HuỳNh HữU ĐứC * , NguyễN TrườNg Giang , Dương Hoa Xô , Hà Thị Loan , Phan Đinh Yến , Trần Trọng Tuấn Đỗ Đăng Giáp

* Tác giả liên hệ (huuduchuynh82@gmail.com)

Abstract

In this study, to conserve and exploid properly genetic resources of Anoectochilus and Lusidia species, nine DNA barcodess: rbcL, matK, rpoB1, rpoB2, rpoC1, rpoC2, ITS1, ITS2, ITS were used to for genetic analysis of six species of these genera.. The results showed that the amplifications of the DNA regions were different between barcodes and ranged from 50%-100%. The amplifications of region ITS1 and ITS2 100%, region ITS 83.3%, region rbcL 50%, region matK range from 66.7 – 83.3%, region rpoB and rpoC is 83.3%. Based on ITS1 and ITS2 DNA sequence, genetics analysis phylogenetic tree constructing results showed the relationship and the discrimination between and among Anoectochilus and Lusidia species. The results showing successful uses of these DNA barcodes in identifying and discriminating Anoectochilus species and their relatives can be performed successfully, then open opportunities for conservation and sustainable uses genetic resources.
Keywords: Anoectochilus, DNA barcode, ITS, matK, rbcL

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, nhằm mục tiêu bảo tồn, khai thác một cách hợp lý nguồn gen một số loài lan thuộc chi Anoectochilus và Lusidia, 9 vùng DNA barcode: rbcL, matK, rpoB1, rpoB2, rpoC1, rpoC2, ITS1, ITS2, ITS được sử dụng để phân tích di truyền 06 mẫu giống lan. Kết quả phân tích DNA của các mẫu giống cho tỷ lệ khuếch đại thành công từ 50-100% cho các DNA barcode khác nhau. Vùng ITS1 và ITS2 cho tỷ lệ khuếch đại đạt 100%, vùng ITS 83,3%, vùng rbcL 50%, vùng matK từ 66,7 – 83,3%, vùng rpoB và rpoC đạt 83,3%. Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống dựa trên trình tự DNA của một số vùng DNA barcode như ITS1 và ITS2 cho thấy có thể phân biệt giữa các loài gần nhau. Cây phân nhóm dựa trên vùng ITS2 chia Anoectochilus và Lusidia làm 2 nhóm chính, trong nhóm Anoectochilus chia làm hai nhóm phụ thuộc hai loài Anoectochilus formosanus và Anoectochilus roxburghii. Các kết quả này có thể ứng dụng trong việc nhận diện và phân biệt các loài lan Kim tuyến và họ hàng của chúng, từ đó mở ra khả năng trong bảo tồn và khai thác bền vững nguồn gen các loài này.
Từ khóa: DNA barcode, Lan Kim tuyến, ITS, matK, rbcL

Article Details

Tài liệu tham khảo

Asahina, H., Shinozaki, J., Masuda, K., Morimitsu, Y., and Satake, M., 2010. "Identification of medicinal Dendrobium species by phylogenetic analyses using matK and rbcL sequences." Journal of Natural Medicines. 64(2): 133-138.

Cameron, K. M., 2006. "A comparison and combination of plastid atpB and rbcL gene sequences for inferring phylogenetic relationships within Orchidaceae." Aliso. 22: 447-464.

Cameron, K. M., Chase, M. W., Whitten, W. M., Kores, P. J., et al., 1999. "A phylogenetic analysis of the Orchidaceae: evidence from rbcL nucleotide sequences." American Journal of Botany. 86(2): 208-224.

Chen, J.-R. and Y.-J. Shiau., 2015. "Application of internal transcribed spacers and maturase K markers for identifying Anoectochilus, Lusidia, and Ludochilus." Biologia plantarum. 59(3): 485-490.

Đỗ Thị Gấm, Hoàng Đăng Hiếu., Phạm Bích Ngọc và Chu Hoàng Hà., 2017. "Phân tích quan hệ di truyền của một số loài lan tại Việt Nam". Trong: Báo cáo khoa học về sinh thái và tài nguyên thực vật. Hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên thực vật lần 7. Hà Nội, ngày 20/10/2017. NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ. Hà nội, trang 133-139.

Doyle, J. J.,1987. "A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue." Phytochem. Bull. 19: 11-15.

Du, X. M., Sun, N. Y., Hayashi, J., Chen, Y., Sugiura, M., and Shoyama, Y., 2003. "Hepatoprotective and antihyperliposis activities of in vitro cultured Anoectochilus formosanus." Phytotherapy Research: An International Journal Devoted to Pharmacological and Toxicological Evaluation of Natural Product Derivatives. 17(1): 30-33.

Fang, H. L., Wu, J. B., Lin, W. L., Ho, H. Y. and Lin, W. C., 2008. "Further studies on the hepatoprotective effects of Anoectochilus formosanus." Phytotherapy Research: An International Journal Devoted to Pharmacological and Toxicological Evaluation of Natural Product Derivatives. 22(3): 291-296.

Freudenstein, J. V. and M. W. Chase., 2015. "Phylogenetic relationships in Epidendroideae (Orchidaceae), one of the great flowering plant radiations: progressive specialization and diversification." Annals of botany. 115(4): 665-681.

Group, C. P. B., Li, D. Z., Gao, L. M., et al., 2011. "Comparative analysis of a large dataset indicates that internal transcribed spacer (ITS) should be incorporated into the core barcode for seed plants". Proceedings of the National Academy of Sciences. 108(49): 19641-19646.

Group, C. P. W., Hollingsworth, P. M., Forrest, L. L., et al., 2009. "A DNA barcode for land plants." Proceedings of the National Academy of Sciences. 106(31): 12794-12797.

Kim, H. M., Oh, S. H., Bhandari, G. S., Kim, C. S. and Park, C. W., 2014. "DNA barcoding of Orchidaceae in Korea." Molecular Ecology Resources. 14(3): 499-507.

Lee, N., 2011. "Illustrated flora of Korean orchids." Seoul (South Korea): Ewha Womans University Press (in Korean). 290-299.

Lv, T., Teng, R., Shao, Q., Wang, H., Zhang, W., Li, M., and Zhang, L., 2015. "DNA barcodes for the identification of Anoectochilus roxburghii and its adulterants." Planta. 242(5): 1167-1174.

Teuscher, H., 1978. "Collector's item: Erythrodes, Goodyera, Haemaria and Macodes, with Anoectochilus." Amer. Orchid Soc. Bull. 47(2): 121-129.

Phạm Hoàng Hộ., 2010. Cây cỏ Việt Nam III. Nhà xuất bản Trẻ, Thành phố Hồ Chí Minh, 789 pages.

Sinclair, E.A., Pérez-Losada, M and Crandall, K.A., 2005. Molecular phylogenetics for conservation biology. Phylogeny and conservation. Cambridge University Press, Cambridge, UK. 19-56.

Singh, H.K., Parveen, I., Raghuvanshi, S and Babbar, S.B., 2012. The loci recommended as universal barcodes for plants on the basis of floristic studies may not work with congeneric species as exemplified by DNA barcoding of Dendrobium species. BMC research notes. 5 (1): 42.

Siripiyasing, P., Kaenratana, K., Mokkamul, P., Tanee, T., Sudmoon, R and Chaveerach, A., 2012. DNA barcoding of the Cymbidium species (Orchidaceae) in Thailand. African Journal of Agricultural Research. 7: 393-404.

Srikulnath, K., Sawasdichai, S., Jantapanon, T.K., Pongtongkam, P and Peyachoknagul, S., 2015. Phylogenetic relationship of Dendrobium species in Thailand inferred from chloroplast matKgene and nuclear rDNA ITS region. The Horticulture Journal. 84:243-252.

Xu, S., Li, D., Li, J., et al., 2015. Evaluation of the DNA barcodes in Dendrobium (Orchidaceae) from mainland Asia. PloSone. 10 (1) 1-12.