- ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA CÁC DÒNG CÁ RÔ ĐỒNG. - Đa dạng di truyền, cá rô đồng, Anabas testudineus, dòng chảy gene, các quần thể cá, RAPD, ISSR. - 85.9%) and heterozygosity (averaged . - Sự đa dạng di truyền của các quần thể cá nước ngọt tự nhiên có thể bị ảnh hưởng xấu bởi việc khai thác quá mức và các hoạt động trong nuôi trồng thủy sản, trong khi đó các quần thể cá nuôi lại có thể bị giảm sút do các quá trình thay đổi di truyền trong điều kiện nuôi. - Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự đa dạng di truyền của loài cá rô đồng (Anabas testudineus), 1 loài cá rất quan trọng trong nuôi trồng và đánh bắt thủy sản, ở 1 quần thể cá nuôi (được gọi là cá rô đầu vuông ở tỉnh Hậu Giang) và 3 quần thể cá tự nhiên (được thu tại Cà Mau, Đồng Tháp và Hậu Giang) sử dụng các kỹ thuật RAPD (Random amplified polymorphic DNA) và ISSR (Inter-simple sequence repeat). - Bốn quần thể cá đều cho thấy mức độ đa dạng di truyền trung bình, thể hiện qua các thông số: tỉ lệ gene đa hình (từ 78,9. - Quần thể cá tự nhiên ở Cà Mau có sự đa dạng di truyền cao nhất. - Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy phần lớn trong tổng số biến dị di truyền tồn tại trong cùng 1 quần thể (92. - trong khi đó sự khác biệt di truyền giữa các quần thể lại thấp (giá trị Gst chứng tỏ mức độ trao đổi gene cao (Nm=7,2) giữa các quần thể. - Sự khác biệt di truyền thấp có thể do bị ảnh hưởng bởi các hoạt động của con người và đặc điểm địa lí như hệ thống sông ngòi kênh rạch ở Đồng bằng sông Cửu Long.. - Cá rô đồng là một trong những loài cá nước ngọt được nuôi phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) bởi vì chúng dễ nuôi, có sức chịu đựng cao, chất lượng thịt ngon và có nhu cầu thị trường cao (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993). - Năm 2009, người dân nuôi cá rô ở Hậu Giang phát hiện ra một dòng cá rô đồng mới từ ao nuôi, được gọi là cá rô đầu vuông. - Dòng cá này có hình dạng đầu hơi vuông, tăng trưởng nhanh và có kích cỡ lớn hơn cá rô đồng thường.. - Theo người dân ở Hậu Giang, đàn cá rô đầu vuông được nhân giống ban đầu từ 70 cá thể. - Nếu vậy thì sự đa dạng di truyền của cá rô đầu vuông này có thể là rất thấp. - Mặc dù, cá rô đồng đóng một vai trò khá quan trọng trong nuôi trồng thủy sản, song có rất ít nghiên cứu tập trung phân tích đa dạng di truyền của các quần thể ở các vùng phân bố tự nhiên của chúng, đặc biệt là ở ĐBSCL.. - Vì vậy, quần thể các loài cá đang có xu hướng giảm về số lượng ngày càng nhanh, cá rô đồng cũng không ngoại lệ. - Sự giảm về số lượng thường gắn với sự suy giảm về đa dạng di truyền, một yếu tố di truyền đóng vai trò rất quan trọng đối với khả năng thích ứng trước sự thay đổi liên tục của môi trường và khả năng phát triển bền vững của loài hoặc quần thể. - Việc bảo tồn sự đa dạng di truyền cũng cần thiết cho sự phát triển của quần thể hiện tại cũng như trong tương lai.. - Gần đây, để đảm bảo cho việc bảo tồn nguồn gene và nhân giống của các loài ngày càng hiệu quả, nhiều phương pháp và chỉ thị DNA đã được sử dụng để nghiên cứu về sự đa dạng di truyền của các loài khác nhau (Mondini et al., 2009). - Kỹ thuật RAPD và ISSR cũng được ứng dụng thành công trong việc phân tích đa dạng di truyền của một số loài thủy sinh (Chen and Leibenguth, 1995. - Nie et al. - Saad et al.. - Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự đa dạng di truyền của các dòng cá rô đồng bằng các chỉ thị phân tử RAPD và ISSR, cung cấp thông tin hữu ích và cần thiết cho chương trình nhân giống và bảo tồn nguồn gene cá rô.. - Cá rô đầu vuông được thu ở Hậu Giang. - Cá rô đồng tự nhiên được thu ở Cà Mau (huyện U Minh), Hậu Giang (Châu Thành A) và Đồng Tháp (Vườn quốc gia Tràm Chim). - Mỗi quần thể được thu 30 mẫu (tổng cộng 120 mẫu). - DNA được ly trích từ vây cá sử dụng phương pháp phenol-chloroform (Taggart et al. - Sau khi sàng lọc, 7 trong tổng số 20 mồi RAPD và ISSR cho vạch rõ và đa hình được chọn dùng trong phân tích đa dạng di truyền của 83 mẫu cá rô đồng (Bảng 1).. - Bảng 1: Các loại mồi của RAPD và ISSR cùng với trình tự, GC content, nhiệt độ tan chảy dùng trong phân tích đa dạng di truyền cá rô đồng. - Cả hai kỹ thuật phân tử RAPD và ISSR đều có tính chất giống nhau là những chỉ thị trội, do đó số liệu di truyền của hai chỉ thị này được phân tích chung bằng chương trình GenAIEx 6,5 (Peakall and Smous, 2012) và Popgene 1,3 (Yeh et al., 1999). - GenAIEx 6,5 được sử dụng để ước tính phần trăm của sự đa hình, số lượng allels quan sát và mong đợi, và tỉ lệ dị hợp cho mỗi quần thể.. - Khoảng cách di truyền (Genetic distance) và mức độ giống nhau về di truyền (Genetic identity) (Nei, 1972) giữa các quần thể cá được đánh giá dựa vào chương trình Popgene 1,3. - Chương trình này cũng được dùng để vẽ cây di truyền theo phương pháp UPGMA.. - 3.1 Về đa dạng di truyền của các dòng cá rô đồng. - Trên tổng số 83 mẫu cá của 4 dòng cá rô, 7 mồi (1 mồi của RAPD và 6 mồi của ISSR) đã tạo ra được 71 alleles có kích thước khoảng 250-1700 bp.. - trong số 4 dòng cá rô đồng thì dòng cá Cà Mau thể hiện sự đa dạng di truyền cao nhất, thể hiện qua các thông số khác như tỉ lệ dị hợp, tổng số vạch chung và riêng, số alleles quan sát và mong đợi. - Ngược lại dòng Đồng Tháp có tỉ lệ dị hợp và chỉ số Shannon thấp hơn các dòng khác.. - Bảng 4: Các thông số đa dạng di truyền (Mean ± SE) của 4 dòng cá rô đồng qua 7 mồi (1 RAPD + 6 ISSR). - Dòng cá Số mẫu Số vạch. - Về sự khác biệt di truyền giữa các dòng. - cá rô đồng. - Các thông số Nei về mức độ giống nhau và khoảng cách di truyền giữa các dòng cá tương ứng trong khoảng từ và Bảng 5). - Trong đó, dòng Đồng Tháp có sự khác biệt di truyền lớn nhất so với các dòng còn lại.. - Ngược lại, dòng cá Cà Mau có sự khác biệt di truyền thấp nhất. - Phân tích sự biến động di truyền. - cấp phân tử (Bảng 6) cho thấy rằng biến động di truyền khá thấp giữa các dòng, đóng góp 8% trong tổng số biến động di truyền, còn lại 92% là biến động di truyền trong cùng một dòng. - Sự khác biệt di truyền cũng được thể hiện rõ trong cây di truyền theo phương pháp UPMA (Hình 1), trong đó, dòng cá Đồng Tháp tách ra một nhánh khác biệt với các dòng khác. - Tuy nhiên, khoảng cách di truyền giữa các nhóm nhỏ.. - Bảng 5: Mức độ tương đồng di truyền (dưới đường chéo) và khoảng cách di truyền (trên đường chéo) giữa các dòng cá rô dựa trên chỉ thị RAPD và ISSR. - Bảng 6: Phân tích nguồn biến động di truyền (AMOVA) của 4 dòng cá rô. - Giữa các dòng . - Hình 1: Cây di truyền UPGMA dựa theo khoảng cách di truyền Nei (1978) giữa các dòng cá rô 3.3 Thảo luận. - Kết quả nghiên cứu cho thấy bốn dòng cá rô đồng của Việt Nam có sự đa dạng di truyền tương đối cao (thể hiện qua tỉ lệ gene đa hình tăng từ 78,87% tới 85,92%, và tỉ lệ dị hợp tăng từ 0,192 tới 0,258) so với các nghiên cứu khác sử dụng cùng loại chỉ thị phân tử (RAPD và ISSR). - Trong một nghiên cứu khác, Casu et al. - Việc khai thác cá quá mức và các hoạt động nuôi trồng thủy sản khác như sản xuất giống nhân tạo và nuôi thương phẩm có thể là nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm đa dạng di truyền của các quần thể tự nhiên (Frost et al., 2006. - Ở Cà Mau, trước năm 2012, nuôi cá rô hầu như chưa có, trong khi các tỉnh Hậu Giang và Đồng Tháp, phong trào nuôi cá đã có từ lâu và phát triển mạnh trên phạm vi rộng. - Ford and Myers (2008) nghiên cứu trên cá hồi và tìm thấy rằng những hoạt động nuôi trồng thủy sản có thể làm giảm sự đa dạng di truyền của dòng cá tự nhiên, do cá nuôi thất thoát ra môi trường ngoài và lai tạo với cá tự nhiên. - Điều này có thể là nguyên nhân của đa dạng di truyền ở các tỉnh Hậu Giang và Đồng Tháp thấp hơn so với Cà Mau. - Một kết quả tương tự được tìm thấy trong một nghiên cứu khác với tôm càng xanh, trong đó, dòng tôm Cà Mau có mức đa dạng di truyền cao nhất so với các tỉnh khác là Cần Thơ và Long An (Duong Thuy Yen et al. - Mức độ đa dạng di truyền tương tự nhau giữa các dòng cá đầu vuông và dòng cá tự nhiên Hậu Giang cho thấy chưa thể khẳng định dòng cá nuôi trải qua sự mất gen nghiêm trọng. - Tuy nhiên, các nghiên cứu khác đã tìm thấy rằng dòng cá nuôi có sự đa dạng di truyền thấp hơn dòng cá tự nhiên.. - Tương tự, cá chẽm (Lates calcarifer) trong điều kiện nuôi có sự đa dạng di truyền thấp hơn dòng cá tự nhiên qua sử dụng phương pháp RAPD (Rajasekar et al., 2012).. - Sự trao đổi gen cao gây ra sự đa dạng di truyền thấp giữa các dòng cá rô có thể là do tác động của con người hoặc đặc điểm địa lí như hệ thống sông ngòi kênh rạch. - Đặc biệt, không chỉ cá rô mà còn nhiều loại cá đồng khác ở Cà Mau thường xuyên được đem đi bán cho các nơi khác trong vùng. - Những hoạt động đó có thể làm tăng trao đổi gene giữa các dòng cá rô. - Như Hasselman et al., 2013 đã khẳng định sự trao đổi gene do con người gây ra phổ biến ở nhiều loài.. - Hơn nữa, hệ thống sông ngòi dày đặc của ĐBSCL cùng với tập tính di trú của cá rô có thể làm tăng sự trao đổi gen giữa các vùng, đặc biệt là vào mùa mưa (tháng 8-11). - Vị trí địa lí cũng một phần nào đó cho thấy rằng dòng cá Đồng Tháp có sự khác biệt di truyền lớn hơn các dòng khác. - Sekino and Hara’s (2000) dựa vào allosyme data chứng minh rằng dòng cá rô ở Thái Lan bị ảnh hưởng bởi đặc điểm địa hình, chủ yếu là hệ thống sông ngòi. - Cũng bằng cách phân tích allozyme, Maltagliati (1998) đã chứng minh sự tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lí đối với loài Aphanius fasciatus sống ở vùng nước lợ nước Ý, và cho rằng chính khoảng cách địa lý tạo nên cấu trúc của loài cá này.. - Sự khác biệt di truyền giữa các dòng cá rô trong nghiên cứu này thấp hơn rất nhiều so với các nghiên cứu khác cũng làm với cá rô đồng nhưng sử dụng các chỉ thị khác. - Nghiên cứu trình tự gene. - vùng D-loop của mtDNA trên cá rô đồng ở Malaisia, Jamsari et al. - (2010) tìm thấy sự biến động di truyền thấp trong cùng 1 dòng (15,28%) trong khi biến động di truyền giữa các dòng lại lớn (84,78. - Tương tự, sự biến động di truyền giữa các dòng cá rô ở Thái Lan cũng đươc chứng minh là khá cao dựa trên phương pháp PCR-RFLP trong ti thể (Hidayat and Senanan, 2010). - Ngược lại với những nghiên cứu đó, nghiên cứu này cho thấy sự biến động di truyền rất thấp giữa các dòng cá rô có thể 1 phần do chỉ thị đã sử dụng (RAPD và ISSR).. - Chỉ thị ISSR rất phổ biến trong phân tích đa dạng di truyền ở thực vật (Reddy et al. - Sica et al. - Cũng gần đây, Miguel et al., 2007 đã chứng minh ISSR rất hữu ích cho phân tích đa dạng di truyền và định rõ bố mẹ và các mối quan hệ của trai nước mặnMytilus dựa vào việc tìm ra rất nhiều vạch đa hình cung cấp thông tin về loci cùng lúc. - Với kết quả cho sự biến động di truyền khá cao trong cùng 1 dòng của nghiên cứu này cho thấy ISSR có thể ứng dụng để đánh giá sự đa dạng di truyền của cá rô đồng cũng như các loài cá khác.. - Holsinger et al., 2002). - Godwin et al., 1997. - Esselman et al., 1999). - Với hai chỉ thị phân tử RAPD và ISSR, cả bốn quần thể cá rô đồng tại ĐBSCL của Việt Nam đều cho thấy mức độ đa dạng di truyền tương đối cao,. - dạng di truyền cao nhất. - Kết quả nghiên cứu cho thấy hai chỉ thị phân tử RAPD và ISSR có thể sử dụng trong phân tích đa dạng di truyền. - Kết hợp nhiều chỉ thị phân tử trong đánh giá sự đa dạng di truyền và cung cấp thêm thông tin về các thông số di truyền quan trọng như kích cỡ quần thể hiệu quả, hệ số cận huyết,… của các dòng cá rô đồng, đặc biệt là dòng cá rô đầu vuông. - Bên cạnh đó, quần thể cá nuôi cần được nuôi cách ly với quần thể cá tự nhiên để hạn chế sự trao đổi gene giữa quần thể nuôi và tự nhiên.. - Casu, M., Lai, T., Curini-Galletti, M., Ruiu, A., and Pais, A. - Fernandes-Matioli F.M.C, Matioli, S.R., and Almeida-Toledo L.F. - Jamsari, A.F.J., Muchlisin, Z.A., Musri, M., and Siti Azizah, M.N. - Miguel et al. - Mondini, L., Noorani, A., and Pagnotta, M.A. - Raghuwanshi, K.S., Huraje, B.A., Chimote, V.P., and Borkar, S.G. - Rajasekar, M., Thangaraj, M., Barathkumar, T.R., Subburaj, J., and Muthazhagan, K.. - P., Sarla, N., and Siddiq, E. - Saad, Y.M., Rashed, M.A., Atta, A.H., and Ahmed, N.E.. - Sica, M., Gamba, G., Montieri, S., Gaudio, L., and Aceto, S. - Yeh, F.C., Yang, R., and Boyle, T