Genetic characteristics of Panax vietnamensis Ha & Grushv. populations based on SSR

ABSTRACT

The results of genetic analysis of two Panax vietnamensis populations, collected in Tac-ngo

ginseng garden, Tra Linh commune, Quang Nam Province and Mang ri ginseng garden, Kon

Tum Province, showed that the population of ngoc linh ginseng in Quang Nam has higher alen

frequency compared to the Ngoc Linh ginseng population in Kon Tum (AR = 2.27 > AR = 2.05).

The population of ngoc linh ginseng in Quang Nam has the expected heterozygous frequency

(He) higher than the expected heterozygous frequency of the ginseng population in Kon Tum

(0.42 > 0.4). The observed heterozygous frequency (Ho) of the ngoc linh population in Quang

Nam was also higher than the observed heterozygous frequency compared to the ngoc linh

ginseng population in Kon Tum (0.49 > 0.43). These results demonstrated that both populations

of ngoc linh ginseng in Quang Nam and Kon Tum are maintaining high heterozygous

frequencies; self-pollination has not affected to the genetic structure of these both populations

yet. However, the population of ngoc linh ginseng in Quang Nam showed a higher level of

diversity and heterozygous frequency than the ngoc linh ginseng population in Kon Tum

pdf 9 trang yennguyen 2880
Bạn đang xem tài liệu "Genetic characteristics of Panax vietnamensis Ha & Grushv. populations based on SSR", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Genetic characteristics of Panax vietnamensis Ha & Grushv. populations based on SSR

Genetic characteristics of Panax vietnamensis Ha & Grushv. populations based on SSR
TAP CHI SINH HOC 2020, 42(1): 11–19 
DOI: 10.15625/0866-7160/v42n1.13906 
11 
GENETIC CHARACTERISTICS OF Panax vietnamensis Ha & Grushv. 
POPULATIONS BASED ON SSR 
Nguyen Thi Hong Mai
1
, Le Thanh Son
2
, Nguyen Thi Phuong Trang
1,* 
1
Institute of Ecology and Biological Resources, VAST, Vietnam 
2
National Institute of Medicinal Materials 
Received 29 June 2019, accepted 10 February 2020 
ABSTRACT 
The results of genetic analysis of two Panax vietnamensis populations, collected in Tac-ngo 
ginseng garden, Tra Linh commune, Quang Nam Province and Mang ri ginseng garden, Kon 
Tum Province, showed that the population of ngoc linh ginseng in Quang Nam has higher alen 
frequency compared to the Ngoc Linh ginseng population in Kon Tum (AR = 2.27 > AR = 2.05). 
The population of ngoc linh ginseng in Quang Nam has the expected heterozygous frequency 
(He) higher than the expected heterozygous frequency of the ginseng population in Kon Tum 
(0.42 > 0.4). The observed heterozygous frequency (Ho) of the ngoc linh population in Quang 
Nam was also higher than the observed heterozygous frequency compared to the ngoc linh 
ginseng population in Kon Tum (0.49 > 0.43). These results demonstrated that both populations 
of ngoc linh ginseng in Quang Nam and Kon Tum are maintaining high heterozygous 
frequencies; self-pollination has not affected to the genetic structure of these both populations 
yet. However, the population of ngoc linh ginseng in Quang Nam showed a higher level of 
diversity and heterozygous frequency than the ngoc linh ginseng population in Kon Tum. 
Keywords: Panax vietnamensis, conservation, ginseng, microsatellite. 
Citation: Nguyen Thi Hong Mai, Le Thanh Son, Nguyen Thi Phuong Trang, 2020. Genetic characteristics of Panax 
vietnamensis Ha & Grushv. populations based on SSR. Tap chi Sinh hoc (Journal of Biology), 42(1): 11–19. 
https://doi.org/10.15625/0866-7160/v42n1.13906. 
*Corresponding author email: nptrang@gmail.com 
©2020 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST) 
TAP CHI SINH HOC 2020, 42(1): 11–19 
DOI: 10.15625/0866-7160/v42n1.13906 
12 
ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN QUẦN THỂ SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis Ha 
& Grushv.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP SSR 
Nguyễn Thị Hồng Mai1, Lê Thanh Sơn2, Nguyễn Thị Phương Trang1,* 
1
Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
2
Viện Dược liệu Trung ương 
Ngày nhận bài 29-6-2019, ngày chấp nhận 10-2-2020 
TÓM TẮT 
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha & Grushv.) là loài đặc hữu của miền trung Việt Nam, đã 
được xác định là một trong bốn cây sâm quý nhất trên thế giới. Do khai thác quá mức và mất nơi 
sống, loài này đang bị đe dọa. Để làm cơ sở khoa học trong bảo tồn và phát triển loài sâm quý 
hiếm này của Việt Nam, chúng tôi đã tiến hành phân tích di truyền từ 60 mẫu của hai quần thể 
sâm Ngọc Linh tại vườn sâm Tăc-ngo, xã Trà Linh, tỉnh Quảng Nam và vườn sâm Măng ri, tỉnh 
Kon Tum bằng phương pháp SSR. Kết quả thu được cho thấy quần thể sâm ở Quảng Nam có tần 
số alen cao hơn so với quần thể sâm ở Kon Tum (A = 2,27 > A= 2,05). Quần thể sâm ở Quảng 
Nam có tần số dị hợp tử mong đợi (He) cao hơn tần số dị hợp tử mong đợi của quần thể sâm ở 
Kon Tum (0,42 > 0,4). Tần số alen di hợp tử quan sát được (Ho) của quần thể Quảng Nam cũng 
cao hơn tần số dị hợp tử quan sát so với quần thể Kon Tum (0,49 > 0,43). Kết quả cho thấy cả 2 
quần thể sâm ở Quảng Nam và Kon Tum đều đang duy trì được tần số dị hợp tử tương đối cao, 
hiện tượng thụ phấn cận noãn chưa ảnh hưởng đến cấu trúc di truyền quần thể của cả 2 quần thể 
này, tuy nhiên quần thể Quảng Nam thể hiện mức độ đa dạng và tần số dị hợp tử cao hơn so với 
quần thể Kon Tum. 
Từ khóa: Đặc điểm di truyền, bảo tồn loài, sâm Ngọc Linh. 
*Địa chỉ liên hệ email: nptrang@gmail.com 
MỞ ĐẦU 
Chi sâm, Panax là một chi nhỏ thuộc họ 
Ngũ gia bì Araliaceae. Trên thế giới, chi 
Panax có 16−18 loài, phân bố từ bắc bán câù 
kéo dài từ vùng rừng núi giáp bờ biển phía 
Đông của Bắc Mỹ, trung tâm phân bố của 
Panax có thể từ vùng Tây Nam của Trung 
Quốc đến phía Bắc của Việt Nam. Giới hạn 
cuối cùng (14°15’ vĩ độ Bắc) về phía Nam của 
chi Panax là loài Panax vietnamensis ở miền 
Trung của Việt Nam. Chính vì vậy, sâm Ngọc 
Linh được coi là loài đặc hữu hẹp của miền 
Trung Việt Nam (Ha, 1985; Le Thanh Son, 
2006). Sâm Ngọc Linh cũng đã được xác định 
có giá trị nguồn gen, là một cây thuốc quý về 
giá trị sử dụng do có chứa nhiều thành phần 
saponin, hàm lượng acid amin, các chất 
khoáng vi lượng hơn hẳn những loài sâm khác 
(Nguyễn Tiến Bân, 2003). Việc khai thác quá 
mức đã dẫn đến không hoặc rất hiếm gặp loài 
ngoài tự nhiên Hiện nay, loài này chỉ còn tồn 
tại ở một số vườn trồng tại các khu bảo tồn 
của tỉnh Quảng Nam và Kon Tum. Sâm Ngọc 
Linh được xếp vào nhóm nguy cấp (EN) trong 
sách đỏ việt nam (2007) và nhóm IIa của nghị 
định 32-CP. Ngành Y tế đã chọn sâm Ngọc 
Linh làm cây thuốc xây dựng sản phẩm quốc 
gia về dược liệu. 
Ở Việt Nam, cho đến nay, có khá nhiều 
công trình khoa học nghiên cứu về sâm Ngọc 
Linh. Các nghiên cúu cơ bản tập trung vào 
điều tra, phân loại, xác định vùng phân bố, 
Genetic characteristics of Panax vietnamensis 
13 
nghiên cứu về thành phần hoá học, thử 
nghiệm hoạt tính bảo vệ gan, giải mã hệ gen 
lục lạp, hầu như rất ít các công trình nghiên 
cứu về di truyền quần thể sâm Ngọc Linh. 
Việc đánh giá ảnh hưởng của sự phân cắt nơi 
sống, điều tra tính đa dạng di truyền và sinh 
thái ở cả hai mức độ quần thể và loài trong tự 
nhiên có vai trò quan trọng góp phần đưa ra 
chiến lược và các giải pháp bảo tồn loài một 
cách hữu hiệu. Nhiều nghiên cứu đã đề cập 
đến mức độ suy giảm tính đa dạng di truyền 
trong và giữa các quần thể thực vật liên quan 
đến nơi sống bị chia cắt (Keller, 2002; Kim, 
2007; Lahaye, 2008) Các tác giả này đã chỉ 
ra rằng suy giảm tính đa dạng di truyền xảy 
ra liên quan đến số lượng cá thể thấp trong 
quần thể tại thời gian nơi sống bị chia cắt. 
Hệ số thụ phấn cao giữa các cá thể có quan 
hệ cận noãn cũng là yếu tố làm suy giảm tính 
đa dạng di truyền. 
Trần Văn Tiến, Lê Ngọc Triệu và nnk. 
(2016) đã nghiên cứu về di truyền quần thể 
loài tam thất hoang (Panax stipuleanatus 
Tsai) và sâm lai châu (Panax vietnamensis 
var. fuscidiscus) bằng chỉ thị ISSR (Le Ngoc 
Trieu, 2016a, b). 
Nhóm nghiên cứu của viện thổ nhưỡng 
Viễn Đông (Nga) kết hợp với các cán bộ 
phòng Hệ thống học phân tử & Di truyền bảo 
tồn, Viện Sinh thái & Tài nguyên sinh vật đã 
có nghiên cứu về đa dạng di truyền quần thể 
loài sâm Nga (Panax ginseng) và sâm Việt 
Nam (Panax vietnamensis) bằng chỉ ISSR và 
AFLP. Có thể nói đây là công trình nghiên 
cứu đầu tiên về di truyền quần thể loài sâm 
Việt Nam (Galina, 2010; Elena, 2018). 
Kỹ thuật SSR (microsatellite) được đánh 
giá là kỹ thuật hữu hiệu nhất trong việc nghiên 
cứu đa dạng di truyền ở cấp độ loài và quần thể 
do các chỉ thị SSR có tính đa hình cao và đặc 
hiệu cho từng loài nghiên cứu. SSR là những 
trình tự nucleotide đặc biệt lặp lại nhiều lần từ 
một phân đoạn oligonucleotide ngắn, đơn 
giản. Ưu điểm của SSR là chỉ thị đồng trội, 
có tính đặc hiệu và khả năng phát hiện đa hình 
rất cao, giúp tránh được các nhầm lẫn trong 
phân tích genome. SSR thường được dùng 
trong các nghiên cứu về đa dạng di truyền ở 
cấp độ loài và quần thể, các nghiên cứu về trao 
đổi di truyền, cấu trúc di truyền và mối quan hệ 
sinh sản trong các quần thể (Kim, 2007). 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng 
kỹ thuật SSR để nghiên cứu đặc điểm di 
truyền của 2 quần thể loài sâm Ngọc Linh thu 
ở Quảng Nam và Kon Tum. 
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN 
CỨU 
Tổng số 60 mẫu lá sâm Ngọc Linh thu 
ngẫu nhiên từ 25 cây sâm tại vườn sâm gốc 
Tăc-ngo, xã Trà Linh, huyện Nam Trà My, 
tỉnh Quảng Nam, toạ độ 15o 00’607’’ 
N108
o01’660’’ E, độ cao 1567m và 35 mẫu 
sâm thu tại xã Măng Ri, huyện Tu Mơ Rông, 
tỉnh Kon Tum, toạ độ 14o 
59’11.12’’N107o57’10.87’’E, độ cao 1880m 
(hình 1). 
Tách chiết DNA tổng số 
Các mẫu lá sâm Ngọc Linh từ hai quần thể 
Quảng Nam và Kon Tum được bảo quản trong 
silicagel cho đến khi thực hiện các nghiên cứu 
phân tử. 
Mẫu lá sau đó được nghiền trong nitrogen 
lỏng (-)196°C thành dạng bột mịn, lấy 100mg 
bột để tách DNA, sử dụng kit tách Dneasy 
plant mini kit (Qiagen, Đức). 
Lựa chọn mồi SSR 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử 
dụng 11 cặp mồi SSR được thiết kế đặc hiệu 
cho loài sâm Hàn Quốc (bảng 1). 
Kim et al. (2007) đã thực hiện nghiên cứu 
và phát hiện được 642 vùng lặp microsatellite 
trên toàn bộ vùng gen lục lạp của loài nhân sâm 
Hàn Quốc (Panax ginseng), đã chọn được 251 
SSR vùng khác nhau và đã thiết kế được 90 cặp 
mồi SSR để nhân những vùng microsatellite 
này. Kết quả khảo sát sau đó đã chọn ra 11 cặp 
mồi SSR cho kết quả đa hình và đặc hiệu với 
loài nhân sâm Hàn Quốc (bảng 2). 
Phản ứng nhân dòng các đoạn 
microsatellite có kích thước trong khoảng 100 
–300 bp được thực hiện với cặp mồi đánh dấu 
huỳnh quang (Fluorescence chemicals) một 
chiều xuôi. Chu trình phản ứng được thực 
hiện ở 95oC trong 30’’, dải nhiệt độ từ 
54
oC−59oC trong 30’’, 72oC trong 40’’; 72oC 
Nguyen Thi Hong Mai et al. 
14 
trong 10’ với tổng số 35 chu trình. Điện di sản 
phẩm PCR trên máy điện di mao quản 
Qiaexcel, đọc kết quả bằng phần mềm Gene 
Marker. 
A. Hình ảnh cây sâm Ngọc Linh tại vườn sâm 
Tắc-ngo, Quảng Nam 
B. Hình ảnh cây sâm ngọc linh tại vườn sâm Măng Ri, 
Kon Tum 
Hình 1. Hình ảnh cây sâm Ngọc Linh tại vườn sâm Tăc-ngo (A) và vườn sâm Măng ri (B) 
Bảng 1. Trình tự 11 cặp mồi SSR được kiểm tra để phân tích đa dạng di truyền 
(các mồi bôi đậm phù hợp, dùng cho phân tích) 
STT Mồi Trình tự mồi (5’– 3’) Nhiệt độ bắt cặp mồi 
1 PG-22 
F: CTGTCTATGCAAGTTGCGGCTG 
58 
R: ATCAAGTTGGAAATCAGGTGGG 
2 PG-29 
F: AATCAGAAACAAAGAAAGCTAAAAC 
R: CTCTCTCATCTCTCTCTCTTCC 
60 
3 PG-281 
F: GTAGTAGTAGTAAAACTTTGCTAACG 
60 
R: ATTTACAACTCTCTTCTTCCTCTAC 
4 PG-287 
F: GTGGGACTGGTATACAATAAGA 
60 
R: GTGTTCTTAGTTGCCCATTTG 
5 PG-668 
F: CTGGCATCGAAGTTTCTCCATTC 
60 
R: TGCATAGCACAGAGAGGAGG 
6 PG-770 
F: CCTCTTTGGGGCAGGGATATTTG 
60 
R: CCAGCAAACCCAAACCCTCCTC 
7 PG-946 
F: GAATCGAAGTGTTAAGTTGAT 
R: CTTAAATCGATGATAACACC 
56 
8 PG-1319 
F: GCATGAACGGATACACCTTGAGG 
58 
R: GGTATGCACCAGAAACGGACTGG 
9 PG-1419 
F: ACTCAAAATTCTACAGCTTCCTC 
R: GATACCCCAGGCAGTCTGATGAC 
56 
10 PG-1481 
F: GGAGGTGATTGATGTAGTGGAATCC 
58 
R: GGCTCTCCTATACTCACTATTTCCC 
11 PG-1663 
F: CTACACGCTTTTTCATAGCTTACA 
60 
R: TGTCTGCATAAAAGAGTTCGAGGC 
Genetic characteristics of Panax vietnamensis 
15 
Phân tích số liệu SSR 
Dẫn liệu di truyền được ghi nhận trên cơ 
sở sự có mặt hoặc vắng mặt của các đỉnh 
(peak) DNA thu được hoặc băng vạch DNA 
trên bản điện di. Các thông số xác định đa 
dạng di truyền trong quần thể bao gồm tần số 
alen cho một lô cút (A), số alen có ý nghĩa 
(ne), hệ số gen dị hợp tử quan sát (Ho), hệ số 
gen dị hợp tử mong đợi (He), tỉ lệ phần trăm lô 
cút đa hình, tần số gen dị hợp tử quan sát và lý 
thuyết dưới điều kiện cân bằng Hardy-
Weinberg và hệ số Fixation index (Fis – hệ số 
thụ phấn cận noãn) được tính toán bằng phần 
mềm GenAlex (Rox, 2012). Sự sai khác di 
truyền giữa các quần thể được đánh giá theo tần 
số alen sử dụng chỉ số khoảng cách di truyền và 
hệ số tương đồng di truyền của Nei’s (1972). 
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Kết quả lựa chọn mồi SSR 
Kết quả thử nghiệm 11 mồi SSR thiết 
kế đặc hiệu cho sâm Hàn Quốc trên mẫu 
sâm Ngọc Linh của Việt Nam cho thấy, 
trong số 11 mồi thử nghiệm, chỉ có 4 mồi 
gồm PG-29, PG-668, PG-1419 và PG-1481 
cho kết quả đa hình (hình 2), các mồi còn 
lại hoặc không xuất hiện băng vạch, hoặc 
xuất hiện băng nhiễu, không đặc hiệu. Từ 
kết quả này, chúng tôi lựa chọn 4 cặp mồi 
PG-29, PG-668, PG-1419 và PG-1481 để 
phân tích tính đa hình di truyền cho 60 mẫu 
sâm thu được từ 2 quần thể sâm Ngọc Linh 
của Việt Nam tại Quảng Nam và Kon Tum. 
Hình 2. Một số hình ảnh alen ghi nhận khi phân tích SSR của 4 mồi PG-29, 
PG-668, PG -1419 và PG-1481 
Nguyen Thi Hong Mai et al. 
16 
Kết quả phân tích SSR - đặc điểm di truyền 
quần thể sâm Ngọc Linh 
Kết quả phân tích 60 mẫu sâm Ngọc Linh 
thu từ 2 quần thể sâm tại Quảng Nam và Kon 
Tum cho thấy 25 mẫu sâm từ quần thể Quảng 
Nam phân tích trên 4 cặp mồi SSR đã thu 
được tổng số 525 vạch (peaks) chia đều cho 9 
alen gồm alen 89, 91, 95, 97, 101, 103, 105, 
111 và 119. Cụ thể, mồi PG-29 cho 8 alen với 
kích thước lần lượt là 91, 97, 101, 103, 105, 
111, 115 và 119 bp., trong đó alen 119 xuất 
hiện ở 17/25 mẫu của quần thể Quảng Nam 
nhưng chỉ xuất hiện ở 5/35 mẫu thuộc quần 
thể Kontum. Mồi PG-668 cho tổng số 5 alen 
với kích thước các băng lần lượt là 89, 95, 
105, 107 và 111 bp, trong đó alen 89 xuất hiện 
ở 12 mẫu thuộc quần thể Quảng Nam nhưng 
chỉ tìm thấy ở 3 mẫu thuộc quần thể Kon 
Tum. Các alen còn lại chia tương đối đều cho 
cả 2 quần thể. 
Mồi PG-1419 cho tổng số 6 alen với 
các kích thước là 95, 97, 103, 105, 107 và 
111 bp. Mồi PG-1481 cho 2 alen với kích 
thước là 101 bp và 105 bp, tuy nhiên alen 
101 bp xuất hiện với tần suất áp đảo 
(85%) trong khi alen 105 bp chỉ xuất hiện 
ở 9 mẫu trên tổng số 25 mẫu của quần thể 
sâm tại Quảng Nam. 
Như vậy, tần số phân bố của các alen thu 
được ở 4 locus (PG-29; PG-688; PG-1419; 
PG-1481) là không đồng đều. Trong đó locus 
PG-29 có tính đa hình cao nhất và locus PG-
1481 có tính đa hình thấp nhất thể hiện ở 2 
vạch (101 bp và 105 bp) (bảng 2). Tuy nhiên 
kết quả cho thấy cả 4 locus SSR sử dụng 
đều là đa hình với quần thể sâm ở Quảng 
Nam. Như vậy, bước đầu có thể kết luận 
quần thể sâm ở Quảng Nam đang duy trì 
mức độ đa dạng di truyền khá tốt, có giá 
trị bảo tồn cao. 
Đối với quần thể Kon Tum, 35 mẫu sâm 
thu được đã cho tổng số 665 băng (peaks). 
Trong 4 mồi là PG-29; PG-688; PG-1419; 
PG-1481, số alen (A) nhận được lần lượt là 8 
alen; 5 alen; 6 alen và 1 alen. Mồi PG-29 cho 
nhiều alen nhất (8 alen), tuy nhiên alen 119 
chỉ xuất hiện ở 3/35 mẫu nghiên cứu. Mồi PG-
1481 cho kết quả đơn hình với một vạch duy 
nhất là alen 101, không tìm thấy alen 105 ở 
các mẫu của quần thể này. Tần số alen (Allele 
frequency) xuất hiện ở nhiều nhất là ở locus 
PG-29 là 0,0119; 0,0357; 0,6786; 0,0476; 
0,0357; 0,1190; 0,0238; 0,0476 và thấp nhất ở 
locus PG-1481 là 1,000. Mồi PG-668 và PG-
1419 có kích thước băng dao động trong 
khoảng 89 bp đến 111 bp, tần số alen dao 
động từ 0,0114 tới 0,6705. Ở locus PG-668, 
quan sát được mức độ đồng hợp tử khá cao 
nhưng chưa hoàn toàn lấn át các tổ hợp gen dị 
hợp tử. Số lượng alen quan sát được ở locus 
PG-668 cũng thấp hơn so với 3 locus PG-29; 
PG-1419 và PG-1481. Điều này có thể sự 
cách ly và phiêu bạt di truyền phần nào đã làm 
giảm tỉ lệ các tổ hợp gen dị hợp. Các kết quả 
thu được cho thấy: 3/4 locus nghiên cứu cho 
kết quả đa hình với 35 mẫu của quần thể Kon 
Tum, tuy nhiên tần số phân bố của các alen 
không đồng đều, số lượng alen có tần số xuất 
hiện có ý nghĩa chỉ ở mức trung bình thấp. 
Đặc biệt, chỉ tìm thấy alen 105 ở 9/25 mẫu 
thuộc quần thể Quảng Nam mà không thấy 
xuất hiện ở các mẫu của quần thể Kon Tum. 
Đây có thể là kết quả của quá trình cách ly và 
chọn lọc không đều đã làm giảm tần số xuất 
hiện của một số alen hiếm hay không có ưu 
thể trong tiến hóa. 
Chỉ số số alen có ý nghĩa (ne) của bốn 
locus PG-29; PG-688; PG-1419; PG-1481 
lần lượt là 2,073; 1,944; 2,821; 1.000, như 
vậy số alen có ý nghĩa (ne) dao động từ 1,0 
đến 2,821 (trung bình là 1,2,27 ở quần thể 
Quảng Nam và 2,05 ở quần thể Kon Tum), 
trong đó một nửa là các alen hiếm với tỷ lệ 
thấp. Tiếp theo là tần số di hợp tử quan sát 
(Ho) trung bình mỗi locus là 0,466 (trong đó 
ở quần thể Quảng Nam là 0,49 và ở quần thể 
Kon Tum là 0,43) (dao động từ 0 đến 0,884 
tuỳ theo từng locus) cao nhất là cao nhất ở 
locus PG-1419 là 0,645. Ở 4 locus PG-29; 
PG-688; PG-1419; PG-1481 tần số dị hợp tử 
quan sát (Ho) có trùng bình mỗi locus đa 
hình là 0,621. Tần số dị hợp tử mong đợi 
(He) của bốn locus PG-29; PG-688; PG-
1419; PG-1481 cao nhất ở locus PG-1419 là 
0,645 và thấp nhất ở locus PG-1481 là 
0,000, tần số dị hợp trung bình của mỗi 
locus là 0,412. Như vậy trung bình tần số dị 
Genetic characteristics of Panax vietnamensis 
17 
hợp tử mong đợi (He) mỗi locus thấp hơn 
tần số dị hợp tử quan sát (Ho) mỗi locus (He 
= 0,412 < Ho = 0,466). Điều đó chứng tỏ 
hai quần thể sâm ở Quảng Nam và Kon Tum 
đều đang duy trì được tần số dị hợp tử tương 
đối khả quan. 
Bảng 2. Đặc điểm di truyền loài sâm Ngọc Linh dựa trên phân tích 4 chỉ thị SSR 
Locus A ne Alleles (bp) Allele frequency Ho He Fis 
PG - 29 8 2,073 91 0,0119 0,548 0,518 
 97 0,0357 
 101 0,6786 
 103 0,0476 
 105 0,0357 
 111 0,1190 
 115 0,0238 
 119 0,0476 
PG - 668 5 1,944 89 0,0341 0,432 0,485 
 95 0,6705 
 103 0,2500 
 107 0,0114 
 111 0,0341 
PG - 1419 6 2,821 95 0,2442 0,884 0,645 
 97 0,0116 
 103 0,5233 
 105 0,1279 
 107 0,0349 
 111 0,0581 
PG - 1481 2 1,00 101 0,85 0,000 0,000 
 105 0,15 
Tổng số 21 0,621 
QT Quảng Nam 21 2,27 0,49 0,42 -0,12 
QT Kon Tum 20 2,05 0,43 0,40 -0,09 
Trung bình 2,16 0,46 0,41 -0,105 
Ghi chú: A: Số alen; ne: Số alen hiệu quả; Ho : hệ số dị hợp tử; He: Hệ số dị hợp tử mong đợi; Fis là giá 
trị thụ phấn cận noãn. 
Ở mức độ quần thể, quần thể Quảng Nam 
cho thấy tần số alen cao hơn so với quần thể 
Kon Tum (A = 2,27 > A = 2,05). Tần số alen di 
hợp tử quan sát được (Ho) của quần thể sâm ở 
Quảng Nam là 0,49 và ở Kon Tum là 0,43. Tần 
số dị hợp tử mong đợi (He) ở hai quần thể này 
lần lượt là 0,42 và 0,4. Như vậy quần thể sâm 
Ngọc Linh ở Quảng Nam có tần số dị hợp tử 
mong đợi (He) cao hơn tần số dị hợp tử mong 
đợi của quần thể sâm ở Kon Tum (0,42 > 0,4). 
Tần số alen di hợp tử quan sát được (Ho) của 
quần thể Quảng Nam cũng cao hơn tần số dị 
hợp tử mong đợi so với quần thể Kon Tum 
(0,49 > 0,43). Như vây, có thể kết luận cả hai 
quần thể Quảng Nam và Kon Tum đều đang 
duy trì được tần số dị hợp tử tương đối cao, 
hiện tượng tự thụ phấn chưa ảnh hưởng đến 
cấu trúc di truyền quần thể của cả hai quần thể 
này, tuy nhiên quần thể sâm tại Quảng Nam thể 
hiện mức độ đa dạng và tần số dị hợp tử cao 
hơn so với quần thể sâm tại Kon Tum. 
Tuy vậy, các kết quả phân tích thu được 
cũng cho thấy, mặc dù có sự đa hình khá lớn ở 
bốn locus nghiên cứu nhưng tần số phân bố 
của các alen không đồng đều, số lượng alen có 
tần số xuất hiện có ý nghĩa chỉ ở mức trung 
bình thấp. Đây có thể là kết quả của quá trình 
cách ly và chọn lọc không đều đã làm giảm 
tần số xuất hiện của một số alen hiếm hay 
không có ưu thể trong tiến hóa, điều này cho 
Nguyen Thi Hong Mai et al. 
18 
thấy rất có thể quần thể Quảng Nam và Kon 
Tum thực chất ban đầu có nguồn gốc từ một 
quần thể chung, sau đó bị phân ly tạo thành 
hai quần thể riêng biệt nên vẫn tồn tại một số 
alen hiếm nhưng với tần số rất nhỏ. 
Kết quả phân tích chỉ số Fis của hai quần 
thể sâm Ngọc Linh ở Quảng Nam và Kon 
Tum ở nghiên cứu này đều cho giá trị hệ số 
thụ phấn cận noãn (Fis) nhỏ hơn 0 (cụ thể, giá 
trị Fis của 2 quần thể Quảng Nam và Kon 
Tum tương ứng -0,12 và -0,09). Kết quả này 
phản ánh hệ số gen đồng hợp tử ở các quần 
thể này đều thấp hơn so với tỷ lệ alen dị hợp 
tử quan sát được, nghĩa là chưa xuất hiện hiện 
tượng thoái hóa di truyền hay nói cách khác 
chưa xảy ra sự thụ phấn cận noãn trong quần 
thể hay nói cách khác việc thụ phấn cận noãn 
giữa một số cá thể trong quần thể chưa làm 
ảnh hưởng đến tần số alen dị hợp tử tổng số 
của quần thể. Quần thể sâm Ngọc Linh ở 
Quảng Nam có hệ số cận noãn (Fis) nhỏ hơn 
hệ số cận noãn (Fis) ở quần thể sâm Ngọc 
Linh ở Kon Tum (-0,12 < -0,09), điều đó cho 
thấy tỷ lệ thụ phấn cận noãn ở các cá thể trong 
quần thể Quảng Nam thấp hơn so với Kon 
Tum, kết quả phân tích alen dị hợp và tần số 
đa dạng alen ở quần thể Quảng Nam cũng cao 
hơn so với quần thể Kon Tum. 
Nhìn chung, các kết quả thu được trong 
nghiên cứu này đều cho thấy các giá trị Ho, 
He của hai quần thể sâm Ngọc Linh ở Quảng 
Nam và Kon Tum đều cao hơn so với các kết 
quả nghiên cứu về đa dạng di truyền quần thể 
của loài Panax quinquefollius và Panax 
ginseng [Kim, 2007, Galina, 2010, Elena 
2018]. Điều đó chứng tỏ loài sâm Ngọc Linh 
của Việt Nam đang có được một nguồn gen 
phong phú với tỷ lệ locus đa hình cao. 
Kết quả bước đầu này cho thấy, tỷ lệ dị 
hợp trong 2 quần thể sâm ở Quảng Nam và 
Kon Tum đủ đảm bảo cho quần thể sâm Ngọc 
Linh phát triển. Tuy nhiên trong nghiên cứu 
này, hai quần thể sâm mà chúng tôi thực hiện 
thu mẫu là hai quần thể sâm thuộc sự quản lý 
của chính quyền xã Trà Linh, huyện Nam Trà 
My và công ty Cổ phần Sâm Ngọc Linh tại xã 
Măng ri, huyện Tu Mơ Rông, ở đây hầu hết 
đều là những cây được di thực từ tự nhiên, 
tập trung trồng trong trạm nên hầu như vẫn 
giữ được tính đa dạng cao. Trên thực tế, sau 
thời gian dài trồng tập trung mà không bổ 
sung được cây mới (nguồn gen mới), khả 
năng mất đi tính đa dạng của quần thể này là 
chắc chắn xảy ra. 
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi 
nguồn kinh phí của Viện Hàn lâm KHCNVN 
cho đề tài thuộc Hướng Đa dạng sinh học và 
các chất có hoạt tính sinh học mã số 
VAST04.07/19-20. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Choi I. J., Kim H., Kim N. H., Choi B. S., 
Ahn I. O., Lee J. S., and Yang T. K., 
2011. Development of reproducible EST-
derived SSR markers and assessment of 
genetic diversity in Panax ginseng 
cultivars and related species. Journal of 
Ginseng reseach, 35: 399−412. 
Do Tat Loi, 2004, Vietnamese medicinal plants 
and herbs. Medicine Publishing House, pp. 
808−810. (In Vietnamese) 
Doyle J. J., Doyle J. L., 1990. Isolation of 
plant DNA from fresh tissue. Focus, 12: 
13−15. 
Elena A. V., Iury Yu. A., Reunova G. D., T. 
P. T. Nguyen, Yuri N. Z., 2018. A 
comparative Analysis of genetic 
Variability and differentiation in Panax 
vietnamensis Ha et Grushv. and P. 
gienseng C.A. Meyer using ISSR markers. 
Russian journal of genetics, 54(2): 
262−265. 
Galina D. Reunova, Irina L. Kats, Tamara I. 
Muzarok, Trang N. T. P, The Dang Tat, 
Yuri N. Zhuravlev, 2010. Genetic 
diversity of Panax ginseng C. A. Meyer, 
inferred from amplified fragment length 
polymorphism markers”. 
Ha T. D. and Grushvitzky I. V., 1985. New 
species in Panax (Araliaceae) in Viet 
Nam. J. Botany, 70: 518–522. 
Keller L. F. and Waller D. M., 2002. 
Inbreeding effects in wild 
populations. Trends in ecology & 
evolution, 17(5), 230–241. 
Genetic characteristics of Panax vietnamensis 
19 
Kim J., Jo B. H., Lee K. L., Yoon E. S., Ryu 
G. H., Chung K. W., 2007. Identification 
of new microsatellite markers in Panax 
ginseng. Molecules and Cell, 24: 60−68. 
Lahaye R., van der Bank M., Bogarin D., 
Warner J., Pupulin F., Gigot G., Maurin 
O., Dathoit S., Barraclough T. G., 
Savolainen V., 2008. DNA barcoding the 
floras of biodiversity hotspots. PNAS, 
105(8): 2923−2928. 
Le Ngoc Trieu, Nong Van Duy, Vu Tien 
Chinh, Tran van Tien, 2016a. Genetic 
diversity of Panax vietnamensis var. 
fucidicus K. Komatsu, S. Zhu & s.Q.cai 
population in western north of Vietnam 
detected by Inter simple sequence repeat 
markers. Vietnam Journal of 
Biotechnology, 14(4): 619−627 (In 
Vietnamese with English summary). 
Le Ngoc Trieu, Nguyen Tuong Mien, Tran 
Van Tien, Nguyen Van Ket, Nong Van 
Duy 2016b. Genetic diversity of Panax 
stipuleanatus Tsai in North Vietnam 
detected by inter simple sequence repeat 
(ISSR) markers. Biodiversity and 
Ecosystems, pp. 506−511. 
Le Thanh Son and Nguyen Tap, 2006. 
Ecological characteristics of Panax 
vietnamensis Ha et Grushv. Journal of 
Medicinal Materials, 14(4): 145−147 (In 
Vietnamese with English summary). 
MOST (Ministry of Science and Technology) 
and VAST (Vietnam Academy of Science 
and Technology), 2007. Vietnam red data 
book, part II. Plants (In Vietnamese) 
Nguyen Tien Ban, 2003. List of Vietnamese 
Plant species, Agriculture Publishing 
House, Ha Noi. Part 2, p. 1078−1079. (In 
Vietnamese). 
Rox Peakall, Peter E. Smouse, 2012. GenAlex 
6.5: Genetic analysis in Excel Population 
genetic software for teaching and 
research-an update. Bioinformatics, 
28(19): 2537−2539. 

File đính kèm:

  • pdfgenetic_characteristics_of_panax_vietnamensis_ha_grushv_popu.pdf