- DOI:10.22144/ctu.jsi.2016.080 KHẢO SÁT SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA BỌ VÒI VOI Diocalandra frumenti. - Bọ vòi voi, Diocalandra frumenti, Dừa, ISSR, kiểu hình. - Bọ vòi voi (Diocalandra frumenti) hiện là một trong những côn trùng gây hại nghiêm trọng trên dừa tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, do đó khảo sát sự đa dạng di truyền của quần thể bọ vòi voi nhằm tạo nền tảng cho việc nghiên cứu biện pháp quản lý dịch hại hiệu quả nhất. - Nghiên cứu được tiến hành thu thập 40 mẫu bọ vòi voi D. - frumenti tại 8 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và 4 tỉnh miền Đông Nam Bộ, kết quả khảo sát hình thái đã sắp xếp dựa trên 4 kiểu hình chính. - Sự đa dạng kiểu gen được khảo sát bằng 10 dấu chỉ thị phân tử ISSR. - Trong tổng số 161 băng DNA được khuếch đại từ 10 ISSR có 148 băng đa hình đạt tỉ lệ 91,7%. - Kết quả phân tích sơ đồ nhánh dựa vào phương pháp UPGMA đã chứng minh quần thể bọ vòi voi có sự đa dạng về kiểu gen rất cao và có khoảng cách di truyền dao động từ . - Bốn mươi mẫu nghiên cứu được chia thành 4 nhóm chính, phần lớn các các kiểu hình khác nhau của cùng 1 địa điểm thu mẫu được xếp cùng một nhóm. - Riêng quần thể bọ vòi voi hiện diện ở miền Đông Nam Bộ được xếp thành một nhóm. - Kết quả này cho thấy đặc điểm di truyền của quần thể bọ vòi voi ở ĐBSCL và miền Đông Nam Bộ là khác nhau và cho thấy sự đa dạng di truyền đã chịu ảnh hưởng của khoảng cách địa lí.. - Khảo sát sự đa dạng di truyền của bọ vòi voi Diocalandra frumenti (Coleoptera: Curculionidae) gây hại cây dừa bằng dấu phân tử ISSR. - Bọ vòi voi Diocalandra frumenti (Coleoptera:. - Ngoài thiệt hại trực tiếp, sự gây hại của bọ vòi voi D. - frumenti hiện diện ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, miền Đông Nam bộ, miền Trung. - Bọ vòi voi là loài mọt nhỏ, kích thước cơ thể dài từ 6 - 8 mm, màu đen sáng, trên cánh trước có 4 đốm lớn màu vàng nâu hoặc nâu đen, chiếm gần hết diện tích của cánh. - Ấu trùng bọ vòi voi đục thành đường hầm trong vỏ trái, có thể đục đến gáo dừa làm cho trái rụng (Lever, 1979. - Ngoài ra, trên một số vườn dừa ở tỉnh Bến Tre còn phát hiện bọ vòi voi gây hại trong rễ dừa và thân dừa (Nguyễn Thị Nguyệt, 2012). - Các nghiên cứu di truyền quần thể là rất quan trọng bởi vì sự biến đổi gene của một loài có liên quan trực tiếp với khả năng chịu được các điều kiện khác nhau ở môi trường mới (Barbosa et al., 2014. - Zaleski et al., 2013). - Trong những năm gần đây, ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) đã được sử dụng để nghiên cứu về đa dạng di truyền cho nhiều sinh vật. - ISSR là một loại chỉ thị phân tử sử dụng các đoạn trình tự đơn giản (2 - 5 nucleotide) được lặp lại nhiều lần. - Phương pháp này tương đối đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, và phù hợp cho sinh vật có thông tin di truyền còn chưa đầy đủ (Ng &. - Luque et al.. - (2002) đã chứng minh rằng phương pháp ISSR là phù hợp để nghiên cứu sự biến đổi di truyền trong cùng loài và khác loài trong các nhóm côn trùng.. - Phương pháp ISSR đã được sử dụng khá phổ biến trong nghiên cứu đa dạng di truyền ở côn trùng như bộ Lepidoptera (Luque et al., 2002), Diptera (Chong et al., 2014), Hemiptera (Xie et al., 2014),. - Neuroptera (Barbosa et al., 2014), Coleoptera (Souza et al., 2015).. - Trong khi đó, miền Đông Nam Bộ nằm trong miền khí hậu phía Nam, Đông Nam Bộ có đặc điểm của vùng khí hậu cận xích đạo với nền nhiệt độ cao và hầu như không thay đổi trong năm, đặc biệt có sự phân hoá sâu sắc theo mùa, phù hợp với hoạt động của gió mùa. - Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá sự đa dạng di truyền của loài bọ vòi voi D. - frumenti được thu thập tại 8 tỉnh thuộc Đồng bằng sông Cửu Long và 4 tỉnh thuộc miền Đông Nam Bộ làm cơ sở cho việc nghiên cứu biện pháp quản lý đối tượng gây hại này.. - 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu nghiên cứu và phương pháp thu mẫu. - Thu thập ngẫu nhiên 150 cá thể bọ vòi voi tại mỗi địa điểm tương ứng với mỗi tỉnh (tổng cộng 12 tỉnh) và xếp theo nhóm dựa trên màu sắc cánh. - Bốn mươi mẫu bọ vòi voi được thu thập từ các vườn dừa và dừa nước thuộc 8 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và 4 tỉnh miền Đông Nam Bộ, được mã hóa theo kiểu màu sắc trên cánh và địa phương (tên tỉnh) đã thu thập nguồn bọ vòi voi (Bảng 1). - Bảng 1: Danh sách mẫu bọ vòi voi được mã hóa theo địa phương và kiều hình STT Ký hiệu Kiểu. - hiệu Kiểu hình Nơi thu mẫu (Tỉnh/Thành phố). - DNA của 40 mẫu bọ vòi voi được ly trích theo quy trình của Taylor và Powell (1982) được tinh chỉnh theo các bước sau: cân khoảng 20 - 50 mg mẫu bọ vòi voi, nghiền mịn mẫu với 1000 µl CTAB (2X) đã được ủ nóng ở 65 o C trong 15 phút.. - Mười ISSR được sử dụng để phân tích, trình tự mồi được tổng hợp theo Wolfe et al. - (1998), Luque et al. - (2002), Jabbarzadeh et al. - (2010) và Xie et al.. - Bảng 2: Trình tự mồi ISSR sử dụng phân tích. - Sự hiện diện của các băng được khuếch đại trên gel polyacrylamide để nhận diện sự đa dạng giữa các mẫu bọ vòi voi.. - 2.4 Phân tích số liệu. - Dựa vào phổ điện di, các băng đa hı̀nh được nhâ ̣n diện bằng Gel Analyzer kết quả mã hóa da ̣ng. - Kết quả mã hóa dạng nhị phân được sử dụng để phân tích khoảng cách liên kết theo phương pháp UPGMA bằng phần mềm SATISTICA 5.5.. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm hình thái. - Hình 1: Các kiểu hình mẫu bọ vòi voi: kiểu hình 1 (A), kiểu hình 2 (B), kiểu hình 3 (C) và kiểu hình 4 (D). - 3.2 Phân tích đa hình của 40 mẫu bọ vòi voi Kết quả khuếch đại của 10 primer ISSR đã được sử dụng trong phản ứng PCR cho 40 mẫu bọ vòi voi được thể hiện ở Bảng 3, cho thấy có tổng số 161 băng được khuếch đại, trong đó có 148 băng. - đa hình chiếm tỉ lệ 91,7%, trung bình băng đa hình cho mỗi chỉ thị. - Hai đoạn mồi ISSR_Bn4 và ISSR_P6 trong tổng số 10 đoạn mồi được sử dụng cho tỉ lệ đa hình là 100%, chỉ thị cho tỉ lệ đa hình thấp nhất đạt 76,5% (ISSR_P3).. - Bảng 3: Kết quả phân tích sự đa hình các phân đoạn DNA của 10 chỉ thị IS. - DNA Số băng đa hình Tỉ lệ băng đa hình. - Trong các chỉ thị, ISSR_Bn3 thể hiện sự đa hình giữa các mẫu khá rõ nét (Hình 2a), với 21 dãy băng được khuếch đại có đến 20 băng đa hình (95,2. - Chỉ thị ISSR_P6 cũng thể hiện sự đa hình cao (Hinh 2b), với 21 dãy băng được khuếch đại đều là. - băng đa hình (100. - Trong nghiên cứu này, phương pháp ISSR đã đánh giá được sự đa dạng di truyền của quần thể bọ vòi voi, các đoạn mồi được sử dụng đều cho tỉ lệ băng đa hình cao.. - Hình 2: Phổ điện di sản phẩm PCR của 40 mẫu bọ vòi voi với chỉ thị ISSR_Bn3 (A), ISSR_P6 (B) ((A) M: ladder 1 Kb plus (invitrogen, USA). - 1 - 40 mẫu bọ vòi voi. - của 40 mẫu bọ vòi voi dựa trên dữ liệu sản phẩm PCR. - Khoảng cách di truyền được thể hiện qua bảng ma trận (Bảng 4) cho thấy giữa các mẫu bọ vòi voi nghiên cứu dao động từ . - Dựa vào kết quả bảng ma trận, sơ đồ phân nhánh thể hiện mối tương quan di truyền giữa 40 mẫu bọ vòi được thiết lập (Hình 3). - Nhóm III được chia thành 2 nhóm nhỏ, hai nhóm nhỏ lại được chia thành nhiều nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần nhau hơn. - Trong đó, ST3 và ST1 là 2 mẫu có khoảng cách di truyền gần nhau nhất (3,16). - Nhóm IV gồm 14 mẫu (TV3, TV2, TV1, TG3, TG2, TG1, LA3, LA2, LA4, LA1, CT1, BT3, BT2, BT1) được chia thành 4 nhóm nhỏ, và CT1 có khoảng cách di truyền lớn so với 13 mẫu còn lại.. - Nhìn chung, đa số các mẫu có kiểu hình khác nhau được thu cùng một địa điểm sẽ xếp cùng 1 nhóm, riêng mẫu thu tại Cần Thơ lại có sự khác biệt di truyền ở các kiểu hình khác nhau. - Các mẫu được thu tại miền Đông Nam Bộ được phân thuộc cùng một nhóm, tuy nhiên, ở nhóm này cũng có sự. - hiện diện của mẫu thu tại tỉnh Sóc Trăng và Vĩnh Long, điều này có thể là do sự di trú hoặc trao đổi, vận chuyển sản phẩm đã mang theo các cá thể, tạo điều kiện cho sự bắt cặp và sinh sản giữa các cá thể bọ vòi voi ở những vùng địa lý khác nhau. - Có nhiều yếu tố tạo nên sự khác biệt di truyền trong quần thể như khả năng phát tán, sự cách ly địa lý, ảnh hưởng từ môi trường sống hay nguồn thức ăn (Kerdelhué et al., 2002). - Qua đó cho thấy sự tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý là kết luận được tìm thấy ở nhiều nghiên cứu về đa dạng di truyền ở côn trùng.. - Kết quả nghiên cứu về sự đa dạng di truyền trong quần thể đuông dừa Rhynchophorus ferrugineus Olivier (Coleoptera: Curculionidae) bằng kỹ thuật RAPD tại số vùng thuộc Dubai (Gadelhak và Enan, 2005) hay ở loài Conotrachelus humeropictus Fielder (Coleoptera:. - Curculionidae) tại vùng Amazon bằng kỹ thuật ISSR đã cho thấy có sự phân nhóm tương ứng với các cấu trúc địa lý (Souza et al., 2015). - Bên cạnh đó, sự biến động di truyền quần thể Chrysomya megacephala (Diptera: Calliphoridae) thu thập từ các vùng khác nhau thuộc Malaysia khi phân tích bằng kỹ thuật ISSR cũng kết luận có mối tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý (Chong et al., 2014). - Tương tự, kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền dựa vào kỹ thuật ISSR trên rầy lưng trắng Sogatella furcifera. - (Hemiptera: Delphacidae) tại Trung Quốc cũng cho kết quả có mối tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý (Xie et al., 2014).. - Như vậy, kết quả phân nhóm dựa trên kỹ thuật. - ISSR cho thấy, sự đa dạng di truyền đã chịu ảnh hưởng của khoảng cách địa lý và điều kiện sinh thái.. - Bảng 4: Tóm tắt ma trận khoảng cách di truyền của 40 mẫu bọ vòi voi. - Hình 3: Sơ đồ phả hệ thể hiện mối tương quan di truyền giữa 40 mẫu bọ vòi voi tại các tỉnh ĐBSCL và miền Đông Nam Bộ. - Dấu phân tử ISSR đã cho thấy quần thể 40 mẫu bọ vòi voi được chia thành 4 nhóm chính dựa theo sơ đồ phả hệ, trong đó cho thấy sự đa dạng di truyền đã chịu ảnh hưởng của khoảng cách địa lý và điều kiện sinh thái.. - Nghiên cứu phân tích cấu trúc di truyền của quần thể của bọ vòi voi. - Phân tích hình thái học của bọ vòi voi và sử dụng các đoạn mồi ISSR khác để làm rõ hơn cấu trúc của quần thể bọ vòi voi trúc của quần thể bọ vòi voi.. - Diocalandra frumenti (Fabricius).. - Diocalandra frumenti. - Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên của vùng Đông Nam Bộ. - Bọ vòi voi trên cây dừa.. - Genetic diversity of