Ba giống lợn vùng Đông Bắc Bộ (lợn Móng Cái, Hạ Lang,
và Hương) đều có cùng cặp taxon chị em với giống lợn Lantang
(vùng Nam Trung Quốc, khoảng cách p từ 0,0006 - 0,0016. Hai
giống lợn thuộc khu vực Tây Bắc Bộ (lợn Mường Khương và lợn
Mường Lay) có quan hệ di truyền gần gũi với giống lợn Bamei
(khu vực lưu vực sông Hoàng Hà với khoảng cách p là 0,0012).
Kết quả về phát sinh chủng loại thể hiện trên cây phù hợp với dự
đoán về sự gần gũi giữa hai giống Hương và Hạ Lang khi chúng
có những sự tương đồng về hình thái và phân bố địa lý. Tồn tại
khoảng cách p tương đối gần trong nhóm các con lợn Việt Nam là
0,0039±0,00112. Giống lợn Ỉ của Việt Nam ở cùng nhánh với
giống lợn Banna Mini (thuộc vùng sông Mê Kông, với khoảng
cách p là 0,0006, giá trị bootstrap đạt 99%). Khoảng cách tiến hóa
của giống lợn Ỉ là xa nhất so với 5 giống lợn bản địa Việt Nam
còn lại, cụ thể là giống lợn Ỉ có khoảng cách p với Hương và Hạ
Lang là 0,0081; khoảng cách với 3 giống Móng Cái, Mường
Khương và Mường Lay là 0,00782. Quan hệ giữa các giống lợn
này được thể hiện rõ trên cây phát sinh chủng loại ở hình 3.11.
Đối với giống lợn Móng Cái, taxon MongCai_TN có trình tự
mtDNA được công bố bởi Tran Thi Thuy Nhien và cs khác biệt
khá lớn về kích thước và đoạn lặp so với các giống lợn khác nên
nắm ở nhánh tách biệt với hầu hét các giống lợn Châu Á khác và
nằm rất xa với taxon từ kết quả nghiên cứu của chúng tôi
27 trang |
Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 05/03/2022 | Lượt xem: 314 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Xác định và phân tích hoàn chỉnh trình tự hệ gen ty thể của 6 giống lợn bản địa tại một số tỉnh miền bắc Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ựa trên mô hình để phân tích phát sinh chủng loại.
MrBayes lượng giá một phân bố xác suất tiên nghiệm, là khả năng
một cây tạo ra thỏa mãn dữ liệu quan sát. (5) Phân tích cây phát sinh
4
chủng loại: Tính chính xác của cây được đánh giá bằng phân tích
bootstrap. Bootstrap mô tả độ mạnh về hình học tô-pô của cây. Việc
xác định gốc của cây giúp đánh giá tổng thể chiều hướng biến đổi.
Có thể xác định gốc của cây dựa vào trung điểm hoặc nhờ nhóm đối
chứng.
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu
Các cá thể lợn thuộc 6 giống lợn bản địa Việt Nam (Ỉ, Móng
Cái, Mường Khương, Mường Lay, Hương và Hạ Lang) được lựa
chọn ngẫu nhiên trong các đàn lợn tại một số địa phương: Điện Biên,
Lào Cai, Cao Bằng, Hải Phòng và Thanh Hóa.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp điều tra dựa trên đặc điểm ngoại hình lợn
Quan sát bên ngoài con vật bởi các nhóm chỉ tiêu màu sắc
lông, da và nhóm chỉ tiêu đánh giá về hình dạng, đặc điểm của các
bộ phận trên cơ thể lợn, đo đạc khối lượng, các chỉ số: dài thân, vòng
ngực và cao vai. Tiêu chí đánh giá đối chiếu với Át lát Các giống vật
nuôi ở Việt Nam và Chuyên khảo Bảo tồn và khai thác nguồn gen
vật Nuôi Việt Nam.
2.3.2. Xác định trình tự hệ gen ty thể
Tách chiết DNA, khuếch đại phân đoạn mtDNA bằng
PCR, giải trình tự hệ gen ty thể bằng phương pháp phân đoạn
(shotgun) theo nguyên lý của Sanger.
2.3.3. Nhóm phương pháp lắp ráp, dóng hàng trình tự, dự đoán và
chú giải hệ gen
2.3.3.1. Lắp ráp hệ gen
Dữ liệu trình tự được đánh giá và chỉnh sửa trên phần mềm
BioEdit v7.2.5. Các đoạn contig thu được từ quá trình cắt gọt sẽ
5
được ghép nối lại dựa trên phần trình tự gối lên nhau ở hai đầu mỗi
đoạn bằng phần mềm DNA Dragon v1.6.0 (SequentiX) và phần
mềm EditSeq (DNASTAR).
2.3.3.2. Dóng hàng đa trình tự
Các trình tự vùng D-loop và trình tự vùng mã hóa của hệ gen ty
thể vừa lắp ráp sẽ được tách riêng. Các đoạn trình tự lặp ngắn trước sau
5' -CGTGCGTACA-3' được xác định số lượng đơn vị lặp và loại bỏ.
Trình tự hệ gen ty thể của các giống lợn trên thế giới được dóng
hàng đa trình tự, sử dụng thuật toán MUSCLE. Xác định mô hình
tiến hóa thích hợp nhất bằng phần mềm MEGA7.
2.3.3.3.Phân tích, chú giải hệ gen
Phân tích và chú giải hệ gen và các gen tRNA của các giống lợn
bản địa Việt Nam bằng công cụ trực tuyến Dogma và Mitos Web
Server. Tất cả các chú giải được kiểm tra bằng công cụ BLAST trên
GenBank.
2.3.4. Phân tích trình tự và phương pháp xác định mức độ tương
đồng trình tự
Với trình tự thu được, chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ
số cơ bản về tỷ lệ bất đối xứng của các loại nucleotide như phần trăm
của các loại nucleotide sử dụng phần mềm DAMBE v6.3.17
( cùng với đó là hai chỉ số độ lệch: GC
skew và AT skew được tính toán dựa theo công thức sau:
2.3.5. Phương pháp xây dựng cây và phân tích chủng loại phát sinh
2.3.5.1. Khoảng cách tiến hóa
Khoảng cách p (p-distance) giữa các cặp trình tự được tính toán
sử dụng thuật toán hai thông số của Kimura trong phần mềm MEGA.
6
2.3.5.2. Phân tích phát sinh chủng loại
Trình tự của vùng Dloop và toàn bộ vùng mã hóa của hệ gen
ty thể được sử dụng riêng biệt làm dữ liệu đầu vào để dựng các cây
phát sinh chủng loại tương ứng. Phương pháp Bayes được sử dụng
trong phần mềm BEAST v1.8.3, thiết lập Yule process và MCMC
10000000 để tính toán xác suất hậu nghiệm. Cây tối thích được tìm
ra bằng phần mềm Tree Annotater v.1.8.4. Gốc của cây được xác
định bằng phương pháp sử dụng nhóm đối chứng (out - group. Kiểm
tra thứ tự phân nhánh và tính chính xác bằng phân tích bootstrap sau
1000 lần lặp lại. Cuối cùng, phần mềm Figure Tree v1.4.2 được sử
dụng để đọc tệp tin kết xuất ra và xây dựng cây phát sinh chủng loại.
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Chọn lựa, thu thập mẫu
Tính đến nay tại Việt Nam, để nhận diện các giống lợn bản
địa các nhà chọn giống chưa có cơ sở dữ liệu phân tử nào mà chủ
yếu căn cứ và bộ chỉ tiêu các đặc điểm hình thái đã được công bố và
phê chuẩn. Để đảm bảo độ tin cậy trong việc thu mẫu phục vụ nghiên
cứu, chúng tôi đã tiến hành khảo sát các đặc điểm ngoại hình dựa
trên 3 nhóm chỉ tiêu là: (1) Đặc điểm lông, da; (2) tầm vóc, khối
lượng và (3) hình dáng cơ thể, số lượng núm vú.
a. Nhóm chỉ tiêu đặc điểm lông da
Ở giống Mường Lay, qua quan sát thấy sự phân bố màu sắc
lông da thường kèm theo với một số chỉ tiêu ngoại hình để tạo thành
phân nhóm nhỏ hơn (gọi tên: nhóm A+). Số lượng các cá thể lợn
được quan sát màu sắc lông da được phân vào các nhóm A+, A và B
theo thứ tự giảm dần các chỉ tiêu đặc trưng của giống. Chỉ những cá
thể nào có đầy đủ chỉ tiêu của giống (nhóm A hoặc A+) mới được
chọn lựa để sàng lọc ở các nhóm chỉ tiêu tiếp theo.
7
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát đặc điểm lông, da của 6 giống
lợn bản địa
Đặc điểm về màu sắc lông da Tổng số N Nhóm %
Lợn Ỉ
Lông thưa, thô. Lông, da đen nhưng không bóng 9 9 A 100
Lợn Móng Cái
- Thân lang đen trắng, đầu đen, tiếp giáp giữa
lông đen và trắng có khoảng mờ
100 82 B 82,0
- Thân lang đen trắng, đầu đen giữa trán có đốm
trắng, tiếp giáp giữa lông đen và trắng có khoảng mờ
18 A 18,0
Lợn Mường Khương
- Màu sắc lông da đen tuyền. Lông thưa và mềm. 100 77 B 77,0
- Màu sắc lông da đen tuyền hoặc đen có đốm
trắng ở đầu đuôi và chân, lông thưa mềm.
23 A 23,0
Lợn Hương
- Thân và 4 chân trắng, có mảng lông da màu đen
ở mông và da đầu. Phần tiếp giáp giữa đen và trắng
rộng khoảng 2-3 cm, trên đó da đen, lông trắng
38 22 B 57,8
- Có thêm đặc điểm: giữa trán có một điểm trắng,
bốn chân có mầu trắng.
16 A 42,1
Lợn Hạ Lang
- Bụng trắng và có dải trắng vắt vai có dải đen
gần giống yên ngựa.
41 13 B 31,7
- Có thêm đặc điểm: Giữa trán có điểm trắng gần
giống hình nêm
28 A 68,3
Lợn Mường Lay
- Đen tuyền, lưng thẳng, đầu núm vú cách mặt
đất 10-15cm
70 35 B 50,0
- Có thêm đốm trắng ở chân, trán, đuôi, lưng
thẳng, đầu núm vú cách mặt 10-15 cm
8 A
11,4
2
- Có thêm lưng hơi võng, bụng hơi sệ, đầu núm
vú đều không sa sệ.
27 A+ 38,5
(N: Số cá thể được lựa chọn có đặc điểm màu sắc lông da phù hợp với Át
lát; %: phần trăm cá thể có đặc điểm phù hợp trên tổng số cá thể quan sát)
8
Chỉ những cá thể ở nhóm A và A+ sẽ được chọn lựa để tiến
hành khảo sát ở nhóm tiêu chí về tầm vóc, khối lượng.
b. Đặc điểm về kích thước các chiều đo và khối lượng
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát khối lượng và kích thước của 6
giống lợn bản địa
Giống lợn
Khối lượng Dài thân Vòng ngực Cao vai
± SD ± SD ± SD ± SD
Ỉ 40,34 ± 0,92 85,76 ± 1,32 83,93 ± 1,44 39,58 ± 0,91
Móng Cái 51,47 ± 0,32 92,41 ± 1,35 90,77 ± 1,46 45,25 ± 0,93
Hương 40,55 ± 0,22 86,73 ± 1,33 81,31 ± 1,42 42,56 ±0,36
Hạ Lang 42,68 ± 042 87,12 ± 1,33 84,34 ± 1,43 43,68 ±0,98
Mường Khương 52,64 ± 0,92 93,94 ± 1,32 90,52 ± 1,46 46,14 ±0,96
Mường Lay 40,43 ± 0,95 85,71 ± 1,38 83,97 ± 1,46 43,25±0,94
(ĐVT: Khối lượng: Kg; kích thước: cm) : Trị số trung bình ± SD: độ lêch chuẩn
Kết quả cho thấy 100% các cá thể được khảo sát về nhóm chỉ
tiêu tầm vóc và kích thước cơ thể đều mang những đặc điểm đặc
trưng của từng giống.
c. Khảo sát trên nhóm chỉ tiêu hình dáng cơ thể
Bảng 3.3. Khảo sát đặc điểm hình dáng cơ thể của 6 giống
lợn bản địa
Đặc điểm hình dáng cơ thể (số lượng núm vú)
Tổng
số
N %
Lợn Ỉ
- Đầu to vừa phải, trán gần phẳng, mặt nhăn,
nọng cổ và má chảy sệ khi béo, mõm ngắn,
- Bụng ít sệ, thân, chân dài và cao hơn so với lợn
Ỉ Mỡ
9 9 100
Lợn Móng Cái
- Đầu to, mõm nhỏ và dài, tai nhỏ và nhọn, có
nếp nhăn to và ngắn ở miệng.
18 15 83,3
9
Đặc điểm hình dáng cơ thể (số lượng núm vú)
Tổng
số
N %
- Cổ to ngắn, ngực nở và sâu, lưng dài, hơi võng,
bụng hơi sệ, mông rộng và xuôi.
Lợn Mường Khương
- Mõm dài thẳng hoặc hơi cong. Trán nhẵn, tai tô
cúp rủ về phía trước.
- Bốn chân to cao, vũng chắc. Lưng hơi cong,
bụng to nhưng không sệ tới sát đất, mông hơi dốc.
23 20 86,9
Lợn Hương
- Đầu đen và thô, giữa trán có một điểm trắng.
- Chân to, bụng to vừa phải và không chạm đất,
lưng võng nhưng không gãy, bốn chân có mầu
trắng, mông dốc, vai nở, ngực sâu.
16 10 62,5
Lợn Hạ Lang
- Mõm ngắn, mặt nhăn to.
- Chân to ngắn. Lưng võng, bụng không chạm đất
28 25 89,2
Lợn Mường Lay
- Mõm thẳng, dài vừa phải, trán có nếp nhăn, tai
to và dày cụp.
- Mình thuôn dài, lưng hơi võng, chân to và cao
vừa phải, đi bằng bàn.
- Núm vú đều, khi mang thai và nuôi con, núm
vú không sa sệ, không chạm đất.
27 13 48,1
(N: Số cá thể được lựa chọn có đặc điểm hình dáng cơ thể phù
hợp với Át lát; %: phần trăm cá thể có đặc điểm phù hợp trên
tổng số cá thể quan sát)
Số cá thể thuộc 6 giống lợn sau khi được chọn lựa qua 3 nhóm
chỉ tiêu về ngoại hình đã đạt đầy đủ các tiêu chí đặc trưng của từng
giống. Mẫu máu của những cá thể này được lựa chọn ngẫu nhiên mỗi
10
giống 6 mẫu đem tách chiết DNA tổng số phục vụ nghiên cứu.
3.2. Trình tự hệ gen ty thể của 6 giống lợn bản địa
Trình tự hoàn chỉnh hệ gen ty thể của 6 giống lợn bản địa
gồm Ỉ, Móng Cái, Mường Khương, Mường Lay, Hương và Hạ Lang
đã được xác định và đăng ký trên GenBank với các mã số truy cập
KX094894, KU556691, KY432578, KX147101, KY964306 và KY800118.
Công trình của nhóm tác giả Tran Thi Thuy Nhien và cộng sự (2016)
tiến hành nghiên cứu độc lập cũng công bố trình tự hoàn chỉnh hệ
gen ty thể của giống lợn Móng Cái (mã số truy cập GenBank:
KU556691). Kích thước hệ gen của lợn Móng Cái do nhóm tác giả
này công bố là 16.632 bp, ngắn hơn so với trình tự trong kết quả
nghiên cứu của chúng tôi là 79 bp, sự khác biệt chủ yếu chỉ nằm
trong vùng D-loop, trong đó có sự khác biệt số lượng motif lặp
‘CGTGCGTACA'.
3.3. Phân tích hệ gen ty thể
3.3.1. Phân tích thành phần hệ gen ty thể
Tỷ lệ thành phần các loại nucleotide được liệt kê tại bảng 3.5.
Bảng 3.5. Tỷ lệ thành phần base ở hệ gen ty thể của 6 giống lợn bản
địa Việt Nam.
Giống lợn A(%) C(%) G(%) T(%) G+C(%)
Ỉ 34,64 26,24 13,33 25,75 39,57
Móng Cái 34,70 26,20 13,30 25,79 39,50
Mường Khương 34,68 26,19 13,31 25,81 39,50
Hạ Lang 34,67 26,20 13,32 25,78 39,55
Hương 34,65 26,22 13,35 25,78 39,57
Mường Lay 34,70 26,19 13,32 25,79 39,51
Kết quả cho thấy, độ lệch thành phần các nucleotide hệ gen ty
thể của các giống lợn nghiên cứu theo hướng giàu A+T (60,43 -
60,50). Một số chỉ số đặc trưng cho trình tự hệ gen ty thể như tỷ lệ
phần trăm base loại G và loại C (% GC), độ lệch GC và AT (GC
skew và AT skew) được liệt kê nhằm phân tích và so sánh giữa
11
các giống lợn bản địa Việt Nam với các giống lợn khác trên thế
giới tại bảng 3.6.
Bảng 3.6. Thành phần trình tự của các nhóm lợn trên thế giới
Khu vực Giống lợn
Trình tự hoàn chỉnh Trình tự D-loop
%GC
GC
skew
AT
skew
%GC
GC
skew
AT
skew
Lợn bản
địa
Việt Nam
Ỉ 39,35 -0,33 0,15 39,91 -0,32 0,16
Móng Cái 39,23 -0,33 0,15 38,77 -0,33 0,16
Hạ Lang 39,24 -0,33 0,15 38,47 -0,34 0,16
Hương 39,25 -0,33 0,15 39,25 -0,30 0,14
Mường Khương 39,25 -0,33 0,15 38,79 -0,33 0,16
Mường Lay 39,29 -0,33 0,15 39,59 -0,31 0,16
Đông
Bắc Á
Jeju - - - 38,55 -0,35 0,17
Korean native pig - - - 38,76 -0,35 0,15
WB-China
northeast
39,25 -0,33 0,15 38,2 -0,34 0,15
WB-Japan - - - 39,09 -0,33 0,16
WB-Korea 39,19 -0,33 0,15 38,59 -0,33 0,16
Sông
Hoàng
Hà
Bamei 39,21 -0,33 0,15 38,69 -0,34 0,16
Huzu 39,2 -0,33 0,15 38,69 -0,34 0,16
Khu vực
các
nước
Châu Âu
Berkshire 39,28 -0,33 0,15 38,47 -0,34 0,16
Duroc 39,32 -0,33 0,15 38,66 -0,35 0,16
Hampshire 39,33 -0,33 0,15 38,27 -0,36 0,16
Iberian 39,29 -0,34 0,15 38,37 -0,35 0,16
Landrace 39,28 -0,33 0,15 38,47 -0,35 0,15
Large White 39,27 -0,33 0,15 38,47 -0,35 0,16
Pietrain 39,28 -0,34 0,15 38,52 -0,35 0,16
WB-European 39,28 -0,34 0,15 38,56 -0,35 0,17
Lưu vực
sông Mê
Kông
Banna mini 39,28 -0,33 0,15 39,16 -0,34 0,16
Dahe 39,24 -0,33 0,15 38,92 -0,33 0,16
Thailand indigenous pig - - - 38,7 -0,33 0,16
WB-Malaysia 39,18 -0,33 0,15 38,59 -0,38 0,19
WB-Vietnam 39,26 -0,33 0,15 38,69 -0,34 0,16
WB-Yunnan 39,28 -0,33 0,15 39,27 -0,31 0,15
Khu vực
Nam
Trung
Quốc
Lantang 39,22 -0,33 0,15 38,57 -0,34 0,16
Lanyu 39,25 -0,30 0,12 38,55 -0,34 0,16
WB-Fujian 39,19 -0,33 0,15 38,71 -0,33 0,16
WB-Hainan 39,19 -0,33 0,15 38,68 -0,33 0,15
Lưu vực
sông
Aba 39,21 -0,33 0,15 38,69 -0,34 0,16
Bihu 39,81 -0,31 0,14 38,69 -0,34 0,16
Jinhua 39,22 -0,33 0,15 38,46 -0,34 0,16
12
Khu vực Giống lợn
Trình tự hoàn chỉnh Trình tự D-loop
%GC
GC
skew
AT
skew
%GC
GC
skew
AT
skew
Trường
Giang
Kele - - - 38,68 -0,34 0,16
Taoyuan - - - 38,66 -0,34 0,16
WB-Jiangxi 39,22 -0,33 0,15 38,59 -0,34 0,16
Wei 39,2 -0,33 0,15 38,69 -0,34 0,16
Xiang pig 39,18 -0,33 0,15 38,59 -0,33 0,16
"-" : Trình tự hoàn chỉnh chưa được công bố.
Các chỉ số GC skew ở các giống lợn đều mang giá trị âm,
AT skew đều mang giá trị dương. Như vậy, xét về tiến hóa, xu
hướng thay đổi thành phần nucleotide giữa các giống lợn là không có
khác biệt lớn. Đối với trình tự hoàn chỉnh, toàn bộ sáu giống lợn
nghiên cứu đều giống nhau về trị số GC skew và AT skew với giá trị
tương ứng là -0,33 và 0,15. Ở hai giống Hương và Mường Lay cùng
với giống WB-Yunnan của Trung Quốc trình tự hoàn chỉnh ít có sự
chênh lệch nhất giữa C và G tương ứng là 0,30 và 0,31. Giống lợn
Hương là giống có độ lệch giữa hai loại nucleotide A và T thấp nhất
(0,14). So sánh giữa vùng trình tự D-loop và trình tự hoàn chỉnh, có
thể thấy vùng D-loop ở đa phần các giống lợn đều có chỉ số AT skew
cao hơn, tức là có mức độ biến đổi thành phần nucleotide loại A và T
cao hơn. Giá trị trung bình cộng của trị số GC skew đối với các
giống lợn bản địa Việt Nam (-0,32) cao hơn so với giá trị trung bình
cộng của các giống lợn khác trên thế giới (-0,34). Về lý thuyết, các
chỉ số độ lệch này cũng cho phép đánh giá một phần độ đa dạng di
truyền và gián tiếp xác định các mối quan hệ về phát sinh chủng loại.
Tuy nhiên sự khác biệt là chưa đủ lớn giữa các đối tượng nghiên cứu,
nên chưa thể đưa ra suy luận khoa học cụ thể nào theo hai hướng trên
từ các chỉ số GC skew và AT skew.
3.3.2. Chú giải cấu trúc hệ gen ty thể
Kết quả chú giải cấu trúc hệ gen ty thể của các giống lợn
13
nghiên cứu đều bao gồm 37 gen trong đó có 2 gen mã hóa RNA
ribosome, 13 gen mã hóa protein, 22 gen mã hóa RNA vận chuyển
và một vùng kiểm soát D-loop. Ngoài ra còn có mười hai vùng
không mã hóa nhỏ nằm rải rác trên khắp hệ gen ty thể. Kết quả
chú giải hệ gen sử dụng công cụ trực tuyến GenomeVx cho thấy
các giống lợn bản địa Việt Nam có hệ gen ty thể mạch kép, khép
vòng, với kích thước lần lượt là: lợn Móng Cái: 16.711 base pairs
(bp), lợn Mường Lay: 16.740 bp, lợn Mường Khương: 16.679 bp,
lợn Hạ Lang: 16.722 bp, lợn Hương:16.753 bp và lợn Ỉ: 16.731
bp. So sánh các trình tự lặp trước sau theo motif 5'-tacacgtgcg-3'
ở vùng D-loop cho thấy có những khác biệt lớn giữa nhóm lợn
Việt Nam so với các giống lợn nhóm Châu Âu, Châu Á.
Kết quả phân tích cấu trúc, tổ chức hệ gen ty thể của 6 giống
lợn bản địa Việt Nam ở trên cho thấy có sự tương đồng với cấu trúc
hệ gen ty thể của các loài động vật có vú khác. Thành phần các loại
base có trong hệ gen ty thể của cả 6 giống lợn đều theo hướng giàu
A+T (trên 60%), tương tự với các nhóm lợn Châu Á khác.
3.3.3. Cấu trúc thành phần của các gen RNA vận chuyển
Thông tin về cấu trúc thành phần của các gen tRNA được liệt
kê ở bảng 3.13.
Bảng 3.13. Thành phần nucleotide của 22 gen tRNA
STT
Tên gen
Sợi
(+/-)
Chiều
dài
(bp)
Thành phần Nucleotide GC
skew
AT
skew
A G C T
1. tRNA Phe + 70 26 13 16 15 -0,10 0,27
2. tRNA Val + 68 26 10 14 18 -0,17 0,18
3. tRNA Leu2 + 75 23 14 17 21 -0,10 0,05
4. tRNA Ile + 69 28 11 8 22 0,16 0,12
5. tRNA Gln - 73 16 20 8 29 0,43 -0,29
6. tRNA Met + 70 20 13 20 17 -0,21 0,08
7. tRNA Trp + 68 26 12 14 16 -0,08 0,24
14
STT
Tên gen
Sợi
(+/-)
Chiều
dài
(bp)
Thành phần Nucleotide GC
skew
AT
skew
A G C T
8. tRNA Ala - 68 19 15 8 26 0,30 -0,16
9. tRNA Asn - 75 21 18 11 25 0,24 -0,09
10. tRNA Cys - 66 18 16 12 20 0,14 -0,05
11. tRNA Tyr - 65 21 15 11 18 0,15 0,08
12. tRNA Ser2 - 69 17 20 11 21 0,29 -0,11
13. tRNA Asp + 68 23 12 9 24 0,14 -0,02
14. tRNA Lys + 67 20 14 16 17 -0,07 0,08
15. tRNA Gly + 69 25 10 13 21 -0,13 0,09
16. tRNA Arg + 69 29 6 9 25 -0,20 0,07
17. tRNA His + 69 29 8 8 24 0,00 0,09
18. tRNA Ser1 + 59 20 9 12 18 -0,14 0,05
19. tRNA Leu1 + 70 27 13 11 19 0,08 0,17
20. tRNA Glu - 69 17 17 8 27 0,36 -0,23
21. tRNA Thr + 68 22 12 18 16 -0,20 0,16
22. tRNA Pro - 65 13 19 10 23 0,31 -0,28
Tổng chiều dài 1509 486 297 264 462
Giá trị trung bình 68,59 22,09 13,50 12,00 21,00 0,06 0,02
22 gen tRNA có kích thước tổng thể là 1509 bp và chiều dài
trung bình là 68,6 bp, nằm trong khoảng từ 59 bp (tRNAPro) đến 75
bp tRNALeu(CTA). Thành phần nucleotide của toàn bộ 22 gen tRNA
đều theo hướng độ lệch thiên về hàm lượng AT với tỉ lệ các loại
nucleotide là: 32,2% A, 30,6% T, 19,6% G và 17,5% C, theo thứ tự
A > T > G >C . Giá trị chỉ số GC skew trong 22 gen tRNA có 10 gen
mang giá trị âm (chiếm 0,45%), 8 gen tRNA có chỉ số AT skew âm
(chiếm 36%) và giá trị trung bình chỉ số AT skew, GC skew đều mang giá
trị dương (0,06 và 0,02 %). Điều này chứng tỏ rằng sự hiện diện của
nucleotide loại A trên các sợi DNA nhiều hơn T ở đa số các gen tRNA và
tỉ lệ chênh lệch G, C gần như tương đương nhau trong số 22 gen tRNA
của hệ gen ty thể các giống lợn bản địa Việt Nam. Duy nhất chỉ có gen
tRNA His có tần số G bằng C với chỉ số GS skew bằng 0.
3.3.4. Phân tích cấu trúc bậc hai của các tRNA
15
Kết quả dự đoán cấu trúc bậc hai của 22 tRNA cho thấy, cấu
trúc của 21 tRNA ngoại trừ tRNASer-1 đều có dạng cỏ ba lá điển
hình được tạo thành từ ba thùy dihydrouridine DHU, pseudouridin
(TψC ) và anti-codon. 21 tRNA đều có các gốc nhánh gắn amino
acid (amino acid acceptor) và gốc nhánh bộ ba đối mã (aniticodon)
tương ứng đều là 7 bp và 5 bp, ngoại trừ tRNA Ser-1 có chiều dài
gốc nhánh bộ ba đối mã là 6 bp. Riêng tRNA Ser-1 do có kích thước
gen ngắn, do đó có phần thùy dihydrouridine (DHU) không hình
thành được cấu trúc bền vững.
3.4. So sánh đa hình trình tự
Do có sự khác biệt về đặc điểm cấu trúc và vai trò trong tiến
hóa giữa hai vùng trình tự, nên kết quả phân tích đa hình trình tự
được thể hiện ở hai nhóm kết quả: đa hình vùng D-loop và đa hình
vùng mã hóa.
3.4.1. Trình tự vùng D-loop
3.4.1.1. Mức độ tương đồng
Kết quả so sánh hệ số tương đồng trình tự ở vùng D-loop đạt
mức thấp nhất ở giống lợn Ỉ (< 0,951), tiếp đến là giống lợn Mường
Lay (<0,971), qua đó phản ánh nét đặc trưng về mặt di truyền của hai
giống lợn bản địa này. Bên cạnh đó, có thể thấy mức độ tương đồng
cao về trình tự giữa hai giống lợn Hương và Hạ Lang (chỉ số tương
đồng cao nhất đạt: 0,999). So sánh độ tương đồng ở nhóm lợn lang
của Việt Nam (Hương, Hạ Lang và Móng Cái) cho thấy có mức độ
tương đồng cao hơn trong nội bộ nhóm so với các giống lợn bản địa
Việt Nam khác và các giống lợn trên thế giới.
3.4.1.2. Mức độ khác biệt
Có 25 vị trí đa hình trên tổng số 1184 vị trí (chiều dài contig),
trong đó có 5 vị trí có mặt ít nhất 2 biến thể. Kết quả so sánh khác
16
biệt vùng D-loop được trình bày ở bảng 3.15.
Bảng 3.15. Các vị trí SNP ở vùng D-loop của 6 giống lợn nghiên cứu
STT
Giống
Vị trí
Ỉ
Mường
Khương
Mường
Lay
Móng
Cái
Hạ
Lang
Hương
1 24 G/A - - - - -
2 183 T/C - - - - -
3 215 T/C - - - - -
4 242 T/C T/C T/C T/C - -
5 280 - C/T C/T - - -
6 407 - - - T/C T/C T/C
7 454 - C/T C/T C/T C/T C/T
8 503 A/G - - - - -
9 562 T/C - - - - -
10 706 G G - G - -
11 714 A - A - - -
12 736 - - A - - -
13 734 G/G/A - - - - -
14 744 A - - - - -
15 746 - - A - - -
16 754 G/G/A - - - - -
17 756 - - A - - -
18 764 G/G/A - - - - -
19 766 - - A - - -
20 774 A - - - - -
21 776 - - A - - -
22 791 C - - - - -
23 813 - T/T/C - - - -
24 1032 A/G - - - - -
25 1165 - - - - A/C/A A/C/A
Khi so sánh khác biệt trình tự vùng D-loop có thể thấy một
số vị trí, chẳng hạn tại vị trí nucleotide thứ 454 (hình 3.6.) tất cả các
nhóm lợn Việt Nam trừ lợn Ỉ khác biệt với hầu hết các giống lợn còn
lại ở biến thể này (C/T). Vùng trình tự này của giống lợn Ỉ mang khá
nhiều các điểm khác biệt với 5 giống lợn bản địa Việt Nam còn lại và
với các giống lợn khác trên thế giới.
17
Hình 3.6. Vị trí khác biệt trên trình tự vùng D-loop của các giống
lợn bản địa Việt Nam và các giống lợn trên thế giới
3.4.2. Trình tự vùng mã hóa hệ gen ty thể
3.4.2.1. Mức độ tương đồng
Các giống lợn trong nhóm lợn lang của Việt Nam (Hạ Lang,
Hương và Móng Cái) có mức độ tương đồng với nhau khá cao. Hai
giống bản địa tại tỉnh Cao Bằng (Hương và Hạ Lang) thể hiện mức
độ gần gũi về di truyền với chỉ số tương đồng cao (0,999). So với
vùng D-loop, trình tự vùng mã hóa của giống Ỉ không thể hiện mức
độ đặc trưng cao.
3.4.2.2. Mức độ khác biệt
Khác biệt thường rơi vào các vùng gen mã hóa cho protein và
tRNA, trong khi các vùng còn lại khá bảo thủ. Bên cạnh đó, trong số
các biến thể SNP đáng chú ý có biến thể tại vị trí 2250 nằm trên gen
mã hóa 12S rRNA. Tất cả các giống bản địa Việt Nam ngoại trừ
giống Ỉ không có biến thể (C/T) nằm ở vùng này, trong khi hầu hết
18
các giống lợn khác đều có, kết quả này được minh chứng ở hình 3.8.
Hình 3.8. Biến thể trình tự tại vị trí nucleotide 2250 vùng mã
hóa hệ gen ty thể các giống lợn
Kết quả so sánh biến thể trình tự này thể hiện có sự tương
đồng giữa giống lợn Ỉ với giống Banamini (ở lưu vực sông Mekong)
và giữa nhóm 5 giống lợn Việt Nam (Hương, Móng Cái, Mường
Lay, Mường Khương và Hạ Lang) với giống lợn Lantang (ở khu vực
miền nam Trung Quốc) cho phép đưa ra những dự đoán về những
mối liên hệ gần gũi về mặt di truyền giữa các giống lợn này.
3.5. Phân tích về quan hệ phát sinh chủng loại
Để tăng cường độ tin cậy về nguồn gốc và quan hệ phát
sinh chủng loại, dữ liệu vùng D-loop và dữ liệu trình tự hoàn
chỉnh được phân tích một cách độc lập để xây dựng các cây phát
sinh chủng loại khác nhau. Đối với giống lợn Móng Cái ngoài kết
quả trình tự của luận án, chúng tôi còn sử dụng trình tự của nhóm
tác giả Tran Thi Thuy Nhien (2016) (kí hiệu trên cây phát sinh
19
chủng loại là MongCai_TN) để xây dựng cây phát sinh chủng
loại, cũng như phân tích về quan hệ tiến hóa.
3.5.1. Cây phát sinh chủng loại dựa trên dữ liệu trình tự D-loop
Ba giống lợn vùng Đông Bắc Bộ (lợn Móng Cái, Hạ Lang,
và Hương) đều có cùng cặp taxon chị em với giống lợn Lantang
(vùng Nam Trung Quốc, khoảng cách p từ 0,0006 - 0,0016. Hai
giống lợn thuộc khu vực Tây Bắc Bộ (lợn Mường Khương và lợn
Mường Lay) có quan hệ di truyền gần gũi với giống lợn Bamei
(khu vực lưu vực sông Hoàng Hà với khoảng cách p là 0,0012).
Kết quả về phát sinh chủng loại thể hiện trên cây phù hợp với dự
đoán về sự gần gũi giữa hai giống Hương và Hạ Lang khi chúng
có những sự tương đồng về hình thái và phân bố địa lý. Tồn tại
khoảng cách p tương đối gần trong nhóm các con lợn Việt Nam là
0,0039±0,00112. Giống lợn Ỉ của Việt Nam ở cùng nhánh với
giống lợn Banna Mini (thuộc vùng sông Mê Kông, với khoảng
cách p là 0,0006, giá trị bootstrap đạt 99%). Khoảng cách tiến hóa
của giống lợn Ỉ là xa nhất so với 5 giống lợn bản địa Việt Nam
còn lại, cụ thể là giống lợn Ỉ có khoảng cách p với Hương và Hạ
Lang là 0,0081; khoảng cách với 3 giống Móng Cái, Mường
Khương và Mường Lay là 0,00782. Quan hệ giữa các giống lợn
này được thể hiện rõ trên cây phát sinh chủng loại ở hình 3.11.
Đối với giống lợn Móng Cái, taxon MongCai_TN có trình tự
mtDNA được công bố bởi Tran Thi Thuy Nhien và cs khác biệt
khá lớn về kích thước và đoạn lặp so với các giống lợn khác nên
nắm ở nhánh tách biệt với hầu hét các giống lợn Châu Á khác và
nằm rất xa với taxon từ kết quả nghiên cứu của chúng tôi.
3.5.2. Cây phát sinh chủng loại dựa trên trình tự hoàn chỉnh
20
Quan hệ gần của nhóm lợn lang Việt Nam (Hương, Hạ
Lang và Móng Cái) một lần nữa được khẳng định ở cây dựa trên
trình tự hoàn chỉnh (hình 3.12). Cùng với những tương đồng về đặc
điểm hình thái giữa giống lợn Hương và giống Lantang ở tỉnh Quảng
Đông, miền nam Trung Quốc. Từ quan hệ phát sinh này có thể đưa
ra giả thiết về nguồn gốc chung của nhóm lợn bản địa Việt Nam với
lợn Lantang xuất phát từ hoạt động giao thương trong quá khứ giữa
tỉnh Quảng Đông Trung Quốc với các tỉnh biên giới miền núi phía
bắc Việt Nam. Khoảng cách p trung bình xác định được là tương đối
gần trong nhóm các con lợn bản địa Việt Nam (0,00209), lớn hơn khi
so sánh với nhóm lợn Châu Á (0,00694) và đặc biệt có khoảng cách
rất xa với nhóm lợn Châu Âu (0,01734).
Nhó
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- tom_tat_luan_an_xac_dinh_va_phan_tich_hoan_chinh_trinh_tu_he.pdf