Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái và đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng răng [Huperzia serrata (Thunb.) Trevis.] ở Việt Nam

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN HÌNH THÁI VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ THẠCH TÙNG RĂNG [HUPERZIA SERRATA (THUNB.) TREVIS.] Ở VIỆT NAM

Ngành:

Sinh thái học

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến hình thái và đa dạng di truyền của quần thể Thạch tùng răng [Huperzia serrata (Thunb.) Trevis.] ở Việt Nam" được thực hiện nhằm cung cấp dữ liệu về sự biến đổi đặc điểm hình thái (ngoài và trong) cũng như đặc điểm di truyền của loài trong mối tương quan với sự thay đổi của các nhân tố khí hậu. Từ đó, luận án dự đoán chiều hướng biến đổi và khả năng thích nghi của loài trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH), đồng thời đề xuất định hướng quy hoạch và bảo tồn vốn gen của loài.

Thạch tùng răng (Huperzia serrata) là loài có giá trị dược liệu cao, hiện đang bị khai thác triệt để và được xếp vào nhóm có nguy cơ bị đe dọa nếu không được quản lý chặt chẽ theo Nghị định số 06/2019/NĐ-CP. Sự tồn tại và phát triển của loài phụ thuộc vào tiềm năng thích nghi dựa trên nền tảng di truyền, với tính biến dị thể hiện cả trong và giữa các quần thể. Luận án nghiên cứu 4 quần thể Thạch tùng răng tại Hoàng Liên (Lào Cai), Bạch Mã (Thừa Thiên Huế), Ngọc Linh (Quảng Nam) và Bidoup (Lâm Đồng), tập trung vào các đặc điểm hình thái (tăng trưởng chiều cao thân, hình thái lá, tế bào khí khổng và khe lỗ khí, tế bào biểu bì lá xung quanh khí khổng, quản bào, túi bào tử và bào tử) và đa dạng di truyền quần thể, cùng với 4 nhân tố khí hậu chính: nhiệt độ không khí trung bình năm (MAT), tổng lượng mưa hàng năm (MAP), tổng số giờ nắng hàng năm (SuH) và độ ẩm không khí tương đối trung bình năm (Hu).

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng các nhân tố khí hậu có ảnh hưởng đáng kể đến hình thái ngoài và giải phẫu của lá, cũng như kích thước túi bào tử. Cụ thể, 83,76% sự biến thiên của các đặc điểm kích thước lá và 82,04% sự biến thiên của kích thước túi bào tử là do tác động của tổ hợp các nhân tố khí hậu. MAT và MAP có tương quan thuận với kích thước lá và túi bào tử, trong đó MAP có ảnh hưởng mạnh hơn. Đối với đặc điểm giải phẫu lá, 62,74% sự biến thiên là do ảnh hưởng của tổ hợp các nhân tố khí hậu, với MAT là nhân tố ảnh hưởng mạnh nhất. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến kích thước bào tử, sinh trưởng thân và quản bào không biểu hiện rõ ràng.

Về đa dạng di truyền, luận án sử dụng kỹ thuật ISSR và SCoT, xác định được 132 locus đa hình. Phân tích AMOVA cho thấy 28% biến động di truyền giữa các quần thể và 72% trong cùng quần thể. SuH là nhân tố khí hậu có ảnh hưởng mạnh nhất đến tỉ lệ band đa hình (PPB) của quần thể.

Dựa trên kết quả, luận án khuyến nghị các biện pháp bảo tồn tại chỗ và chuyển chỗ cho quần thể Ngọc Linh do nguy cơ bị đe dọa và vai trò cầu nối gen. Đồng thời, cần có biện pháp quản lý khai thác đối với quần thể Hoàng Liên do tính đa dạng di truyền thấp nhất, có thể do khai thác quá mức, mặc dù có điều kiện khí hậu thuận lợi cho sinh sản và sinh trưởng.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
  • 1. Lý do chọn đề tài
• 2. Mục tiêu nghiên cứu
• 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 3.1. Đối tượng nghiên cứu
  • 3.2. Phạm vi nghiên cứu
  • 3.3. Giới hạn nghiên cứu
• 4. Ý nghĩa của đề tài
• 5. Những điểm mới của luận án
• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
  • 2.1. Nội dung nghiên cứu
  • 2.2. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.2.1. Thu thập, kế thừa và tổng hợp tư liệu
    • 2.2.2. Điều tra, thu thập mẫu
    • 2.2.3. Đánh giá hình thái ngoài và tăng trưởng chiều cao thân
    • 2.2.4. Đánh giá hình thái giải phẫu
    • 2.2.4. Phương pháp thu thập dữ liệu về khí tượng
    • 2.2.5. Tách chiết DNA và kiểm tra chất lượng, hàm lượng DNA trong các mẫu
    • 2.2.6. Phân tích đa dạng và biến động di truyền trong quần thể dựa trên đặc trưng nhận dạng DNA nảy sinh bằng kĩ thuật ISSR và ScoT
• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
  • 3.1. Đặc điểm Thạch tùng răng được thu thập phục vụ cho phân tích đặc điểm hình thái và sinh sản
  • 3.2. Đặc điểm hình thái của Thạch tùng răng
    • 3.1.1. Đặc điểm hình thái ngoài
      • a. Đặc điểm kích thước lá
      • b. Đặc điểm kích thước túi bào tử của Thạch tùng răng
      • c. Đặc điểm kích thước bào tử
    • 3.2.2. Đặc điểm hình thái giải phẫu
      • a. Đặc điểm khí khổng
      • b. Đặc điểm quản bào
  • 3.3. Đặc điểm tăng trưởng chiều cao hàng năm ở 3 quần thể nghiên cứu
  • 3.3. Đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng răng phân bố tại VN
    • 3.4.1. Kết quả chọn lọc chỉ thị phục vụ đánh giá đa dạng di truyền quần thể
    • 3.4.2. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền quần thể
    • 3.4.3. Cấu trúc di truyền và mối quan hệ giữa 4 quần thể
  • 3.5. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến đa dạng di truyền quần thể ở VN
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  • 1. KẾT LUẬN
    • 1.1. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến đặc điểm hình thái ngoài
      • a. Lá
      • b. Túi bào tử
      • c. Bào tử
      • d. Sinh trưởng thân
    • 1.2. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến đặc điểm hình thái giải phẫu
      • a. Khí khổng và tế bào biểu bì xung quanh khí khổng
      • b. Quản bào
    • 1.3. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến đa dạng di truyền quần thể Thạch tùng răng phân bố tại Việt Nam
  • 2. KIẾN NGHỊ
• DANH SÁCH CÁC BÀI BÁO LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN