Nghiên Cứu Xác Định Các Đoạn Dna Barcode Cho Dòng Bạch Đàn Lai Up 35 Eucalypus Urophylla X Eucalyptus Camadulensis Phục Vụ Giám Định Loài

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LÂM NGHIỆP

----------o0o----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC ĐOẠN DNA BARCODE

CHO DÒNG BẠCH ĐÀN LAI UP35 (Eucalypus urophylla x

Eucalyptus camadulensis) PHỤC VỤ GIÁM ĐỊNH LOÀI

NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MÃ SỐ : 7420201

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. Hà Văn Huân

TS. Bùi Thị Mai Hương

Sinh viên thực hiện : Hoàng Trường Sơn

Lớp : K61 – CNSH

Khóa học : 2016 - 2020

Hà Nội, 2020

1

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại Trường Đại học Lâm

Nghiệp, để vượt qua những khó khăn, thử thách và đạt được những kết quả mong muốn

trong học tập cũng như cuộc sống, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận được

những sự quan tâm, giúp đỡ từ thầy cô, gia đình và bạn bè.

Nhân dịp này, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô

giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy tôisuốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn

luyện tại Trường Đại học Lâm nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Hà Văn Huân, TS.Bùi Thị Mai Hương đã

tận tình giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận. Với những kiến

thức và kỹ năng thầy, cô truyền dạy không chỉ giúp tôi hoàn thành khóa luận mà còn

là tài sản quý báu theo giúp tôi sau này.

Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học

Lâm Nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi có một

môi trường tốt để học tập, nghiên cứu và rèn luyện.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô, gia đình, bạn

bè, những người đã động viên, khích lệ tôi suốt quá trình học tập, rèn luyện và thực

hiện khóa luận tốt nghiệp.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành bài khóa luận một cách hoàn chỉnh

nhất, song vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy, tôi rất mong được sự

góp ý của các thầy cô và các bạn để kiến thức của tôi được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2020

Sinh viên thực hiện

Hoàng Trường Sơn

2

ĐẶT VẤN ĐỀ

Bạch đàn còn được gọi là khuynh diệp, có tên khoa họclà :Eucalyptus

globules Labill. Đây là loài thực vật thuộc họ Sim (Myrtaceae). Các thành viên

của chi này có xuất xứ từ Úc. Có hơn 700 loài bạch đàn, hầu hết có bản địa tại

Australia, và một số nhỏ được tìm thấy ở New Guinea và Indonesia và một ở vùng

viễn bắc Philippines và Đài Loan. Các loài bạch đàn đã được trồng ở các vùng

nhiệt đới và cận nhiệt đới gồm châu Mỹ, châu Âu, châu Phi, vùng Địa Trung

Hải, Trung Đông, Trung Quốc, bán đảo Ấn Độ, ... và cả Việt Nam.

Đối với bạch đàn trồng thích hợp vừa là nhóm đất chua phèn, ít thích hợp là

cát, vùng bán khô hạn.Kém thích hợp là nhóm đất mặn, cát di động, đất phèn, mùn

trên núi, xói mòn trơ đá. Công dụng đáng để ý nhất của cây khuynh diệp là nó cung

cấp dược liệu cho con người. Trên lá khuynh diệp có nhiều lỗ khổng chứa tinh dầu

có mùi hăng hăng, thơm thơm. Công dụng của dầu khuynh diệp tuyệt vời, khi bị

nghẹt mũi mà hít hơi dầu khuynh diệp vô là đỡ ngay. Dầu khuynh diệp còn được

dùng để chế ra các loại thuốc dùng trong khoa nội. Nó có tác dụng đối với thận, đồng

thời làm cho thần kinh bớt căng thẳng nhờ đó hơi thở không bị dồn dập.Dầu khuynh

diệp cũng có tác dụng khử trùng trong phẫu thuật. Gỗ bạch đàn dể xử lý và bền dẻo

dùng để đóng đồ đạc dùng trong nhà, vừa dễ xử lý mà lại nhẵn bóng.

Trước đây, việc phân loại hay giám định sinh vật chủ yếu dựa trên chỉ thị về

hình thái hoặc các đặc tính sinh lý sinh hóa bên trong nhờ vào bảng hướng dẫn định

danh có sẵn. Phương pháp phân loại truyền thống này trong nhiều trường hợp còn

gặp nhiều khó khăn và hạn chế như: nhiều sinh vật có hình thái rất giống nhau nhưng

thực tế lại rất khác nhau trong hệ thống phân loại (hệ gen rất khác nhau), ngược lại

nhiều sinh vật có hình thái rất khác nhau nhưng lại rất gần nhau trong hệ thống phân

loại (hệ gen rất giống nhau). Mặt khác, phương pháp phân loai ṇ ày dựa trên các đặc

3

điểm hình thái rất khó phân biệt được sự khác biệt giữa các biến dị dưới loài. Đặc

biệt, đối với những mẫu vật có nguồn gốc sinh vật đã bị biến đổi về hình thái như:

những mẫu sinh vật đã chết, bị chôn vùi dưới đất, ở các công trình xây dựng, đã qua

chế biến thì không thể xác định được bằng chỉ thị hình thái. Do đó, đòi hỏi cần có

phương pháp định danh và phân loại hiện đại hơn khắc phục được những hạn chế

này.

Việc ứng dụng các gen mã vạch, xác định các đoạn DNA barcode là một

phương pháp định danh, sử dụng một đoạn DNA chuẩn ngắn nằm trong bộ genome

của sinh vật đang nghiên cứu để phục vụ giám định loài, mang lại hiệu quả cao trong

thời gian ngắn, góp phần không nhỏ vào sự định danh và bảo tồn các loài thực vật

trên thế giới. Phương pháp xác định các đoạn DNA barcode cũng được áp dụng phổ

biến cho các loài thực vật có giá trị kinh tế cao.

Từ những lý do trên, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định các đoạn

DNA barcode cho Dòng Bạch đàn lai UP35 (Eucalypus urophylla x Eucalyptus

camaldulensis) phục vụ giám định loài” sẽ là căn cứ để phân loại, lựa chọn và xây

dựng dữ liệu gen quý góp phần quản lý tài nguyên thiên nhiên, bảo tồn nguồn gen

quý của quốc gia.

4

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN........................................................................................................ 1

ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................... 2

MỤC LỤC............................................................................................................. 4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................. 5

DANH MỤC HÌNH............................................................................................... 8

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. 9

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................11

1.1. Tổng quan về Bạch đàn lai:........................................................................11

1.1.1. Phân loại khoa học: .............................................................................11

1.1.2. Phân bố: ..............................................................................................11

1.1.3. Đặc điểm sinh học:..............................................................................12

1.1.4. Giá trị sử dụng:....................................................................................12

1.2. Tổng quan về DNA barcode ( DNA mã vạch):...........................................13

1.2.1. Giới thiệu về mã vạch DNA barcode:..................................................13

1.2.2. Một số DNA barcode được sử dụng ....................................................14

2.1. Mục tiêu nghiên cứu:..................................................................................26

2.1.1. Mục tiêu chung:...................................................................................26

2.1.2. Mục tiêu cụ thể:...................................................................................26

2.2. Nội dung nghiên cứu:.................................................................................26

2.3. Dụng cụ, vật liệu ,hóa chất sử dụng trong nghiên cứu: ...............................26

2.4. Phương pháp nghiên cứu:...........................................................................29

2.4.1. Tách chiết ADN tổng số:.....................................................................29

2.4.2. Phương pháp PCR với mồi đặc hiệu:...................................................32

2.4.3. Tinh sạch sản phẩm PCR:....................................................................35

5

2.4.4.Phương pháp đọc trình tự .....................................................................35

2.4.5. Xử lý số liệu........................................................................................36

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................37

3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số.................................................................37

3.2. Kết quả nhân bản vùng gen nghiên cứu bằng kỹ thuật PCR .......................37

3.3. Phân tich k ́ ết quả........................................................................................38

3.3.1. Xác định và phân tích trình tự DNA trên các vùng gen nghiên cứu .....38

3.4. So sánh khả năng phân biệt của đoạn trình tự ITS, trnH-psbA , rbcL , ITS2,

matK.................................................................................................................57

3.5. Thảo luận ...................................................................................................58

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................58

4.1. Kết luận:.....................................................................................................58

4.2. Kiến nghị: ..................................................................................................59

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................59

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TT Các chữ

viết tắt

Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt

1 ATP Adenosin triphosphat Adenosin triphosphat

2 BME β-mereaptoethanol β-mereaptoethanol

3 BOLD Barcode of Life data Barcode of Life data

4 bp Base pair Cặp base