- SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ DNA MÃ VẠCH. - CỦA HAI LOÀI CÁ BỐNG TRÂN Butis butis VÀ Butis humeralis Nguyễn Phương Thảo 1 và Dương Thúy Yên 1. - DNA mã vạch, cá bống trân, Butis butis, Butis humeralis, COI, Eleotridae. - Nghiên cứu này nhằm so sánh đặc điểm hình thái và trình tự gene cytochrome C oxidase subutnit I (COI) của hai “loài” cá bống trân Butis butis và Butis humeralis đã được công bố trong các nghiên cứu trước để kiểm chứng việc định danh hai loài. - Về trình tự gene COI, các mẫu của hai loài giống nhau ở mức 99-100%. - Như vậy, 2 nhóm cá bống trân là cùng một loài. - butis ở Genbank (giống trình tự gene COI ở mức 86. - butis trên thế giới chưa rõ ràng và cần tiếp tục được nghiên cứu.. - Phân biệt chính xác các loài cá là nhiệm vụ rất quan trọng nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu đa dạng loài và bảo vệ nguồn lợi thủy sản, đặc biệt. - Khó khăn trong phân loại, định danh xảy ra ở bộ phụ cá bống Gobioidei, có thành phần loài lớn nhất trong lớp cá xương với hơn 2.000 loài, trong đó số lượng họ và giống của bộ phụ này chưa thống nhất (Thacker, 2000. - Trong các loài cá bống được khai thác, các loài thuộc họ cá bống đen Eleotridae đóng vai trò quan trọng vì một số loài có giá trị kinh tế cao, số khác góp phần vào chức năng sinh thái và sinh học nhờ số lượng chiếm ưu thế (Thacker, 2003). - Trước đây, họ cá bống đen có khoảng 35 giống và 155 loài, được tìm thấy chủ yếu ở khu vực nhiệt đới Ấn Độ - Thái Bình Dương (Nelson, 2006). - Trong nghiên cứu cá trên sông Mekong ở Campuchia, Rainboth (1996) đã tìm ra họ Eleotridae có 6 giống và 6 loài. - Bên cạnh sự khác biệt về phạm vi và không gian nghiên cứu, kết quả khác nhau giữa các nghiên cứu theo thời gian còn có thể do việc định danh loài không chính xác.. - Đặc điểm chung của các loài trong họ cá bống đen là có thân hơi dài, phủ vảy nhỏ và vừa. - Tuy nhiên, 2 loài cá bống trân B. - Những đặc điểm hình thái khác biệt nhỏ và rất khó nhận biết này có thể dẫn đến sự nhầm lẫn trong phân loại.. - Trong khi đó, hầu như chưa có công trình nào công bố về việc sử dụng chỉ thị phân tử để phân loại 2 loài cá này.. - Hiện nay, phương pháp phân loại dựa vào trình tự một đoạn DNA đặc trưng cho loài (được gọi là DNA barcoding) được áp dụng, giải quyết được những khó khăn trong phân loại nếu chỉ dựa vào hình thái. - Phương pháp này cho kết quả phân loại nhanh và chính xác cao (Steinke et al., 2009a). - Gene này được nhiều tác giả công nhận là có hiệu quả cao trong phân loại loài, như nghiên cứu về các loài cá biển ở Úc (Ward et al., 2005), cá nước ngọt ở Canada (Hubert et al., 2008) hay các loài cá cảnh kinh tế ở Bắc Mỹ (Steinke et al., 2009b).. - Nghiên cứu này nhằm xác định mối quan hệ giữa hai loài (tạm gọi là “loài”, theo các nghiên cứu trước, như Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993. - Võ Thành Toàn và Hà Phước Hùng, 2013) cá bống trân thông qua việc kết hợp so sánh đặc điểm hình thái và DNA mã vạch di truyền của chúng, từ đó góp phần hoàn chỉnh việc định danh hai loài cá này nói riêng và họ cá bống đen Eleotridae nói chung.. - 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thu mẫu. - humeraris còn gặp nhiều khó khăn, do số cá thể của loài này ngoài tự nhiên không nhiều nên có sự chênh lệch số lượng mẫu giữa hai loài.. - 2.2 Phương pháp phân tích các đặc điểm hình thái. - Theo các tác giả, cơ sở phân biệt hai loài cá bống trân là: loài B. - Các chỉ tiêu hình thái được mô tả và phân tích trên mẫu cá tươi. - Mẫu phân tích di truyền được thu từ mẫu phân tích hình thái. - Số lượng mẫu ly trích DNA ở hai loài B. - 2.3.2 Phương pháp khuếch đại chuỗi DNA (Polymerase Chain Reaction, PCR) và giải trình tự. - Ivanova et al., 2007):. - Mẫu PCR có kết quả tốt (vạch rõ và sáng) được gửi giải trình tự. - 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 2.4.1 Số liệu hình thái. - Tỉ lệ các chỉ tiêu hình thái đo của hai loài cá này được so sánh bằng phương pháp ANOVA một nhân tố. - Sau đó, trình tự gene của hai loài cá bống trân được so sánh với cơ sở dữ liệu của Genbank thông qua chương trình BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/).. - 3 KẾT QUẢ. - 3.1 Đặc điểm hình thái của hai loài bống trân Hình thái bên ngoài của hai loài có một số đặc điểm giống nhau. - Trong nghiên cứu của Võ Thành Toàn và Hà Phước Hùng (2013) điểm khác biệt giữa hai loài về các vạch xuất phát từ phần dưới của mắt không được đề cập. - Về vị trí các vi, điểm bắt đầu của vi lưng thứ hai ở loài B. - Cả hai loài đều có điểm kết thúc của vi lưng thứ hai và vi hậu môn ngang nhau. - butis phù hợp với nghiên cứu của Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993). - Khác với kết quả nghiên cứu này, Võ Thành Toàn và Hà Phước Hùng (2013) nhận thấy điểm bắt đầu vi hậu môn của loài B. - Các chỉ tiêu đếm ở hai loài không có sự khác biệt (Bảng 1). - Bảng 1: So sánh các chỉ tiêu đếm của hai loài cá bống trân. - Chỉ tiêu Giá trị Nghiên cứu này Nghiên cứu trước. - Nghiên cứu của Võ Thành Toàn và Hà Phước Hùng (2013) So với các nghiên cứu trước Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương(1993), Võ Thành Toàn và Hà Phước Hùng (2013) thì các chỉ tiêu đếm trong. - nghiên cứu này có kết quả tương tự, ngoại trừ số tia vi đuôi.. - độ lệch chuẩn) tỉ lệ số đo của hai loài cá bống trân. - Cùng với các chỉ tiêu đếm, các chỉ tiêu đo giữa hai loài cũng được so sánh. - nghiên cứu của Trần Đắc Định và ctv. - 3.2 So sánh trình tự gene COI của hai loài bống trân B. - Tỉ lệ các loại nucleotide ở hai loài này đều tương đương nhau (Bảng 3). - SE) trong cùng một loài. - Loài T C A G Khoảng cách di truyền*. - Tỉ lệ thay đổi trình tự nucleotide trong cùng nhóm (Thymine và Cytosine, Adenine với Guanine cao hơn so với sự thay đổi giữa các nhóm . - Khoảng cách di truyền trong cùng một loài ở loài B. - Trong khi đó, khoảng cách di truyền giữa hai loài là . - Như vậy, khoảng cách di truyền giữa hai loài tương đương với khoảng cách trong cùng một loài. - Trình tự gene COI của hai loài B. - Hai loài cá bống trân không tách thành hai nhánh riêng biệt mà các mẫu của chúng nằm xen kẽ nhau trong cùng những nhánh nhỏ. - Điều này chứng tỏ gene COI của hai loài này rất giống nhau và chúng là cùng một loài.. - Hình 1: Cây di truyền của hai loài cá bống trân Khi so sánh trình tự gene của chúng với cơ sở. - dữ liệu trên Genbank thì cả hai loài đều giống với trình tự của loài B. - Về đặc điểm hình thái, hai loài B. - của vi lưng và vi hậu môn và tỉ lệ số đo… Sự khác biệt này có thể là do sự đa dạng hình thái trong cùng một loài. - Một số nhà nghiên cứu cho rằng môi trường là nhân tố lớn nhất trong việc hình thành sự khác biệt hình thái giữa các quần thể (Norton et al., 1995. - Điều này có thể lý giải cho sự khác biệt về đặc điểm hình thái của một số cá thể thuộc nhóm cá bống trân, loài phân bố rộng, chúng có thể sống ở cả vùng ngọt, lợ, mặn nhưng chủ yếu sống ở môi trường nước lợ. - Cá bống trân sống ở các khu vực có điều kiện môi trường khác nhau có thể chịu tác động lên việc hình thành các đặc điểm hình thái khác nhau.. - Giả thiết dựa trên kết quả hình thái rằng hai loài B. - humeralis có thể cùng một loài phù hợp với kết quả so sánh trình tự gene COI, chúng giống nhau ở mức 99-100%. - Mức độ khác biệt giữa 2 loài này tương đương với sự khác biệt trong cùng một loài (Bảng 3) và rất nhỏ so với sự khác biệt trung bình giữa các loài cùng một giống thuộc bộ phụ cá bống 22,2%. - (Viswambharan et al., 2013) hay 9,93% ở nhiều loài cá ở Úc (Ward et al., 2005). - 1%) như ở các loài cá bống ở Ấn Độ là 1,2% (Viswambharan et al., 2013), cá ở Úc là 0,39% (Ward et al., 2005).. - Khoảng cách này giữa 2 nhóm bống trân (0,3%) chứng tỏ chúng khác nhau trong phạm vi đa dạng của cùng một loài. - Khi so trình tự gene COI của các mẫu cá trong nghiên cứu với cơ sở dữ liệu ở Genbank, kết quả cho thấy chúng giống 86% với trình tự gene của loài B. - Juguilon et al., 2014, địa điểm: Philippines). - butis trên thế giới chưa rõ ràng và cần tiếp tục được nghiên cứu trên phạm vi quốc tế để thống nhất trong cách định danh và hệ thống phân loại của các loài cá bống đen.. - Từ kết quả trong nghiên cứu và sự thiếu thông tin của loài B. - humeralis trên thế giới, có thể có 2 khả năng xảy ra: (1) sự khác biệt về hình thái giữa 2 nhóm cá bống trân ở Đồng bằng sông Cửu Long là do sự đa dạng kiểu hình trong cùng một loài. - hoặc (2) có 2 loài khác nhau, nhưng quá trình thu mẫu chỉ thu được 1 loài, các đặc điểm hình thái sử dụng để phân chia thành 2 nhóm cá không chính xác.. - Một số loài cá khác cũng thể hiện sự đa dạng về hình thái trong cùng một loài được kiểm chứng bằng trình tự COI. - Ví dụ, cá rô đầu vuông và cá rô đồng tự nhiên khác nhau về hình dạng đầu và nhiều chỉ tiêu hình thái đo nhưng có cùng trình tự gene COI (Dương Thúy Yên và Trương Ngọc Trinh, 2013. - Heath 2003, Pearse et al., 2009). - Kết quả phân tích trình tự một số gene ti thể gồm 16S, Cytochrome b genes và D-loop sequences cho thấy 2 dòng chỉ khác nhau 1 – 2 vị trí nucleotide và không cố định giữa 100 mẫu quan sát (Docker and Heath 2003). - Ở Châu Phi, một nhóm cá được gọi là loài “Acará” được phân tích gene COI và gene 12S rRNA cho thấy chúng gồm 7 loài khác nhau (Ardura et al., 2010). - Kết quả nghiên cứu trên hai nhóm cá bống trân cùng những ví dụ nêu trên càng chứng tỏ những trường hợp định danh loài bằng phương pháp hình thái chưa thuyết phục cần kết hợp với ứng dụng phương pháp DNA mã vạch.. - Có thể 2 hay nhiều gene mã vạch cần được kiểm tra trong những trường hợp khó như cá bống trân.. - Tuy có một vài đặc điểm hình thái khác nhau nhưng hai nhóm cá bống trân đã được xem là 2 loài B. - humeralis được thu trong nghiên cứu này giống nhau về hình dạng cơ thể, màu sắc, các chỉ tiêu đếm và có trình tự gene COI tương đồng đến 99-100%. - Kết quả này chứng tỏ 2 nhóm cá trong nghiên cứu này là cùng một loài.. - Tiếp tục thu mẫu cá bống trân với số lượng nhiều hơn và việc định danh hình thái cần có sự tham gia của một số chuyên gia phân loại cá. - Đồng thời, mở rộng phạm vi nghiên cứu các nhóm cá bống trân ở trong khu vực Đông Nam Á để xác định chính xác loài B. - Áp dụng đồng thời 2 hay nhiều gene mã vạch đối với các nhóm cá bống trân có đặc điểm hình thái khác nhau.. - Mở rộng khả năng ứng dụng chỉ thị phân tử vào việc định danh các loài cá nói chung và các loài cá còn lại thuộc họ Eleotridae nói riêng, nhằm hoàn chỉnh hệ thống phân loại của họ cá bống đen.. - So sánh đặc điểm hình thái của cá rô đầu vuông và cá rô đồng tự nhiên (Anabas testudineus). - So sánh trình tự một số gene mã vạch của cá rô đầu vuông và cá rô đồng tự nhiên (Anabas testudineus Bloch, 1792). - Định loại các loài cá nước ngọt Nam Bộ. - Định loại các loài cá nước ngọt vùng Đồng bằng sông Cửu Long. - Thành phần loài và mức độ phong phú của các loài cá bống thuộc họ Eleotridae trên sông Hậu