,5%; 2,7%; 3,3% và 3,5% (Phụ lục
2).
3.2.5. Xây dựng cây phát sinh loài cá nước ngọt ĐBSCL
Dựa trên các thông số ở Bảng 3.4, các trình tự sau khi so sánh và dóng
hàng được sử dụng cho việc phân tích mối quan hệ tiến hóa. Kết quả được trình
bày ở Hình 3.26 với cây đa dạng loài cùng các giá trị BT tin cậy được thể hiện
trên các nhánh.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Định danh và phân loại một số loài cá nước ngọt phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................. vi
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN ............................................................................................ 4
1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu............................................................................. 4
1.2. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học cá sông Mekong trong và ngoài
nước ................................................................................................................................ 7
1.3. Kỹ thuật di truyền ứng dụng trong đa dạng sinh học cá ................................. 10
1.3.1. Hệ gen ty thể và hệ gen nhân...................................................................... 10
1.3.2. Ứng dụng kỹ thuật di truyền mã vạch DNA barcoding ............................. 13
CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 16
2.1. Đối tượng, địa điểm và phương pháp thu mẫu ................................................. 16
2.2. Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................................. 17
2.3. Phân loại hình thái ............................................................................................... 18
2.4. Nghiên cứu di truyền cá ĐBSCL ........................................................................ 20
2.4.1. Tách chiết DNA, khuếch đại và giải trình tự.............................................. 20
2.4.2. Phân tích dữ liệu và xây dựng mối quan hệ phát sinh chủng loại.............. 22
CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 27
3.1. Phân loại hình thái ............................................................................................... 27
3.1.1. Thành phần loài các loài cá nước ngọt phổ biến thu tại ĐBSCL, Việt
Nam ...................................................................................................................... 27
3.1.2. Đặc điểm hình thái các loài cá nước ngọt phổ biến thu tại ĐBSCL,Việt
Nam ...................................................................................................................... 31
3.2. Nghiên cứu di truyền các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL..................... 76
3.2.1. Tách chiết DNA tổng số............................................................................. 76
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiiii
3.2.2. Khuếch đại, giải trình tự DNA cá nước ngọt ĐBSCL ............................... 76
3.2.3. So sánh khác biệt trình tự giữa các loài cá nghiên cứu .............................. 77
3.2.4. So sánh sự tương đồng trình tự với Genbank............................................. 80
3.2.5. Xây dựng cây phát sinh loài cá nước ngọt ĐBSCL ................................... 82
CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................ 87
4.1. Kết luận................................................................................................................. 87
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 89
PHỤ LỤCiv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
bp Base pairs
cm Centimeter
CO1 Cytochrome c oxidase subunit 1
cs Cộng sự
Cyt b Cytochrome b
DNA Deoxyribonucleic acid
ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long
g Gam
GB Ký hiệu cho các loài từ Genbank
mm Milimeter
µL Microliter
µM Micromol
mt DNA Mitochondrial deoxyribonucleic acid
MRC Mekong River Commission
PCR Polymerase Chain Reaction
RNA Ribonucleic acid
rRNA Ribosomal ribonucleic acid
tRNA Transfer ribonucleic acid
U Unit
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiv
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 – Trình tự gen 16S mtDNA của các loài cá nước ngọt .................................22
Bảng 3.1 – Danh sách các loài cá nước ngọt phổ biến thu tại ĐBSCL, Việt Nam........27
Bảng 3.2 – Chỉ tiêu hình thái của các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL...............29
Bảng 3.3 – Sự khác biệt về trình tự 16S mt DNA của 22 loài cá nước ngọt phổ biến
ở ĐBSCL ........................................................................................................... 79
Bảng 3.4 – Kết quả độ tương đồng của các trình tự 16S mt DNA từ 22 loài cá thu tại
ĐBSCL, Việt Nam với dữ liệu từ Genbank..........................................................80vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 – Lưu vực sông Mekong .................................................................................4
Hình 1.2 – Đồng bằng sông Cửu Long (Albers và cs, 2013) ........................................ 5
Hình 1.3 – DNA ty thể người, bao gồm 22 gen tRNA, 2 gen rRNA, và 13 vùng mã
hóa protein.........................................................................................................11
Hình 2.1 – Các địa điểm thu mẫu cá trên địa bàn ĐBSCL(đánh dấu màu đỏ) ........... 16
Hình 2.2 – Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu ............................................................... 17
Hình 2.3 – Một số bộ phận của bộ cá xương...............................................................18
Hình 2.4 – Các chỉ số đo trong phân loại cá...............................................................19
Hình 2.5 – Các chỉ số đếm trong phân loại cá. ...........................................................20
Hình 2.6 – Chu trình nhiệt của phản ứng PCR ...........................................................21
Hình 3.1 - Tỷ lệ (%) số lượng các họ, giống, loài trong thành phần cá nước ngọt
thu tại ĐBSCL, Việt Nam....................................................................................28
Hình 3.2a – Hình dáng cá chạch lấu Mastacembelus favus ........................................31
Hình 3.2b – Đặc điểm hình thái cá chạch lấu Mastacembelus favus……………..........32
Hình 3.3a – Hình dáng cá heo rừng Syncrossus helodes.............................................33
Hình 3.3b – Đặc điểm hình thái cá heo rừng Syncrossus helodes ...............................34
Hình 3.4a – Hình dáng cá heo vạch Yasuhikotakia modesta .......................................35
Hình 3.4b – Đặc điểm hình thái cá heo vạch Yasuhikotaka modesta...........................36
Hình 3.5a – Hình dáng cá khoai sông Acantopsis sp. .................................................37
Hình 3.5b – Đặc điểm hình thái cá khoai sông Acantopsis sp. ....................................38
Hình 3.6a – Hình dáng cá linh Henicorhynchus lobatus.............................................39
Hình 3.6b – Đặc điểm hình thái cá linh Henicorhynchus lobatus................................40
Hình 3.7a – Hình dáng cá thiểu mẫu Paralaubuca typus............................................41
Hình 3.7b – Đặc điểm hình thái cá thiểu mẫu Paralaubuca typus...............................42
Hình 3.8a – Hình dáng cá bơn phên Cynoglossus feldmanni ......................................43
Hình 3.8b – Đặc điểm hình thái cá bơn phên Cynoglossus feldmanni.........................44
Hình 3.9a – Hình dáng cá bơn lưỡi mèo Brachirus panoides......................................45
Hình 3.9b – Đặc điểm hình thái cá bơn lưỡi mèo Brachirus panoides ........................46
Hình 3.10a – Hình dáng cá thát lát Notopterus notopterus.........................................47
Hình 3.10b – Đặc điểm hình thái cá thát lát Notopterus notopterus............................48
Hình 3.11a – Hình dáng cá mang rổ Toxotes chatareus .............................................49
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phivii
Hình 3.11b – Đặc điểm hình thái cá mang rổ Toxotes chatareus ................................50
Hình 3.12a – Hình dáng cá sặc rằn Trichopodus pectoralis .......................................51
Hình 3.12b – Đặc điểm hình thái cá sặc rằn Trichopodus pectoralis..........................52
Hình 3.13a – Hình dáng cá sặc chấm Trichopodus trichopterus ...................................53
Hình 3.13b – Đặc điểm hình thái cá sặc chấm Trichopodus trichopterus. ..................54
Hình 3.14a – Hình dáng cá sặc điệp Trichopodus microlepis. ....................................56
Hình 3.14b – Đặc điểm hình thái cá sặc điệp Trichopodus microlepis........................56
Hình 3.15a – Hình dáng cá hường vện Datnioides polota .........................................58
Hình 3.15b – Đặc điểm hình thái cá hường vện Datnioides polota .............................59
Hình 3.16a – Hình dáng cá rô biển Pristolepis fasciata..............................................60
Hình 3.16b – Đặc điểm hình thái cá rô biển Pristolepis fasciata ................................61
Hình 3.17a – Hình dáng cá chốt sọc mitti Mystus mysticetus........................................62
Hình 3.17b – Đặc điểm hình thái cá chốt sọc mitti Mystus mysticetus.........................63
Hình 3.18a – Hình dáng cá trèn bầu Ompok bimaculatus...........................................64
Hình 3.18b – Đặc điểm hình thái cá trèn bầu Ompok bimaculatus .............................65
Hình 3.19a – Hình dáng cá bông lau Pangasius krempfi ...........................................66
Hình 3.19b – Đặc điểm hình thái cá bông lau Pangasius krempfi...............................67
Hình 3.20a – Hình dáng cá sát sọc Pangasius macronema.........................................68
Hình 3.20b – Đặc điểm hình thái cá sát sọc Pangasius macronema ...........................69
Hình 3.21a – Hình dáng cá Pangasius sp. .................................................................71
Hình 3.21b – Đặc điểm hình thái cá Pangasius sp.…………………………….. ....... 71
Hình 3.22a – Hình dáng cá cơm trích Clupeoides borneensis.....................................72
Hình 3.22b – Đặc điểm hình thái cá cơm trích Clupeoides borneensis .......................73
Hình 3.23a – Hình dáng cá lòng tong Coilia rebentischii…………………………........ 74
Hình 3.23b – Đặc điểm hình thái cá lòng tong Coilia rebentischii..............................75
Hình 3.24 – Kết quả điện di DNA tổng số một số mẫu cá nước ngọt ĐBSCL ..............76
Hình 3.25 – Kết quả điện di sản phẩm PCR đoạn gen 16S mtDNA mẫu cá ĐBSCL. ...77
Hình 3.26 – Cây phát sinh loài từ phương pháp Maximum Neighbor – Joining với
độ lặp lại 1000 lần dựa trên gen 16S mt DNA của các loài cá thu tại ĐBSCL,
Việt Nam. ...........................................................................................................831
MỞ ĐẦU
Nằm ở hạ lưu sông Mekong, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có tổng
diện tích là 40.553,1 km2 (Tổng cục Thống kê, 2012). Với hệ thống sông ngòi dày
đặc, các loại hình thủy vực khác nhau như sông, kênh rạch, vùng cửa sông, rừng
ngập mặn và bãi bồi ven biển, ĐBSCL có điều kiện thuận lợi phát triển nền nông
nghiệp trồng lúa và khai thác, nuôi trồng thủy hải sản. Mức độ đa dạng của các loài
cá nước ngọt ở khu vực này cao (Nguyễn Văn Hảo, 2005a, 2005b), chủ yếu là các
loài cá có nguồn gốc từ thượng nguồn sông Mekong đổ về (Campell, 2009).
Tuy nhiên, sự đa dạng sinh học ở ĐBSCL đang phải đối mặt với những thách
thức từ bùng nổ dân số, sự khai thác quá mức (Kỷ Quang Vinh, 2012; Campell,
2012), xây dựng đập (MRC, 2010) và biến đổi khí hậu (Kỷ Quang Vinh, 2012). Áp
lực của việc gia tăng dân số đòi hỏi đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người
đối với các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là đất nông nghiệp và nuôi trồng
thủy sản, làm giảm đáng kể mức độ sinh cảnh tự nhiên và bán tự nhiên ở vùng đồng
bằng (Campell, 2012). Theo Tổng cục thủy sản (2012), sản lượng thủy sản giảm từ
24,8% xuống chỉ còn 21,9 % năm 2010, thể hiện được sự suy giảm nguồn lợi thuỷ
sản và tác động đến mức độ đa dạng sinh học trong khu vực. Theo bản Đánh giá
môi trường chiến lược của Ủy hội sông Mekong (MRC, 2010), việc 11 con đập dự
kiến được xây dựng trên sông Mekong, đoạn chảy qua Lào, Campuchia, Thái Lan
và Việt Nam sẽ ngăn chặn sự di cư của cá sông Mekong và thay đổi môi trường
sống tự nhiên của chúng. Nguồn lợi cá sông Mekong sẽ bị suy giảm ước tính từ
26% đến 42%, hơn 100 loài sẽ có nguy cơ tuyệt chủng (MRC, 2010).
Nhiều nghiên cứu về đa dạng sinh học các loài cá nước ngọt ở Việt Nam đã
được tiến hành với phương pháp phân loại truyền thống là dựa trên đặc điểm hình
thái (Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân, 2001; Nguyễn Văn Hảo, 2005a, 2005b). Đa
dạng sinh học các loài cá nước ngọt ở ĐBSCL có các nghiên cứu của Mai Đình Yên
và cs (1992); Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993); Trần Đắc Định và
cs (2013). Tuy nhiên, đặc điểm hình thái dưới tác động của môi trường và biến dị cá
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
thể có thể gây nhầm lẫn trong công tác phân loại. Mặc dù sở hữu sự đa dạng sinh
học cao về nguồn lợi cá nước ngọt nhưng chưa có công bố nào về dữ liệu di truyền
mã vạch (DNA barcoding) của cá nước ngọt ĐBSCL.
Kỹ thuật di truyền mã vạch DNA – barcoding (Floyd và cs, 2002; Hebert và cs,
2003a) là kỹ thuật phân tích một đoạn ngắn của hệ gen, sử dụng một cặp mồi chung
để khuếch đại đoạn DNA mục tiêu, rồi dựa trên dữ liệu di truyền thu được để xác
định các loài một cách nhanh chóng và chính xác. Kỹ thuật được sử dụng rộng rãi để
xác định đa dạng sinh học và biến động di truyền của sinh vật (Hebert và cs, 2003a ,
2003b; Tautz và cs, 2003). Hiện nay, việc phân tích di truyền mã vạch là một lựa
chọn hiệu quả vì chi phí thấp và ứng dụng được cho nhiều đối tượng sinh vật
(Hajibabaei và cs, 2005).
Nhận thấy bảo tồn nguồn lợi và đa dạng sinh học tại khu vực ĐBSCL là một
trong những yếu tố then chốt của sự phát triển bền vững, đề tài “Định danh và
phân loại một số loài cá nước ngọt phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long dựa
trên đặc điểm hình thái và di truyền” được thực hiện nhằm cung cấp dẫn liệu về
hình thái và di truyền của một số loài cá nước ngọt ĐBSCL, làm cơ sở cho các
nghiên cứu đánh giá đa dạng sinh học bằng việc xây dựng mã vạch DNA (DNA
barcoding). Đề tài nằm trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu “Di truyền học bảo tồn
ứng dụng trong đa dạng sinh học và nâng cao quản lý tài nguyên Đồng bằng sông
Cửu Long” thuộc dự án PEER (USAID và NSF tài trợ ) do Tiến sĩ Đặng Thúy Bình
(Đại học Nha Trang) chủ trì.
Mục tiêu của đề tài
Đề tài ứng dụng kỹ thuật di truyền DNA barcoding với chỉ thị 16S của DNA
ty thể (16S mtDNA) để xây dựng cơ sở dữ liệu di truyền cá nước ngọt ĐBSCL, Việt
Nam, đồng thời mô tả đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái. Đây là những dẫn liệu
đầu vào về đa dạng loài, hệ thống phân loại và đa dạng di truyền của khu hệ cá nước
ngọt ĐBSCL, làm cơ sở cho công tác bảo tồn và quản lý nguồn lợi.3
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Các loài cá nước ngọt được thu vào tháng 9 và tháng 12/2013 dựa trên phương
pháp thu mẫu ngẫu nhiên ngoài thực địa. Địa điểm thu mẫu là các chợ cá địa
phương thuộc các tỉnh Cần Thơ, An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến
Tre, Tiền Giang của ĐBSCL. Cá được phân loại bằng hình thái ngay khi mẫu còn
tươi. Các nghiên cứu di truyền được tiến hành tại phòng thí nghiệm trường Đại học
Nha Trang.
Nội dung nghiên cứu
- Thu thập mẫu và phân loại các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL dựa
trên đặc điểm hình thái. Xây dựng dữ liệu về đặc điểm sinh học của những loài cá
nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL.
- Xây dựng dữ liệu di truyền mã vạch (DNA barcoding) dựa trên gen 16S
mtDNA của các loài cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL. Kiểm chứng phân loại với
các dữ liệu có sẵn trên ngân hàng quốc tế Genbank.
- Bước đầu khảo sát mối quan hệ phát sinh chủng loại của các loài cá nước
ngọt phổ biến ở ĐBSCL.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu này khảo sát sự đa dạng khu hệ cá nước ngọt phổ biến ở ĐBSCL
dựa trên đặc điểm hình thái và di truyền (DNA barcoding), đồng thời xây dựng mối
quan hệ phát sinh chủng loại của các loài cá nghiên cứu. Đây là dữ liệu di truyền mã
vạch đầu tiên của các loài cá phổ biến ĐBSCL, dữ liệu này có thể được sử dụng cho
các nghiên cứu đa dạng sinh học và quản lý nguồn lợi thủy sản ĐBSCL.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu
Sông Mekong bắt nguồn từ Trung Quốc (MOC, 2004), qua địa bàn tỉnh
Qinghai, khu vực tự trị Tây Tạng, tỉnh Vân Nam của Trung Quốc và các nước
Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia, hình thành nên Đồng bằng sông Cửu Long
(ĐBSCL) ở Việt Nam và đổ vào Biển Đông (MRC, 1997). Sông Mekong là con sông
dài thứ 12 trên thế giới và lớn thứ 10 về tổng lượng dòng chảy (MRC, 2011). Tổng
diện tích lưu vực sông Mekong là khoảng 795.000 km 2, trong đó Việt Nam chiếm
khoảng 20% diện tích (Hori, 2000).
Nguồn:
You must be registered for see links
Hình 1.1 – Lưu vực sông Mekong5
Lưu vực sông Mekong (MRB) thay mặt cho một điểm nóng toàn cầu về đa
dạng sinh học (Dudgeon và cs, 2006; Allen và cs, 2012), đứng thứ hai sau sông
Amazon về sự phong phú các loài cá (Baran, 2010). Hạ lưu sông Mekong là một
trong những nguồn đảm bảo an ninh lương thực chính ở Đông Nam Á. Trong số 60
triệu người dân sống trong lưu vực sông, khoảng 80% phụ thuộc trực tiếp vào sông
vì lương thực và sinh kế (International Rivers, 2013).
ĐBSCL còn có tên là Đồng bằng Nam Bộ hay miền Tây Nam Bộ, nhưng
thường được gọi là miền Tây. ĐBSCL nằm liền kề vùng Đông Nam Bộ, phía Bắc
giáp Campuchia, phía Tây Nam là vịnh Thái Lan, phía Đông Nam là Biển Đông.
Sông Mekong chảy qua ĐBSCL bao gồm hai nhánh chính là sông Tiền và sông Hậu
(sông Cửu Long), các sông nhánh và mạng lưới kênh rạch chằng chịt kết nối với sông
Vàm Cỏ và hệ thống sông Đồng Nai (Pham Van Mien, 2002). Nguồn lợi cá nước
ngọt ĐBSCL chủ yếu là các loài cá từ thượng nguồn sông Mekong đổ về (Campell,
2009). Thêm vào đó, nhờ những trầm tích phù sa màu mỡ của sông Mekong bồi đắp
qua thời gian, ĐBSCL có điều kiện thuận lợi để phát triển nền nông nghiệp trồng lúa
và cây ăn quả.
Hình 1.2 – Đồng bằng sông Cửu Long (Albers và cs, 2013)
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
Khí hậu ở ĐBSCL là khí hậu nhiệt đới ẩm với tính chất cận xích đạo rõ rệt.
Nhiệt độ trung bình năm của khu vực là 26 – 27 °C, biến thiên nhiệt độ trung bình 3
– 3,5 °C. Ẩm độ trung bình ở ĐBSCL là 82 – 83% với lượng mưa khá lớn, trung
bình từ 1.400 – 2.200 mm/năm. Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa tập trung
từ tháng 5 – 10, lượng mưa chiếm tới 75 – 95% tổng lượng mưa của cả năm; mùa
khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau (Lê Anh Tuấn, 2008). Có thể nói, các yếu tố
khí hậu đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và đa dạng của sinh vật nơi đây,
đặc biệt là các loài cá nước ngọt.
Hệ sinh thái rừng ngập mặn ở ĐBSCL cũng đóng vai trò quan trọng với sinh
thái và môi trường. Bên cạnh việc bảo vệ bờ biển, hạn chế xói lở và điều hòa khí hậu,
rừng ngập mặn còn là nơi cư trú của nhiều loài cá. Theo Schmitt (2009), vật rụng (lá,
cành, chồi, hoa, quả) của cây rừng ngập mặn được các vi sinh vật phân hủy thành
mùn bã hữu cơ (ước tính 3,6 tấn mùn bã hữu cơ/hecta/năm) là nguồn thức ăn cho các
loài thủy sản.
Tuy nhiên, ĐBSCL được xác nhận là nơi chịu tác động mạnh mẽ của biến đổi
khí hậu và nước biển dâng (IPCC, 2007), điều này sẽ tăng nguy cơ xâm nhập mặn
và tăng tần suất của các cơn bão, lũ lụt, biến động dòng chảy sẽ ảnh hưởng đến
đường đi của cá, các bãi đẻ và khu vực kiếm mồi của chúng.
Ngoài ra, ĐBSCL cũng phải đối mặt với những thách thức từ bùng nổ dân số.
Theo Tổng cục thống kê (2012), dân số trung bình ĐBSCL là 17390.5 nghìn người,
mật độ dân số bình quân 429 người/km2, gần gấp đôi mật độ dân số cả nước. Áp lực
của việc gia tăng dân số ở ĐBSCL đòi hỏi việc đáp ứng tài nguyên vật chất cho hoạt
động sống tăng cao, dẫn đến việc ô nhiễm môi trường do các chất thải sinh hoạt,
công nghiệp. Hạn chế về trình độ dân trí và thu nhập thấp của người dân dẫn đến sự
khai thác bừa bãi, quá mức, làm giảm thiểu nguồn lợi cá nước ngọt và tác động đến
mức độ đa dạng sinh học trong khu vực (Kỷ Quang Vinh, 2012). Đai rừng ngập
mặn ven biển cũng bị phá hủy nghiêm trọng do nạn chặt phá cây, làm tăng xói mòn,
xâm nhập mặn và nước biển dâng (Albers và cs, 2013).7
Thêm vào đó, các đập thủy điện ở phía thượng nguồn sông Mekong dẫn đến
việc làm giảm lưu lượng nước trong các dòng chảy về phía hạ lưu, đồng thời là
chướng ngại chính cho sự di cư của các loài cá và thay đổi môi trường sống tự
nhiên của chúng (Campbell, 2012). Điều này sẽ làm giảm thiểu nguồn lợi thủy sản
và ảnh hưởng đến độ đa dạng sinh học khu hệ cá nước ngọt của ĐBSCL.
1.2. Tình hình nghiên cứu đa dạng sinh học cá sông Mekong trong và ngoài nước
Ngoài nước:
Lưu vực sông Mekong (MRB) thay mặt cho một điểm nóng toàn cầu về đa
dạng sinh học (Dudgeon và cs, 2006; Allen và cs, 2012). Nhiều công trình nghiên
cứu ở khu vực sông Mekong đã được tiến hành. Theo Hortle (2009), lưu vực sông
Mekong chỉ đứng thứ 2 sau sông Amazon về sự phong phú các loài cá. Nguồn gốc
của sự đa dạng này được giả thuyết xuất phát từ quá trình địa sinh học phức tạp
(Woodruff, 2010). Đa dạng sinh học của MRB bao gồm hơn 790 loài cá nước ngọt,
trong đó có 28 loài đặc hữu (Campbell, 2012).
Smith (1945) mô tả 560 loài cá sông Mekong ở Thái Lan, thuộc 209 giống, 49
họ, 15 bộ. Rainboth (1996) cung cấp hướng dẫn phân loại 500 loài cá ở Campuchia.
Ông cũng báo cáo các loài cá được cho rằng phân bố tại lưu vực sông Mekong ở
Campuchia được ghi nhận hay tìm thấy bởi các tác giả từ Việt Nam, Lào và
Campuchia.
Kottelat (2001a) báo cáo 481 loài cá nước ngọt sông Mekong ở Lào, với hơn
100 loài mới được ghi nhận. Nghiên cứu chỉ ra sự đa dạng các loài cá chạch thuộc
giống Schistura với 57 loài, chiếm hơn 10% thành phần khu hệ cá ở nước này.
Các nhà khoa học thuộc tổ chức MRC (2003) xây dựng cơ sở dữ liệu về các
loài cá sông Mekong (Mekong Fish Database – MFD). MFD cung cấp thông tin của
924 loài cá (với 219 loài đặc hữu) thuộc 87 họ và 24 bộ, trong đó có 60% các loài
sống hoàn toàn ở nước ngọt và 40% các loài bình thường sống trong nước mặn hoặc
nước lợ nhưng có thời gian di chuyển vào vùng nước ngọt.
Kết quả của Bảng 3.4 cho thấy sự tương đồng có giá trị tương đối cao giữa các
loài cá thu được ở ĐBSCL với trình tự tương tự trên Genbank. 6 loài Pangasius
krempfi, Pangasius macronema, Mystus mysticetus, Henicorhynchus lobatus,
Datnioides polota, Trichopodus pectoralis có độ tương đồng chính xác 100% với
trình tự của các loài này từ Genbank. Các loài Paralaubuca typus, Clupeoides
borneensis, Toxotes chatareus, Trichopodus microlepis, Notopterus notopterus có
độ tương đồng 99% với trình tự tương ứng trên Genbank; loài Trichopodus
trichopterus có độ tương đồng 98%, loài Ompok bimaculatus, Pristolepis fasciata
có độ tương đồng 97%; Mastacembelus favus có độ tương đồng 96% so với các
trình tự tương ứng trên Genbank. Syncrossus helodes, Yasuhikotakia modesta,
Coilia rebentischii, Cynoglossus feldmanni và Brachirus panoides chưa có trình tự
cập nhật trên Genbank, độ tương đồng của các loài này được thể hiện qua mối quan
hệ với các loài cùng giống và cùng họ (Bảng 3.4).
Mystus mysticetus có độ tương đồng với 2 loài MystusmysticetusGB và Mystus
rhegma GB đều là 100%. Cần kết hợp các chỉ tiêu phân loại về mặt hình thái để
tránh nhầm lẫn giữa 2 loài này. Mystus mysticetus có vi mỡ ngắn, sọc đậm dọc thân,
đốm tròn đen ở sau đầu (Trần Đắc Định và cs, 2013), còn Mystus rhegma có vi mỡ
dài hơn chiều dài đầu, sọc nhạt dọc thân (Rainboth, 1996).
2 loài chỉ phân loại được đến giống là Acantopsis sp. và Pangasius sp. cũng
thể hiện được mối quan hệ gần gũi với các loài cùng giống. Sự sai khác về trình tự
của Acantopsis sp. với Acantopsis choirorhynchosGB là 1,6%. Sự sai khác về trình
tự của Pangasius sp. với các loài P. krempfiGB, P. sanitwongseiGB, P.
larnaudiiGB, P. pangasiusGB, P. nasutusGB, P. conchophilusGB, P.
macronemaGB, P. polyuranodonGB, P. bocourtiGB và P. hypophthalmusGB lần
lượt là 1,4%; 1,6%; 1,6%; 1,2%; 2,1%; 2,3%; 2,5%; 2,7%; 3,3% và 3,5% (Phụ lục
2).
3.2.5. Xây dựng cây phát sinh loài cá nước ngọt ĐBSCL
Dựa trên các thông số ở Bảng 3.4, các trình tự sau khi so sánh và dóng
hàng được sử dụng cho việc phân tích mối quan hệ tiến hóa. Kết quả được trình
bày ở Hình 3.26 với cây đa dạng loài cùng các giá trị BT tin cậy được thể hiện
trên các nhánh.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links