Giải mã hệ gen lục lạp hoàn chỉnh loài Vẹt haiensii (Bruguiera hainesii C.G.Rogers 1919) ở Vườn quốc gia Côn Đảo

Lục lạp là một bào quan trong tế bào thực vật hoặc vi sinh vật quang hợp, là nơi sản sinh ra năng lượng nuôi sống tế bào thông qua hoạt động quang hợp. Mỗi lục lạp có chứa các ribosome riêng và tách biệt với hệ gen nhân của tế bào với kích thước khoảng 20 - 120kb, chứa khoảng 100 - 120 gen mã hóa protein. Kích thước hệ gen lục lạp nhỏ, đơn giản hơn so với hệ gen nhân, nên lục lạp thường được ưu tiên giải trình tự nucleotide. Mặt khác, trình tự nucleotide hệ gen lục lạp đang được sử dụng rộng rãi trong phân tích tiến hóa, đa dạng di truyền và giám định loài (DNA mã vạch).

Loài Vẹt haiensii (Bruguiera hainesii C.G.Rogers 1919), thuộc họ Đước (Rhizophoraceae), là loài cây rừng ngập mặn. Theo Danh lục đỏ của Liên minh Bảo tồn thiên nhiên Quốc tế (IUCN), loài Vẹt haiensii xếp ở mức độ bảo tồn CR (Cực kỳ nguy cấp). Trên thế giới, ước tính có khoảng 200 cây riêng lẻ, phân bố ở Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Singapore và Papua New Guinea. Tại Việt Nam chúng chỉ phân bố tại VQG Côn Đảo với số lượng rất ít (dưới 10 cá thể). Tuy nhiên, việc nghiên cứu hệ gen lục lạp của loài Vẹt haiensii ở Việt Nam còn thiếu thông tin.

Sử dụng kỹ thuật Illumina HiSeq™ 4000 để giải mã toàn bộ hệ gen lục lạp của loài Vẹt haiensii và đăng ký trên Ngân hàng gen thế giới (NCBI), với mã số OR086085. Sau khi hiệu chỉnh, kiểm tra, ghép nối cho thấy hệ gen lục lạp của loài Vẹt haiensii có cấu trúc DNA hình tròn với chiều dài 164.305bp và tỷ lệ GC là 37%. Hệ gen lục lạp hoàn chỉnh bao gồm vùng trình tự đơn lớn - LSC (91.724bp), vùng trình tự đơn nhỏ - SSC (19.861bp) và một cặp lặp lại đảo ngược - IR (26.360bp). Kết quả phân tích cho thấy, hệ gen lục lạp loài Vẹt haiensii có tổng cộng 130 gen, trong đó có 83 gen mã hóa protein, 37 gen tRNA, 8 gen rRNA (16S, 23S, 5S và 4,5S) và 2 gen giả (pseudogene). Trong bộ gen lục lạp của Vẹt haiensii đã phát hiện 131 đoạn DNA chứa các trình tự nucleotide lặp đơn giản (SSR) bao gồm 119 mono-nucleotide, 11 dinu-cleotide và 1 tri-nucleotide, hầu hết các trình tự SSR nằm ở vùng không mã hóa. Phân tích nguồn gốc phát sinh chủng loại đã chỉ ra loài Vẹt haiensii có mối quan hệ di truyền chặt chẽ với loài Vẹt dù (B. cylindrica).

Thông tin khoa học đầy đủ về hệ gen lục lạp loài Vẹt haiensii phân bố tại VQG Côn Đảo có ý nghĩa rất quan trọng, góp phần trong nghiên cứu tiến hoá, đa dạng di truyền và giám định loài, cũng như đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển nguồn gen của loài.

Đoàn khảo sát tiến hành nghiên cứu hiện trạng phân bố loài Vẹt haiensii tại Vườn quốc gia Côn Đảo.

Đặc điểm hình thái của loài Vẹt haiensii phân bố tại Vườn quốc gia Côn Đảo: hoa (A), lá và hoa (B) và cây trưởng thành (C).

Hệ gen lục lạp hoàn chỉnh của loài Vẹt haiensii.

Tin bài: Thiếu tá, TS. Vũ Đình Duy, Viện Sinh thái Nhiệt đới

Nguồn tài liệu: Tran VH, Hoang TT, Pham MP, Vu DG, Nguyen QK, Vu DD. Complete chloroplast genome of endangered Bruguiera hainesii C.G.Rogers 1919 and phylogenetic analysis with associated species. Biomed Biotechnol Res J 2023; 7: 590-7. DOI: 10.4103/bbrj.bbrj_218_23.