NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁC BIẾN CHỦNG  THÔNG CARIBE ĐƯỢC TRỒNG TẠI VIỆT NAM BẰNG CHỈ  THỊ  ISSR

Lê Sơn; Trần Đức Vượng; Nguyễn Đức Kiên; Nguyễn Thị Huyền; Hà Thị Huyền Ngọc; Lê Thị Thủy; Nguyễn Thị Việt Hà; Trần Thị Thu Hà

Từ khóa:

Biến chủng, cấu trúc quần thể, đa dạng di truyền,, Thông caribe

Tóm tắt

Thông caribe (Pinus caribaea Morelet) được chia thành 3 biến chủng là hondurensis, bahamensis và caribaea dựa vào vị trí phân bố tự nhiên của loài ở các vùng địa lý khác nhau. Đánh giá tính đa dạng di truyền của các biến chủng bằng việc sử dụng 5 chỉ thị ISSR phân tích 93 mẫu nghiên cứu, kết quả có 58 phân đoạn DNA được nhân bản với phân đoạn đa hình chiếm 92,16%, hệ số đa dạng di truyền trung bình h = 0,329; hệ số Shannon trung bình I = 0,491 và tỷ lệ phân đoạn đa hình trung bình PPB = 92,16%. Trong đó, đa dạng di truyền cao nhất thuộc về biến chủng hondurensis (I = 0,542; h = 0,364 và PPB = 100%) và thấp nhất là biến chủng bahamensis (I = 0,453; h = 0,308 và PPB = 79,41%). Chỉ số sai khác di truyền GST chỉ đạt 0,0932, chứng tỏ mức độ sai khác về mặt di truyền giữa các biến chủng là tương đối thấp chỉ chiếm 9,32% (< 10%). Giá trị chỉ số trao đổi gen (Nm) giữa các biến chủng được tính toán đạt 4,867 cho thấy tần số trao đổi gen giữa các biến chủng là tương đối cao. Kết quả phân tích về mức độ thay đổi phân tử giữa 3 biến chủng Thông caribe cho thấy, mức độ thay đổi phân tử giữa 3 biến chủng là thấp chỉ đạt 9% và giữa các gia đình trong cùng một biến chủng là cao (đạt 91%) với giá trị p < 0,001. Khoảng cách di truyền dao động từ 0,034 đến 0,113 và mức độ tương đồng dao động từ 0,894 (84,9%) đến 0,967 (96,7%). Đối với 3 biến chủng được nghiên cứu, biến chủng hondorensis và bahanensis có mối quan hệ di truyền gần gũi với nhau hơn so với biến chủng caribaea.

Tài liệu tham khảo

1. Barnes R.D., Nikles D.G., Burley J., 1978. Progress and problems of genetic improvement of tropical forest trees. Department of Forestry commonwealth Forestry Institute university of Oxford, Brisbane, Quensland,

ustralia, 4 - 7 April.

2. Camacho V.R., Barbolla L.J., Morillo I. R., Vázquez-Lobo A., Piñero D. and Delgado P., 2018. Genetic variation and dispersal patterns in three varieties of Pinus caribaea (Pinaceae) in the Caribbean Basin. Plant Ecology and Evolution, 151 (1): 61-76.

3. Delgado P., Piñero D., Rebolledo V., Jardon L., Chi F., 2011. Genetic variation and demographic contraction of the remnant populations of Mexican Caribbean pine (Pinus caribaea var. hondurensis: Pinaceae). Annals of Forest Science, 68: 121-128.

4. Doyle J.J. and Doyle J.L., 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin, Vol. 19: 11-15.

5. Dvorak W.S., Hamrick J.L., Gutiérrez E.A., 2005. The origin of Caribbean pine in the seasonal swamps of the Yucatán. International Journal of Plant Science 166: 985 - 994. https://doi.org/10.1086/449314.

6. Dvorak W.S., Ross K.D. and Lui Y., 1993. Performance of Pinus caribaea var. hondurensis in Brazil, Colombia and Venezuela. CAMCORE bulletin on tropical forestry (USA), No. 11, 47p.

7. Farjon A. and Styles B.T., 1997. Pinus (Pinaceae). Flora Neotropica Monograph 75, pp. 1-291 (297 pages).

8. Greaves A., 1981. Progress in the Pinus caribaea Morelet and Pinus oocarpa Schiede International provenance trials. The Commonwealth Forestry Review, Vol. 60, No. 1 (183): 35 - 43

9. Greaves A.,1980. Review of Pinus caribaea Morelet and Pinus oocarpa Schiede international provenance trials. Occasional Paper, Commonwealth Forestry Institute, University of Oxford, No. 12, 89pp.

10. Hà Huy Thịnh, Lê Đình Khả, Phí Hồng Hải, Nguyễn Đức Kiên, Đoàn Thị Mai và Trần Hồ Quang, 2011. Chọn tạo giống và nhân giống cho một số loài cây trồng rừng chủ yếu (tập 3). Nhà xuất bản Nông nghiệp.

11. Isshiki S., Iwata N., Khan M.M.R., 2008. ISSR variations in eggplant ( Solanum melongena L.) and related Solanum species. Scientia Horticulture 117: 186 - 190.

12. Matheson A.C., Bell J.C., Barnes R.D., 1989. Breeding systems and genetic structure in some Central American pine populations. Silvae Genetica, 38(3): 107 - 113.

13. Nei M., 1973. Analysis of genetic diversity in subdivided populations. Proceedings of National Academy of Sciences USA, 70: 3321-3323.

14. Nikles D.G., 1967. Comparative variability and relationship of Caribbean Pine (Pinus caribaea Mor.) and Slash Pine (Pinus elliottii) Engelm. PhD thesis, College of Natural Resources, North Carolina State University, Raleigh, North Carolina, USA.

15. Peakall R., Smouse P.E., 2006. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes 6: 28 8 - 95.

16. Rao N.K., 2004. Plant genetic resources: Advancing conservation and use through biotechnology. African Journal of Biotechnology, 3(2): 136 - 145.

17. Sanchez M.D., 2012. Conservation genetics and biogeography of the Caribbean pine (Pinus caribaea var. bahamensis) in the Bahaman archipelago. PhD thesis, Birkbeck, University of London.

18. Sanchez M.D., Ingrouille M.J., Cowan R.S., Hamilton M.A., Fay M.F., 2014. Spatial structure and genetic diversity of natural populations of the Caribbean pine, Pinus caribaea var. bahamensis (Pinaceae), in the Bahaman archipelago. Botanical Journal of the Linnean Society. 174. 10.1111/boj.12146.

19. Santos D.W., Souza D.C.L., Moraes M.L.T., Aguiar A.V., 2016. Genetic variation of wood and resin product in Pinus caribaea var hondurensis Barret & Golfari. Silvae Genetica (2016) 65 - 1, 31-37.

20. Sudhir Kumar, Glen Stecher, Michael Li, Christina Knyaz and Koichiro Tamura,2018. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms. Molecular Biology and Evolution, 35(6), DOI:10.1093/molbev/msy096.

21. Williams C.G., 2010. Long-distance pine pollen still germinates after meso-cale dispersal. American Journal of Botany 97(5): 846 - 855. DOI: 10.3732/ajb.0900255.

22. Yeh F.C., Yang R.C., Boyle T.B.J., Ye Z.H., Mao J.X., 1997. POPGENE, the User-Friendly Shareware for Population Genetic Analysis. Molecular Biology and Biotechnology Centre, University of Alberta, Canada.

23. Zheng Y.Q., Ennos R. A., 1997. Changes in the mating systems of populations of Pinus caribaea Morelet var caribaea under domestication. Forest Genetic, 4(4): 209 - 215.

24. Zheng YQ., Ennos R. A., 1999. Genetic variability and structure of natural and domesticated population s of Caribbean pine (Pinus caribaea Morelet). Theoretical and applied genetics, Vo. 98: 765 - 771.

https://doi.org/10.1007/s001220051133.