BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
HOÀNG KIM QUỲNH NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH LOÀI
CỦA CÁ NGỰA (HIPPOCAMPUS SPP.)
VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA CÁ NGỰA ĐEN
(HIPPOCAMPUS KUDA BLEEKER, 1852)
TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Mã số: 60.62.70 Người hướng dẫn khoa học:
TS. ĐẶNG THÚY BÌNH
Nha Trang - 2011
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả và số
liệu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nghiên cứu nào.
Tác giả luận văn
Hoàng Kim Quỳnh
em Hà và Ngoan đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp những ý kiến hữu ích cho tôi trong
quá trình viết và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến gia đình đã động viên và giúp đỡ
tôi cả về vật chất và tinh thần trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn. iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC HÌNH vi
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG LUẬN 3
1.1. Một số đặc điểm sinh học của cá ngựa 3
1.1.1. Đặc điểm hình thái 3
1.1.2. Đặc điểm phân bố và môi trường sống 4
1.1.3. Đặc điểm dinh dưỡng 5
1.1.4. Đặc điểm sinh trưởng 6
1.1.5. Đặc điểm sinh sản 8
3.1.4. Cá ngựa gai nhọn (Hippocampus histrix Kaup, 1856) 35
3.1.5. Cá ngựa thân trắng (Hippocampus keloggi Jordan & Snyder, 1902) 36
3.1.6. Cá ngựa vằn (Hippocampus comes Cantor, 1850) 37
3.2. Đặc điểm di truyền cá ngựa 38
3.2.1. Khuếch đại DNA cá ngựa 38
3.2.2. Mối quan hệ phát sinh loài của các loài cá ngựa (Hippocampus spp.) 39
3.2.2.1. Mối quan hệ phát sinh loài dựa trên gen CO1 mtDNA 39
3.2.2.2. Mối quan hệ phát sinh loài dựa trên gen 16S mtDNA 42
3.2.3. Đa dạng di truyền cá ngựa đen Hippocampus kuda 47
3.2.4. So sánh mối quan hệ loài cá ngựa trong một số nghiên cứu 50
3.3. Thảo luận 51
3.3.1. Phân loại cá ngựa dựa vào phương pháp hình thái 51
3.3.2. Mối quan hệ tiến hóa dựa trên các chỉ thị phân tử 52
3.3.3. Sự đa dạng di truyền của cá ngựa đen H. kuda 54
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56
4.1. Kết luận 56
4.2. Đề xuất ý kiến 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
Tài liệu tiếng Việt: 58
Tài liệu tiếng Anh: 59
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Sinh trưởng của cá ngựa đen nuôi 6
Bảng 1.2. Độ dài mùa sinh sản của một số loài cá ngựa 9
Bảng 1.3. Sức sinh sản của cá ngựa cái và khả năng ấp của cá ngựa đực (Trương Sĩ
Kỳ, 1997, 2000). 10
Hình 1.4. Cá ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus) 4
Hình 1.5. Cá ngựa gai nhọn (Hippocampus histrix);
4
Hình 1.6. Cá ngựa thân trắng (Hippocampus kelloggi) 4
Hình 1.7. Các giai đoạn phát triển của cá ngựa đen con. 7
Hình 1.8. Cá ngựa chuyển trứng 10
Hình 1.9. DNA ti thể người 13
Hình 2.1. Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 24
Hình 2.2. Đặc điểm hình thái ngoài và các chỉ tiêu phân loại cá ngựa 25
Hình 2.3. Đặc điểm hình thái phân loại các loài cá ngựa Việt Nam 26
Hình 3.1. Cá ngựa đen (Hippocampus kuda) 33
Hình 3.3. Cá ngựa ba chấm (Hippocampus trimaculatus) 34
Hình 3.3. Cá ngựa gai (Hippocampus spinosissimus) 35
Hình 3.4. Cá ngựa gai nhọn (Hippocampus histrix) 36
Hình 3.5. Cá ngựa thân trắng (Hippocampus kelloggi) 36
Hình 3.6. Cá ngựa vằn (Hippocampus comes) 37
Hình 3.7. Kết quả điện di sản phẩm PCR của các mẫu cá ngựa 39
Hình 3.8. Cây phát sinh loài dựa trên gen CO1 mtDNA của cá ngựa thu tại vùng biển
Nam Trung Bộ 44
Hình 3.9. Cây phát sinh loài dựa trên gen 16S mtDNA của cá ngựa thu tại vùng biển
Nam Trung Bộ 45
Hình 3.10. Cây đa dạng loài dựa trên gen CO1 mtDNA của cá ngựa đen Hippocampus
kuda thu tại vùng biển Nam Trung Bộ; 48 vii
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Nước ta, với tiềm năng diện tích mặt biển lớn, có điều kiện rất lớn để phát triển
nghề nuôi trồng và khai thác thủy sản. Trong những năm qua, sự phát triển của nghề
nuôi thủy sản giữ vị trí quan trọng trong cơ cấu GDP, góp phần giải quyết việc làm,
nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống nông ngư dân. Bên cạnh các đối tượng truyền
thống như cá tra, tôm sú, cá biển,…, cá ngựa gần đây, với ứng dụng nổi bật trong y
học và sinh vật cảnh, đã và đang trở thành một đối tượng quan trọng và thu hút được
sự quan tâm của người nuôi và các nhà nghiên cứu.
Việt Nam là một trong năm quốc gia xuất khẩu cá ngựa nhiều nhất thế giới. Trung
bình, Việt Nam bán khoảng 6,5 tấn cá ngựa (tương ứng với khoảng 2,2 triệu con) mỗi
năm, chủ yếu là xuất sang Trung Quốc (Vincent, 1996; Giles và ctv, 2005). Mặc dù một
số loài cá ngựa đã được sản xuất giống và nuôi thương phẩm thành công nhưng phần
lớn sản lượng được khai thác từ tự nhiên. Những hạn chế trong công tác quản lý, quy
hoạch và bảo vệ nguồn lợi thủy sản nói chung và cá ngựa nói riêng mà nguyên nhân
chính là thiếu những nghiên cứu làm cơ sở cho việc xây dựng các giải pháp bảo tồn đã
dẫn đến việc khai thác quá mức và cạn kiệt nguồn lợi cá ngựa nước ta. Hậu quả là nhiều
loài đã bị suy giảm nghiêm trọng về cả sản lượng và kích thước khai thác, ngày càng
nhiều loài được liệt vào sách đỏ Việt Nam và quan trọng hơn là sự suy giảm mức độ đa
dạng di truyền của nhiều quần thể cá ngựa nước ta. Trong khi đó, cá ngựa vốn có khả
năng sinh sản thấp, ít di chuyển, hình thức giao phối đặc biệt khiến chúng dễ dàng là đối
tượng của các hình thức khai thác quá mức (Lourie và ctv, 1999).
Nghiên cứu về sinh sản nhân tạo cá ngựa nước ta đã được đề cập trong nhiều nghiên
cứu. Tuy nhiên, các nghiên cứu chuyên sâu liên quan đến điều tra nguồn lợi và đa dạng di
truyền cá ngựa nước ta còn rất hạn chế, ngoại trừ công trình nghiên cứu của Lourie và ctv
(1999) và nghiên cứu gần đây của Ngô Đăng Nghĩa và Đặng Thúy Bình (2009). Các
nghiên cứu về mối quan hệ phát sinh loài của cá ngựa và đa dạng di truyền của cá ngựa
đen tại khu vực Nam Trung Bộ nước ta – vùng có nhiều loài cá ngựa phân bố tự nhiên vẫn
chưa được đề cập.
Trong tổng số 106 loài cá ngựa được công bố (McAllister, 1990), rất nhiều loài
trong số đó bị định danh nhầm (McAllister, 1990; Eschmeyer, 1996) do thiếu tính đa
3
CHƯƠNG I
TỔNG LUẬN
1.1. Một số đặc điểm sinh học của cá ngựa
1.1.1. Đặc điểm hình thái
Cá ngựa có hình dạng khác biệt so với nhiều loài cá khác. Đầu to có dạng như
đầu ngựa kéo dài và nằm trên trục vuông góc với thân. Hai mắt nằm trên phần đầu có
thể cử động hoàn toàn độc lập nhau. Cơ thể gồm nhiều đốt xương vòng, trong đó,
nhiều đốt có gai: các đốt 1, 4, 7, 11 ở phần thân và các đốt 1, 4, 8, 11, 14, 16, 18, 20 ở
phần đuôi. Da cá ngựa không có dạng vẩy và bao phủ toàn bộ mặt ngoài bộ khung
xương. Cá ngựa trưởng thành chỉ có vây ngực và vây lưng, không có vây đuôi. Đuôi
thon nhỏ, có khả năng cuộn lại để bám vào giá thể. Chiều dài trung bình của cá ngựa
từ 10 - 20 cm. Có loài có kích thước rất nhỏ như Hippocampus denise chỉ 2 cm, ngược
lại, loài Hippocampus abdominalis có thể đạt đến kích thước 30 cm (Francis, 1988).
Phần lớn cá ngựa có màu nâu hoặc đen. Tuy nhiên, một số loài có khả năng thay đổi
màu sắc như Hippocampus capensis, bình thường có màu nâu nhưng tùy theo điều
kiện môi trường, chúng có thể chuyển sang các màu như: đen, xanh, trắng hoặc vàng
(Bell và ctv, 2003).
* Một số loài cá ngựa thường gặp ở biển Việt Nam:
Hình 1.1. Cá ngựa đen (H. kuda) Hình 1.2. Cá ngựa gai (H. spinosissimus)
[] [http:// xttm.agroviet.gov.vn]
4
Cá ngựa thuộc nhóm bắt mồi ít chủ động. Cá thường chọn các vị trí thuận lợi và
rình con mồi bơi qua để đớp. Mõm có dạng ống, không có răng và dạ dày, ruột thẳng.
Hầu hết các loài cá ngựa có phổ thức ăn tương đối giống nhau: artemia, mysid,
copepoda, isopoda, luân trùng, amphipoda, cá nhỏ hoặc động vật không xương khác.
Trong đó, thành phần thức ăn là giáp xác chiếm tỷ lệ lớn trong khẩu phần thức ăn của cá
ngựa và có sự thay đổi theo giai đoạn phát triển, với giai đoạn nhỏ ăn nhiều amphipoda
và giai đoạn lớn ăn các loài tôm thuộc bộ Caridea (Woods, 2002; Foster và Vicent,
2004; Kitsos và ctv, 2008). Ngoài tự nhiên cá ngựa không ăn thực vật như tảo và rong
biển (Teixeira và Musick, 2001; Woods, 2002). Nhưng các mảnh cỏ biển được tìm thấy
trong ruột của một số loài như: H. trimaculatus, H. guttulatus, có thể do chúng bám vào
thức ăn của cá ngựa và theo vào trong ruột (Foster và Vicent, 2004; Kendrick và
Hyndes, 2005; Kitsos và ctv, 2008). Có ít nhất một loài đã biết (H. guttulatus) ăn thức
ăn là các chất cặn bã, các hạt lơ lửng trong môi trường nước (Foster và Vicent, 2004).
Thức ăn cho cá ngựa giống trong nuôi nhân tạo là các loại động vật nổi còn
sống và phù hợp với kích cỡ miệng, tuy nhiên, chúng cũng có thể ăn được các loại
giáp xác đông lạnh như copepoda (Trương Sĩ Kỳ và ctv, 1993; Vicent, 1996; Woods,
2003b). Nghiên cứu về tính chọn lọc thức ăn trên cá ngựa, Payne và Rippingale (2000)
đã nhận thấy thức ăn thích hợp cho giai đoạn đầu của cá ngựa (mới nở - 35 ngày tuổi)
là nauplius của copepoda hay luân trùng. Ương nuôi cá ngựa giống (H. hippocampus)
bằng copepoda nauplii hay luân trùng cho kết quả sinh trưởng và tỷ lệ sống cao hơn so
với cho ăn bằng artemia nauplii do chúng được tiêu hóa tốt hơn (Hồ Thị Hoa, 2006;
6
Otero-Ferrer và ctv, 2010). Nghiên cứu của Woods và Valentino (2003) cho thấy có
thể thay thế artemia làm giàu bằng mysis (Amblyops kempi) đông lạnh trong nuôi cá
ngựa Hippocampus abdominalis do hàm lượng axít béo không no (HUFA) và protein
cao của loại thức ăn này.
Hoạt động bắt mồi của cá ngựa chủ yếu diễn ra vào ban ngày (6 – 18 giờ) điều
này được đề cập trong nhiều nghiên cứu (Trương Sĩ Kỳ và ctv, 1996; Trương Sĩ Kỳ,
2000; Foster và Vincent, 2004). Một số loài cá ngựa như cá ngựa đen (Hippocampus
21.76 mm L
S
(14–18 ngày tuổi), (f) 29.80–69.25 mm L
S
(25–51 ngày tuổi), (g) 49.19–
107.88 mm L
S
(60–89 ngày tuổi), (h) 86.70–129.31 mm L
S
(98–124 ngày tuổi). (h i),
con cái, (h ii), con đực.
8
1.1.5. Đặc điểm sinh sản
Việc xác định tuổi thành thục lần đầu của cá ngựa gặp rất nhiều khó khăn và
mới chỉ được đề cập trên một vài đối tượng. Những loài có kích thước nhỏ như H.
zosterae thành thục lần đầu sau 3 tháng tuổi, trong khi các loài Hippocampus barbouri,
H. fuscus, H. hippocampus và H. ingens thành thục sau 4 đến 5 tháng tuổi. Một số loài
khác như H. spinosissimus, H. trimaculatus, và H. capensis thành thục muộn hơn sau 6
đến 12 tháng tuổi (Foster và Vincent, 2004).
Theo Foster và Vincent (2004), mùa vụ sinh sản và độ dài của mùa vụ sinh sản
của cá ngựa có sự khác nhau giữa các quần thể tùy thuộc vào vùng địa lý và chịu sự ảnh
hưởng của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sang và nguồn thức ăn sẵn có. Mùa
sinh sản của H. zosterae bị chi phối bởi độ dài chiếu sáng trong ngày hơn là ảnh hưởng
của nhiệt độ. Loài H. trimaculatus ở Trung Quốc có đỉnh cao sinh sản từ tháng 3 đến
tháng 5, nếu trong điều kiện nhiệt độ được duy trì ở mức ổn định chúng có thể sinh sản
quanh năm, hay ở Philippin nơi có nhiệt độ quanh năm tương đối ổn định thì người ta
bắt gặp cá thể mang trứng của loài H. comes ở mọi thời điểm trong năm nhưng đỉnh cao
là từ tháng 7 đến tháng 12 (Foster và Vincent, 2004). Cá ngựa phân bố ở khu vực nhiệt
đới có mùa vụ sinh sản dài hơn so với vùng cận nhiệt đới và các vùng nước lạnh, ngoại
Quanh
năm
12 9 – 18 -
H. erectus
T 5 -
10
6 21 Herald và Rakowicz, 1951
H. guttulatus T3 - 10 8 21 -28
Boisseau, 1967;
Cabo, 1979; Kuiter, 200l;
H. hippocampus
T 4 -
10
7 21 – 34
Boisseau, 1967; Lythgoe
vàLythgoe, 1971; Cabo,
1979
H. kuda
Quanh
năm
12 10 – 24
Xu, 1985; Mi và ctv.,
1998; Truong và Doan,
1994; Truong, 1994
Hầu hết các loài cá ngựa ở biển Việt Nam đều có mùa đẻ kéo dài quanh năm.
Tuy nhiên, tùy loài và vùng biển mà mùa đẻ rộ có thể thay đổi. Đối với loài cá ngựa
đen vùng biển Khánh Hòa mùa đẻ rộ thuộc các tháng 4, 5, 9, 10 và 12 (Trương Sĩ Kỳ
và ctv, 1993; Trương Sĩ Kỳ, 2000). Cá ngựa gai nhọn (H. histrix) từ tháng 5 đến tháng
11. Cá ngựa ba chấm (H. trimaculatus) từ tháng 3 đến tháng 5 và tháng 10 (Trương Sĩ
trứng đạt đến giai đoạn chín muồi, cá cái sẽ chuyển trứng sang túi ấp của cá đực. Sau
đó, cá đực sẽ ấp trứng và phóng thích cá con ra ngoài (Trương Sĩ Kỳ, 2000). Việc bắt
cặp sinh sản ở cá ngựa thể hiện tính chung thủy cao trong suốt mùa vụ sinh sản
(Kornienko, 2001). Trong mùa sinh sản, con đực có thể có đến 3 túi ấp trứng chứa
phôi ở các giai đoạn khác nhau do trong quá trình ấp, cá ngựa đực vẫn có thể nhận túi
trứng mới từ cá cái. Cá là loài phân tính, có thể phân biệt con đực và con cái thông qua
đặc điểm hình thái, túi ấp trứng ở phía bụng của con trưởng thành (Choo và Liew, 2006). Hình 1.8. Cá ngựa chuyển trứng
(nguồn và 11
1.2. Hiện trạng nghề khai thác và nuôi cá ngựa ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất giống và nuôi cá ngựa
Việc nuôi cá ngựa với mục đích kinh tế được bắt đầu từ những năm 50 cho đến
năm 1980. Từ năm 1957, Trung Quốc đã nuôi hai loài cá ngựa H. kuda và H.
trimaculatus. Thức ăn sử dụng trong nuôi cá chủ yếu là ấu trùng giáp xác, cá ngựa
trưởng thành được cho ăn moi, ruốc, bột tôm tươi hay khô. Trung Quốc có 7 cơ sở
nuôi qui mô lớn ở vùng biển phía nam (Trương Sĩ Kỳ, 2006b).
Nghiên cứu nuôi cá ngựa thương phẩm trong điều kiện nhân tạo đang thu hút sự
quan tâm nghiên cứu của nhiều quốc gia. Thái Lan bắt đầu nghiên cứu nuôi cá ngựa
thương phẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng kết quả bước đầu chưa thật sự
khả quan. Tỷ lệ sống của cá không cao, nguồn thức ăn nuôi cá chưa chủ động được cũng
như chưa cho cá ngựa tái phát dục trong điều kiện nuôi nhốt, cho nên chưa tạo được thế
hệ F2. Các nước Anh, Úc, Ấn Độ, Nam Phi, Bỉ, cũng đang tập trung nghiên cứu đặc
Perante và ctv, 1998;
H. capensis Nam Phi Heather, 2005
H. gutullatus Tây Ban Nha Planas và ctv, 2010
H. reidi Ý Olivotto và ctv, 2008
2.2.2. Tình hình đánh bắt và mua bán cá ngựa
Mặc dù là loài có giá trị kinh tế và nhu cầu xuất khẩu cao nhưng vấn đề phát
triển và bảo tồn chúng vẫn chưa được quan tâm đúng mực. Cá ngựa được xuất khẩu
dưới dạng sống và khô phục vụ cho các mục đích như làm thuốc chữa bệnh hay làm
cảnh (Giles và ctv, 2006). Trong tự nhiên, cá ngựa được khai thác thông bằng cách lặn
bắt hay sử dụng các thiết bị như lưới quét.
Ở Việt Nam, việc điều tra và quản lý khai thác cá ngựa phục vụ cho mục đích
thương mại đã được đánh giá. Mặt dù tỷ lệ đánh bắt hàng ngày không lớn, nhưng mỗi
năm vẫn có đến 6,5 tấn cá ngựa khô (khoảng 2,2 triệu con) được khai thác và tập trung
chủ yếu ở 5 tỉnh ven biển. Cá được thu mua bởi các thương lái ở địa phương, sau đó
cung cấp cho các thị trường nội địa chính như Thành Phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng và
Đà Nẵng. Tuy nhiên, phần lớn sản lượng cá khai thác được xuất khẩu sang thị trường
Trung Quốc, chủ yếu là các tỉnh gần biên giới với nước ta, trong đó phải kể đến tỉnh
Quảng Tây. Các quy định về phương pháp và kích cỡ cá khai thác ở nước ta còn thiếu
và chưa rõ ràng.
13
Dựa vào phương pháp hình thái và di truyền, Lourie và ctv (1999) đã chỉ ra có
tổng cộng 7 loài cá ngựa được tìm thấy trong lãnh hải Việt Nam. Chúng chủ yếu phân
bố ở các khu vực biển có rạng san hô hay thảm cỏ biển phát triển và cả các cửa sông
ven biển. Trong tổng số 7 loài thì có 3 loài được thị trường ưa chuộng bao gồm
Hippocampus spinosissimus, H. trimaculatus và H. kuda.
1.3. Đa dạng di truyền ở cá ngựa và một số loài thủy sinh vật
1.3.1. DNA ti thể và nghiên cứu di truyền quần thể
DNA ti thể (mitochondrial DNA-mtDNA) là một hệ gen độc lập, thường là
mạch vòng, được định vị trong ti thể. Bộ gen ti thể có cấu tạo xoắn kép, trần, mạch
thích hợp và có giá trị nhất trong phân tích di truyền quần thể, đặc biệt là đối với các
nghiên cứu biến đổi di truyền bên trong loài (Brown và ctv, 1979). Do đó, xác định và
so sánh trình tự mtDNA nhất là trình tự vùng siêu biến là phương pháp có độ tin cậy
cao được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu di truyền quần thể. Chúng không chỉ được
sử dụng để phân biệt các loài trong cùng một giống mà còn phân biệt các nhóm địa lý
trong cùng một loài (Wu và ctv, 2005). Trình tự của hệ gen ti thể của nhiều loài sinh
vật đã được nghiên cứu và công bố trên ngân hàng gen (GenBank) là cơ sở quan trọng
trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể sinh vật trên thế giới.
Một ưu điểm khác của DNA ti thể là chúng hiện diện với một số lượng lớn
trong tất cả các tế bào. Vì vậy, việc tách chiết DNA ti thể rất dễ dàng ngay cả với một
lượng mẫu nhỏ và không được bảo quản trong điều kiện thích hợp. Bên cạnh đó, DNA
ti thể không có các đoạn không mã hóa. Các đoạn này vốn rất phổ biến trong DNA bộ
gen, thường làm cho quá trình giải trình tự thêm phức tạp vì đôi khi cần phải tạo dòng
để thu được đoạn gen mong muốn tinh sạch (Tautz và ctv, 2003, Schander và
Willasen, 2005). Việc khuếch đại các đoạn gen của DNA ti thể chỉ cần một số lượng
giới hạn các đoạn mồi. Trên thực tế, sử dụng một cặp mồi chung khuếch đại đoạn gen
cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) của DNA ti thể có thể định danh được đến loài
ở hầu hết các ngành thuộc hệ thống phân loại động vật ngoại trừ lớp Cnidaria (Herbert
và ctv, 2004). Đoạn gen này đã được đề nghị sử dụng như một mã vạch DNA (DNA
barcoding) để nghiên cứu sự đa dạng sinh học của giới sinh vật (Herbet và ctv, 2003,
2004, Schander và Willasen, 2005).
15
Tuy nhiên, việc sử dụng DNA ti thể trong nghiên cứu di truyền quần thể cũng
có cũng có một số giới hạn. Đôi khi, trong những nghiên cứu phân loại, cây phát sinh
loài dựa trên gen có thể không phản ánh đúng hệ thống phân loại của loài bởi vì sự
phân nhánh của các giống loài có thể trước hoặc sau khi phân chia quần thể, thậm chí
loài mới. Hơn nữa, vì DNA ti thể di truyền theo dòng mẹ nên sự đa dạng có thể lớn và
không nhất thiết phản ánh đúng sự đa dạng tại các vị trí khác của gen ở mức độ loài.
Sự khác nhau về giới tính cũng sẽ ảnh hưởng đến sự đa dạng của DNA ti thể so với
thể và tiến hóa được xem là thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại.
Khi các trình tự được cách ly và biến đổi trong quá trình tiến hóa, những khác
biệt giữa các trình tự có thể được dùng như một đồng hồ phân tử để tính khoảng cách
tiến hóa giữa chúng (Wolf và ctv, 2002). Những so sánh di truyền nhìn chung được
xem như cách thức đúng đắn nhất để mô tả mối liên hệ giữa các loài - một tiến bộ so
với việc so sánh các đặc tính kiểu hình vốn dễ nhầm lẫn trước đây. Khoảng cách tiến
hóa giữa các loài có thể được kết hợp tạo thành cây tiến hóa - những cây này miêu tả
nguồn gốc chung và sự phân hướng của các loài qua thời gian, dù chúng không thể
hiện được sự chuyển giao vật liệu di truyền giữa các loài không liên quan với nhau
(được biết đến là sự chuyển gen ngang (Horizental gene transfer) và chủ yếu phổ biến
ở vi khuẩn).
Hiện nay, việc nghiên cứu di truyền quần thể và những biến động di truyền xảy
ra trong quá trình hình thành, phân hóa quần thể đang được sự quan tâm rộng rãi của
các nhà sinh học, di truyền học và tiến hóa. Để phát hiện sự phân hóa trong quần thể,
có rất nhiều các chỉ thị phân tử đã và đang được sử dụng như chỉ thị hình thái, protein
(allozymes). Sự phát triển của hàng loạt các chỉ thị phân tử DNA là một cuộc cách
mạng ảnh hưởng mạnh mẽ lên các nghiên cứu di truyền động vật. Với những thỉ thị
này, về mặt lý thuyết nó sẽ giúp nhà nghiên cứu có thể theo dõi và khai thác sự đa
dạng di truyền trong một bộ gen. Hiện nay, cùng với sự ra đời của kỹ thuật PCR
(Polymerase Chain Reaction) năm 1988, đã mở đầu cho hàng loạt chỉ thị DNA mới.
Các kỹ thuật DNA có thể ứng dụng trên nhiều mẫu mô với nhiều phương pháp bảo
quản khác nhau. Các chỉ thị DNA rất phong phú do sự đa dạng của DNA và chúng
không lệ thuộc vào yếu tố môi trường. Các chỉ thị DNA được dùng phổ biến hiện nay
là RFLP (restriction fragment length polymorphism), RADP (Random Amplified
Polymorphic DNA), DNA ti thể, microsatellite, minisatellites, SSCP (Single Strand
Copyright: Tài liệu đại học ©