Thạc Sĩ Nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa và đa dạng di truyền của một số loài trai tai tượng (Tridacna spp.)

Luận văn thạc sĩ năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa và đa dạng di truyền của một số loài trai tai tượng (Tridacna spp.) ven biển Khánh Hòa và Côn Đảo

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
LỜI CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC
BẢNG DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT
DANH MỤC BẢNG . v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU . 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN . 4
1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu . 4
1.1.1. Vị trí địa lý, thủy văn của Khánh Hòa 4
1.1.2. Vị trí địa lý, thủy văn của Côn Đảo 7
1.2. Một số đặc điểm sinh học của trai tai tượng (Tridacna spp.) 8
1.2.1. Hệ thống phân loại . 9
1.2.2. Đặc điểm sinh thái và phân bố 9
1.2.3. Đặc điểm hình thái 10
1.2.4. Đặc điểm sinh học, sinh sản 13
1.3. Các nghiên cứu về di truyền trai tai tượng (Tridacna spp.) . 17
1.3.1. Hệ gen cơ quan tử 17
1.3.2. Tình hình nghiên cứu di truyền trai tai tượng trên thế giới 20
1.3.3. Tình hình nghiên cứu trai tai tượng ở Việt Nam 24
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1 . Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu 27
2.2. Phương pháp nghiên cứu 27
2.2.1. Phương pháp định danh phân loại trai tai tượng . 27
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu di truyền trai tai tượng 31
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 39
3.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái phân loại của trai tai tượng . 39
3.2. Kết quả nghiên cứu di truyền trai tai tượng 49
3.2.1. Tách chiết DNA, khuếch đại gen và giải trình tự DNA . 49
iv
3.2.2. Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền và mối quan hệ tiến hóa của
trai tai tượng (Tridacna spp.) . 51
3.2.3. Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể trai tai tượng
Tridacna crocea . 59
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN . 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 73
PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU
Trai tai tượng (họ Tridacnidae) là những loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ có
giá trị cao ở nhiều khía cạnh khác nhau. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nuôi cảnh
và trang trí do có kích thước lớn, màu sắc khoang vỏ đa dạng, sặc sỡ [ 32]. Ngoài ra,
thịt trai được cho là có hàm lượng dinh dưỡng cao, chứa nhiều acid béo kh ông no
mạch dài, acid amin cần thiết cũng như các nguyên tố vi lượng [10]. Vì thế, việc khai
thác trai tai tượng đã diễn ra rộng khắp trên thế giới nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày
càng cao của con người.
Trai tai tượng có nguồn gen quí hiếm, giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái
rạn san hô [61]. Do đó, việc khai thác bừa bãi trai đã ảnh hưởng không nhỏ đến sinh
thái của rạn. Cụ thể ở những vùng biển giữa Đài Loan và Australia, Solomon và Papua
New Guinea nguồn lợi trai tai tượng đang bị suy giảm. Điều đáng quan ngại hơn là
việc khai thác trai tai tượng đã làm cho vùng rạn san hô ngầm của Australia bị đe dọa
nghiêm trọng [38].
Trên thế giới, người ta đã nhận thấy vai trò quan trọng trong sinh thái và giá trị
kinh tế của trai tai tượng nên từ những năm 1980 nhiều nước đã tiến hành triển khai
các hoạt động nghiên cứu phục hồi, tái tạo nguồn lợi trai tai tượng và đã đạt được
những thành công nhất định. Từ năm 1986, tổ chức MMDC (Micronesian Mariculture
Demonstration Center) thuộc nước Cộng hòa Palau đã cung cấp và thả nuôi thử
nghiệm khoảng 1.000 con giống loài Tridacna derasa xuống vùng rạn san hô tại đảo
Cook (New Zealand) để bổ sung nguồn lợi tự nhiên 26]; từ năm 1997 – 1998, ở các
đảo Solomon, Fiji, Cook và phía tây đảo Samoa, con giống được thả ra biển nhằm tăng
cường nguồn lợi tự nhiên hoặc đáp ứng nhu cầu cho các thị trường Nhật Bản, Trung
Quốc, Hồng Kông và Đài Loan [19]. Năm 2008, tại Philippine đã triển khai chương
trình “phục hồi nguồn lợi trai tai tượng khổng lồ T. gigas” tại 50 vùng rạn san hô khác
nhau (theo Quỹ Quốc tế về Bảo vệ Thiên nhiên (WWF), Philippine 2008) [9]
Ở Việt Nam, trong nhiều năm gần đây, nguồn lợi trai tai tượng đang bị giảm sút
nhanh chóng, một số loài có nguy cơ bị đe dọa tuyệt chủng do khai thác quá mức và đã
được liệt kê vào danh mục Sách Đỏ Việt Nam (năm 2002, 2007) như loài T. gigas [3].
Cho đến nay ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu liên quan đến nguồn lợi và
2
công tác phục hồi, phát triển nguồn lợi trai tai tượng như đề tài “Nghiên cứu phục hồi
và phát triển nguồn lợi trai tai tượng (họ Tridacnidae) ở biển Việt Nam” của Viện
Nghiên Cứu Hải Sản, 2010; hay công tác khảo sát và di dời trai tai tượng từ các khu
vực phân bố xa trung tâm quản lý về khoanh nuôi bảo vệ tại vịnh Đầm Tre – Côn Đảo
– Vũng Tàu từ năm 2005 – 2007 Tuy nhiên, hầu như các công trình nghiên cứu
chưa được thực hiện đầy đủ và đồng bộ. Các nghiên cứu liên quan đến đặc điểm sinh
học, sinh thái, đa dạng di truyền của các loài trai tai tượng còn rất hạn chế.
Nhằm góp phần cung cấp dữ liệu đầu vào cho công tác bảo tồn quần đàn của trai
tai tượng ở Việt Nam, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa
và đa dạng di truyền của một số loài trai tai tượng (Tridacna spp.) ven biển Khánh
Hòa và Côn Đảo”.
Mục tiêu của đề tài
 Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu đa dạng sinh học, phân bố và mối quan hệ tiến
hóa của các loài trai tai tượng (Tridacna spp.) phân bố ở hai vùng biển Khánh
Hòa và Côn Đảo.
 Mục tiêu cụ thể:
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái, đa dạng loài, đặc điểm di truyền và mối quan hệ
tiến hóa các loài trai tai tượng (Tridacna spp.).
- Nghiên cứu đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể loài trai tai tượng làm cơ sở
cho công tác bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng.
Nội dung nghiên cứu
- Đặc điểm hình thái, phân loại của các loài trai tai tượng thu được và kiểm
chứng phân loại bằng giải trình tự DNA ty thể (16S mtDNA và CO1 mtDNA)
của các loài có hình thái chưa rõ nét.
- Giải trình tự DNA ty thể, phân tích dữ liệu giải mã DNA.
- Xây dựng cây phát sinh chủng loài đối với các loài trai tai tượng thu được ở
vùng biển Khánh Hòa và Côn Đảo.
- Phân tích đa dạng di truyền và cấu trúc di truyền quần thể của loài trai tai tượng
T. crocea
3
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Góp phần bảo vệ nguồn gen quý hiếm, bảo vệ đa dạng sinh học ở biển Việt
Nam.
- Tạo cơ sở khoa học cần thiết cho việc phục hồi và phát triển nguồn lợi trai tai
tượng ở biển Việt Nam theo hướng bền vững.
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu
1.1.1. Vị trí địa lý, thủy văn của Khánh Hòa
Khánh Hòa là một tỉnh ven biển miền Trung nằm trong khu vực nhiệt đới gió
mùa, trong khoảng 11
o
41’53’’ – 12
o
52’10’’ vĩ độ Bắc và 108
o
40’12’’ – 109
o
30’00’’
kinh độ Đông. Độ dài bờ biển xấp xỉ 200 km.
Khánh Hòa có khoảng 200 hòn đảo với tổng diện tích khoảng 600 km
2
[8]. Các
vũng vịnh và đầm phá phân bố liên tục và dọc theo đường bờ biển của Khánh Hòa:
Vũng Rô – Đại Lãnh, vũng Bến Gỏi – vịnh Vân Phong, vịnh Bình Cang, đầm Nha Phu
và đầm Thủy Triều – vịnh Cam Ranh (Hình1.1).

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt
1. Lê Xuân Ái, 1998. Bảo tồn đa dạng sinh học biển - Vườn Quốc gia Côn Đảo.
Tuyển tập báo cáo tại Hội thảo về Bảo tồn Đa dạng sinh học vùng ven biển Việt
Nam, Hà Nội (1997), tr. 23.
2. Vũ Tuấn Anh, 2004. Mô hình 2D cho việc tính toán trao đổi nước trong các vũng
vịnh Khánh Hòa. Báo cáo dự án NUFU, 10 tr.
3. Phùng Bảy, Huỳnh Đức Tâm và Thái Ngọc Chiến, 2010. Kết quả thử nghiệm sản
xuất giống nhân tạo một số loài Trai tai tượng. Báo cáo khoa học, Viện Nghiên
cứu Nuôi trồng Thủy sản III.
4. Đặng Thúy Bình, 2011. Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen các loài ốc cối (Conus spp.)
và cá ngựa Thân Trắng (hippocampus kelloggi) ven biển Nam Trung bộ (Khánh
Hòa và Phú Yên). Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp bộ, Viện Công Nghệ
Sinh Học và Môi Trường, trường đại học Nha Trang, 165tr.
5. Thái Ngọc Chiến, Knut Barthel, Rune Rosland, Bùi Hồng Long và Vũ Tuấn Anh,
2006. Ứng dụng mô hình sức tải cho môi trường nuôi ốc hương thâm canh ở vịnh
Vân Phong, Vạn Ninh, Khánh Hòa. Tạp chí thủy sản 10: 25 – 27.
6. Sở thuỷ sản tỉnh Kiên Giang, 2006. Đề án thiết lập khu bảo tồn biển Phú Quốc, tr.
9 -17.
7. Sách Đỏ Việt Nam, 2000 và 2007. Phần động vật, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên
và công nghệ, Hà Nội, tr. 379 – 382.
8. Nguyễn Hữu Hồ, Bùi Hồng Long, Nguyễn Tấn Hương, Trương Thị Phương Thảo,
Nguyễn Văn Thắng, Thiệu Quang Tân, Võ Anh Kiệt, Nguyễn Văn Lý, Nguyễn
Đình Thanh, Trần Văn Luyện, 2003. Báo cáo tổng kết nghiên cứu khoa học đề tài:
Đặc điểm khí hậu thủy văn Khánh Hòa.
9. Nguyễn Quang Hùng, 2010. Nghiên cứu phục hồi và phát triển nguồn lợi trai tai
tượng (họ Tridacnidae) ở biển Việt Nam. Thuyết minh tổng thể đề tài nghiên cứu
khoa học và phát triển công nghệ, Viện Nghiên cứu Hải Sản.
74
10. Nguyễn Hữu Phụng, 1995. Điều tra nguồn lợi đặc sản vùng biển ven bờ và ven
đảo Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài KT.03.08. Viện Hải Dương Học Nha Trang
tr. 34-42.
11. Nguyễn Hữu Phụng và Võ Sỹ Tuấn, 1996. Nguồn lợi thân mềm hai mảnh vỏ
(Bivalvia) chủ yếu ở biển Việt Nam, Tuyển tập nghiên cứu biển. NXB Khoa học
và Kỹ thuật, Hà Nội, tập VII, tr. 9-16.
12. Vũ Trung Tạng, Nguyễn Đình Mão, 2006. Khai thác và sử dụng bền vững đa
dạng sinh học thủy sinh vật và nguồn lợi thủy sản Việt Nam. NXB Nông Nghiệp,
146tr.
13. Khuất Hữu Thanh, 2005. Cơ sở di truyền phân tử kỹ thuật gen. NXB Khoa Học
Kỹ Thuật, Hà Nội tr. 179 – 183.
14. Đặng Ngọc Thanh và Nguyễn Xuân Dục, 2003. Động vật thân mềm, Sinh vật và
Sinh thái biển, tập IV (I). NXB KH&KT, Hà Nội tr. 164-178.
15. Lê Đức Tố, Lê Đức An, Nguyễn Biểu, Hoàng Trọng Lập, Lê Như Lai, Đặng
Ngọc Thanh, Nguyễn Ngọc Thụy, Nguyễn Thế Tiệp, 2003. Biển Đông (phần I:
Khái quát về biển Đông). NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, tr. 136 – 226.
16. Đỗ Công Thung, M. Sarti, 2004. Bảo tồn đa dạng sinh học dải ven bờ Việt Nam.
NXB Đại học quốc gia Hà Nội tr. 36-82.
17. Tạ Thị Thủy, 2011. Đề cương chuyên đề “Địa lý phân bố cá”. Trường Đại học Sư
Phạm Hà Nội.
18. Giới thiệu vườn Quốc gia Côn Đảo (www.condaopark.com.vn).
Tài liệu Tiếng Anh
19. Bell, J.D., Lane, I., Gervis, M., Soule, S. and Tafea, H., 1997. Village -based
farming of the giant clam, T. gigas (L.), for the aquarium market: initial trials in
the Solomon Islands. Aquaculture Research 28: 121 - 128.
20. Benzie, J. A. H.; Williams, S. T., 1992. No genetic differentiation of giant clam
(Tridacna gigas) populations in the Great Barrier Reef, Australia. Marine Biology
113(3): 373-377.
75
21. Benzie, J. A. H.; Williams, S. T. 1995. Gene flow among giant clam (Tridacna
gigas) populations in Pacific does not parallel ocean circulation. Marine Biology
123(4): 781-787.
22. Benzie, J. A. H.; Williams, S. T. 1997. Genetic structure of giant clam (Tridacna
maxima) populations in the West Pacific is not consistent with dispersal by
present-day ocean currents. Evolution 51(3): 768-783.
23. Benzie, J. A. H.; Williams, S. T. 1998. Phylogenetic relationships among giant
clam species (Mollusca: Tridacnidae) determined by protein electrophoresis.
Marine Biology 132: 123 – 133.
24. Braley, R.D., 1992. The giant clam: Hatchery and nursery culture manual. ACIAR
Mongraph No. 15, 144p.
25. CITES Species Database, UNEP World Conservation Monitoring Centre,
Cambridge, UK. http://www.cites.org/eng/resources/species.html
26. Dawson R.F., 1986. Report on a study of the market for giant clam products in
Taiwan, Japan, Hong Kong and Singapore, FFA Report Number 86/37, Honiara,
Solomon Islands, Forum Fisheries Agency.
27. Deboer T. S., Subia M. D., Erdmann A. M. V., Kovitvongsa K. and Barber P. H.,
2008. Phylogeography and limited genetic connectivity in the Endangered Boring
Giant Clam across the Coral Tringle. Conservation Biology 22 (5): 1255 – 1266.
28. Evans, B.S., Jerry, D.R. (2006) Population genetic structure of giant clams,
Tridacna gigas (Family Tridacnidae), on the Great Barrier Reef. Journal of
Fisheries and Aquatic Science 1 (3): 235-243. ISSN 1996-0751
29. Fatherree J. W., 2008. Identifying the Tridacna Clams.
http://reefkeeping.com/issues
30. Fatherree J. W., 2008. A Close – up Look at Tridacna crocea
http://reefkeeping.com/issues/2007-10/jf/index.php
31. Fatherree J. W., M.Sc. 2012. Aquarium Invertebrates: A look at the Giant Clam
Tridacna maxima. http://www.advancedaquarist.com/2012/2/inverts