Tài liệu nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể chó phú quốc dựa trên trình tự hv1 thuộc vùng cr trên hệ gen ty thể

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  THÁI KẾ QUÂN NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ CHÓ PHÚ QUỐC DỰA TRÊN TRÌNH TỰ HV1 THUỘC VÙNG CR TRÊN HỆ GEN TY THỂ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  THÁI KẾ QUÂN NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ CHÓ PHÚ QUỐC DỰA TRÊN TRÌNH TỰ HV1 THUỘC VÙNG CR TRÊN HỆ GEN TY THỂ Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 9420201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Trần Hoàng Dũng 2. TS. Chung Anh Dũng THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự định hướng, góp ý của hai Thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của các thành viên trong nhóm nghiên cứu. Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào của người khác. Các kết quả cũng đã được những người tham gia thực hiện đồng ý cho phép tôi sử dụng trong luận án. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu, kết quả trong luận án này. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng Nghiên cứu sinh Thái Kế Quân năm 2019 ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận án, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, hỗ trợ từ các Thầy Cô, cơ quan, đồng nghiệp và người thân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến: PGS.TS. Trần Hoàng Dũng và TS. Chung Anh Dũng đã hướng dẫn, động viên và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án. Thầy Cô, các cán bộ ở Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam đã hướng dẫn, truyền dạy các kiến thức cho tôi qua các môn học, các buổi sinh hoạt học thuật, cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc hoàn thành các thủ tục, hồ sơ trong quá trình học. Ban Giám Hiệu Trường Đại học Sài Gòn đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận án cũng như việc giảng dạy tại Trường. Công ty TNHH CNSH Khoa Thương đã tư vấn, hỗ trợ các thiết bị như máy đo OD, máy PCR, và giải trình tự DNA, giúp tôi hoàn thành tốt các công việc của luận án. PGS.TS Lê Huyền Ái Thúy, đã giúp đỡ tôi những lúc khó khăn, đã kết nối và động viên tôi bắt đầu với đề tài nghiên cứu này. Anh Lê Quốc Tuấn, chủ Trung tâm bảo tồn chó xoáy Phú Quốc – Trang trại Thanh Nga đã cung cấp nhiều thông tin về đặc điểm, tập tính chó lưng xoáy Phú Quốc, và tạo điều kiện cho chúng tôi thu mẫu lông chó lưng xoáy Phú Quốc. Các bạn, các em Trần Quốc Thắng Hoa, Nguyễn Thị Ái Nữ (bác sĩ thú y Quận Bình Thạnh), Lại Kiều Oanh (bác sĩ thú y - Quận 1), Nguyễn Thị Như (Trạm Thú y Quận Bình Tân) đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong việc kết nối với chủ nuôi chó, và thu thập các mẫu lông chó lưng xoáy Phú Quốc ở khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Các đồng nghiệp, thành viên trong nhóm nghiên cứu: Nguyễn Thành Công, Nguyễn Văn Tú, Hoàng Thảo Thanh Tú, Trần Anh Hoàng, Quan Quốc Đăng, iii Huỳnh Văn Hiếu đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Cảm ơn gia đình, cảm ơn Má, Huyền và các con đã luôn ở bên Quân. TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng Thái Kế Quân năm 2019 iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... viii DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... xi MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Giới thiệu ............................................................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 2 2.1. Mục tiêu chung ............................................................................................ 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................................ 2 3. Những đóng góp mới của đề tài .......................................................................... 3 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............................................... 3 4.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 3 4.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................... 3 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 4 5.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 4 5.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 5 1.1. Tổng quan về chó lưng xoáy Phú Quốc ........................................................... 5 1.1.1. Giới thiệu về chó lưng xoáy Phú Quốc .................................................... 5 1.1.2. Phân loại chó lưng xoáy Phú Quốc .......................................................... 5 1.1.3. Đặc điểm hình thái và tập tính của chó lưng xoáy Phú Quốc .................. 6 1.1.4. Các nghiên cứu về nguồn gốc và di truyền chó lưng xoáy Phú Quốc ......................................................................................................... 9 1.2. Đặc điểm di truyền của tính trạng xoáy lưng ................................................ 11 1.3. Hệ gen ty thể của chó..................................................................................... 13 v 1.3.1. Cấu trúc hệ gen ty thể của chó ............................................................... 13 1.3.2. Cấu trúc và đặc điểm di truyền vùng CR trên hệ gen ty thể của chó ..... 14 1.4. Các nghiên cứu về nguồn gốc tiến hóa, phát sinh chủng loại và đa dạng di truyền của chó ........................................................................................... 16 1.4.1. Các nghiên cứu khảo cổ ......................................................................... 16 1.4.2. Các nghiên cứu di truyền hiện đại .......................................................... 20 1.4.2.1. Các chỉ thị phân tử được dùng trong nghiên cứu ........................... 20 1.4.2.2. Nghiên cứu về nguồn gốc tiến hóa của chó nhà ............................. 23 1.4.2.3. Nghiên cứu về đa dạng di truyền của các giống chó ...................... 27 1.5. Cơ sở dữ liệu DNA GenBank và dữ liệu vùng trình tự HV1 DNA ty thể ..... 31 1.5.1. Cơ sở dữ liệu DNA GenBank ................................................................. 31 1.5.2. Dữ liệu về trình tự vùng HV1 DNA ty thể trên GenBank ...................... 32 1.6. Nhận định chung về vấn đề nghiên cứu sự đa dạng di truyền của quần thể chó lưng xoáy Phú Quốc ......................................................................... 33 CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 35 2.1. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 35 2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 37 2.2.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu và công cụ định loại haplotype đoạn 582 cặp base vùng HV1 DNA ty thể............................................................. 37 2.2.1.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu các trình tự đoạn 582 cặp base vùng HV1DNA ty thể ................................................................................ 37 2.2.1.2. Đánh số nucleotide và trình bày các đột biến ................................ 39 2.2.1.3. Xác định haplotype và hiệu chỉnh dữ liệu ....................................... 39 2.2.1.4. Công cụ xác định haplotype vùng HV1 của DNA ty thể ................. 40 2.2.1.5. Xây dựng cây phát sinh chủng loại ................................................. 41 2.2.2. Xác định trình tự nucleotide đoạn 582 cặp base vùng HV1 DNA ty thể của chó nhà Việt Nam và chó lưng xoáy Phú Quốc......................... 41 2.2.2.1. Dụng cụ và thiết bị sử dụng ............................................................ 41 2.2.2.2. Thu thập và xử lý mẫu ..................................................................... 42 vi 2.2.2.3. Tách chiết DNA tổng số từ lông chó ............................................... 44 2.2.2.4. Kiểm tra độ tinh sạch DNA bằng quang phổ kế ............................. 46 2.2.2.5. Khuếch đại trình tự vùng HV1 bằng phản ứng PCR ...................... 47 2.2.2.6. Giải trình tự và biên tập trình tự..................................................... 48 2.2.3. Đánh giá sự đa dạng di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc dựa trên đoạn 582 cặp base vùng HV1 DNA ty thể...................................... 49 2.2.3.1. Xác định độ đa dạng haplotype ...................................................... 49 2.2.3.2. Xác định độ đa dạng nucleotide...................................................... 50 2.2.3.3. Xây dựng mạng lưới quan hệ của các haplotype ............................ 51 2.2.3.4. Xác định khoảng cách di truyền giữa hai quần thể ........................ 51 2.2.3.5. Phân tích phương sai phân tử (AMOVA) ........................................ 52 2.2.4. Nhận định nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc .............................. 53 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 54 3.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu đoạn 582 cặp base vùng HV1 DNA ty thể chó ....... 54 3.1.1. Cơ sở dữ liệu đoạn 582 cặp base vùng HV1 DNA ty thể chó ................ 54 3.1.2. Hiệu chỉnh dữ liệu .................................................................................. 55 3.1.3. Công cụ xác định haplotype vùng HV1 của DNA ty thể ....................... 57 63 3.2. Xác định trình tự đoạn 582 cặp base vùng HV1 DNA ty thể chó nhà Việt Nam và chó lưng xoáy Phú Quốc.......................................................... 64 3.2.1 Xác định quy trình tách chiết DNA từ lông chó ...................................... 64 3.2.1.1. Khảo sát các điều kiện cho quy trình tách chiết DNA .................... 64 3.2.1.2. So sánh hiệu quả của quy trình tách chiết DNA từ lông chó .......... 67 3.2.2. Tách chiết DNA từ lông chó ................................................................... 70 3.2.3. Khuếch đại vùng HV1 ............................................................................ 70 3.2.4. Đọc và biên tập trình tự nucleotide ........................................................ 72 3.2.5. Xác định haplotype của các mẫu chó lưng xoáy Phú Quốc và chó nhà Việt Nam ......................................................................................... 73 3.3. Đa dạng di truyền vùng HV1 DNA ty thể chó lưng xoáy Phú Quốc ............ 76 vii 3.3.1. Sự đa dạng ở cấp độ nucleotide .............................................................. 76 3.3.2. Sự đa dạng ở cấp độ haplotype............................................................... 79 3.3.3. Quan hệ di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc với các giống chó khác ........................................................................................................ 86 3.3.3.1. Quan hệ di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc với các giống chó khác trên thế giới ...................................................................... 86 3.3.3.2. Quan hệ di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc và chó nhà Việt Nam ........................................................................................... 89 3.3.3.3. Quan hệ di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc và chó nhà Việt Nam tại Kiên Giang .................................................................. 91 3.4. Nhận định về nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc ................................. 93 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .................................................................................. 100 I. Kết luận ........................................................................................................... 100 II. Kiến nghị ........................................................................................................ 101 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................... 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 103 PHỤ LỤC ............................................................................................................ PL-1 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Chó lưng xoáy Phú Quốc ............................................................................6 Hình 1.2: Một số kiểu xoáy lưng ở chó lưng xoáy Phú Quốc ....................................8 Hình 1.3: Cấu trúc hệ gen DNA ty thể của chó ........................................................14 Hình 1.4: Vị trí và thành phần vùng CR trong DNA ty thể chó ...............................15 Hình 1.5: Vị trí của “điểm nóng” trong vùng HV1 ...................................................16 Hình 1.6: Một vài cột mốc trong lịch sử tiến hóa của chó và của người ..................19 Hình 1.7: Các haplotype của DNA ty thể chó gom thành 6 haplogroup A, B, C, D, E, F trên cây tiến hóa. ....................................................................24 Hình 1.8: Vị trí khởi đầu và con đường di cư của chó ..............................................26 Hình 2.1: Quy trình thực hiện các nội dung nghiên cứu ...........................................36 Hình 2.2: Mô hình dữ liệu .........................................................................................37 Hình 2.3: Quy trình thu thập và lưu trữ dữ liệu ........................................................38 Hình 2.4: Sơ đồ hoạt động của công cụ xác định haplotype "Haplotype identifier” .................................................................................................41 Hình 2.5: Vị trí thu mẫu và số lượng mẫu thu được .................................................43 Hình 2.6: Quy trình tách chiết DNA .........................................................................46 Hình 2.7: Vị trí các mồi sử dụng trong phản ứng PCR và trong giải trình tự...........48 Hình 2.8: Một đoạn đồ thị huỳnh quang – kết quả giải trình tự mẫu PQ101 ...........49 Hình 3.1: Phân bố của các trình tự thuộc haplogroup B ...........................................61 Hình 3.2: Giao diện trang chủ hỗ trợ khai thác cơ sở dữ liệu ...................................63 Hình 3.3: Giao diện công cụ Haplotype identifier ....................................................63 Hình 3.4: Khảo sát các điều kiện tách chiết DNA ....................................................65 Hình 3.5: Quy trình tách chiết DNA từ lông chó ......................................................67 Hình 3.6: So sánh hiệu quả một số quy trình tách chiết DNA ..................................68 Hình 3.7: DNA tổng số tách chiết được của các mẫu từ PQ33 đến PQ42................70 Hình 3.8: Một số sản phẩm DNA được khuếch đại bằng kỹ thuật PCR...................71 ix Hình 3.9: Một đoạn kết quả giải trình tự mẫu VD22 ................................................73 Hình 3.10: Các vị trí đa hình của chó lưng xoáy Phú Quốc .....................................77 Hình 3.11: Các vị trí đa hình của chó nhà Việt Nam ................................................78 Hình 3.12: Kết hợp cây phát sinh chủng loại và mạng lưới thể hiện mối quan hệ của các haplotype ................................................................................83 Hình 3.13: Khoảng cách di truyền ước tính giữa một số giống chó trên thế giới.....89 Hình 3.14: Sự tương đồng haplotype giữa nhóm chó đất liền Kiên Giang và nhóm chó trên đảo Phú Quốc ..................................................................91 Hình 3.15: Các sai khác nucleotide giữa các haplotype ở chó nhà Việt Nam (màu xanh lục) và chó lưng xoáy Phú Quốc (màu đỏ) ............................94 x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tương quan giữa kiểu gen và các kiểu hình xoáy lưng, u nang biểu bì ..............................................................................................................12 Bảng 2.1: Nội dung và điều kiện khảo sát quy trình tách chiết DNA.......................45 Bảng 2.2: Các mồi sử dụng cho phản ứng khuếch đại vùng HV1 DNA ty thể ........48 Bảng 2.3: Mẫu trình bày kết quả phân tích AMOVA ...............................................52 Bảng 3.1: Các loài/phân loài có trình tự DNA ty thể trong cơ sở dữ liệu ................54 Bảng 3.2: Một số trường hợp trình tự công bố có thông tin sai lệch ........................56 Bảng 3.3: Bộ đột biến đặc trưng của các haplogroup ...............................................57 Bảng 3.4: Xác định haplotype của 50 trình tự bằng công cụ xác định haplotype và bằng cây phát sinh chủng loại .............................................................58 Bảng 3.5: So sánh việc định loại haplotype bằng Haplotype identifier và bằng xây dựng cây phát sinh chủng loại ..........................................................62 Bảng 3.6: So sánh DNA thu được ở các nhiệt độ ủ mẫu khác nhau .........................64 Bảng 3.7: So sánh DNA thu được ở các thời gian ủ mẫu khác nhau ........................65 Bảng 3.8: So sánh DNA thu được khi tủa bằng muối NaOAc và NaCl ...................66 Bảng 3.9: Kết quả định loại haplotype chó lưng xoáy Phú Quốc .............................74 Bảng 3.10: Kết quả định loại haplotype chó nhà Việt nam ......................................75 Bảng 3.11: Mức độ đa dạng nucleotide ở một số giống chó trên thế giới ................79 Bảng 3.12: Số lượng các haplotype ở chó lưng xoáy Phú Quốc và chó nhà Việt Nam..........................................................................................................80 Bảng 3.13: Mức độ đa dạng haplotype của một số giống chó trên thế giới .............82 Bảng 3.14: Phân tích AMOVA giữa một số quần thể chó trên thế giới ...................87 Bảng 3.15: Phân tích AMOVA giữa các quần thể chó sống tại Việt Nam ...............90 Bảng 3.16: Phân tích AMOVA giữa các quần thể chó ở Kiên Giang ......................92 Bảng 3.17: Khoảng cách di truyền của các nhóm chó ở Kiên Giang và chó Thái Lan ...................................................................................................93 xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh AMOVA Analysis of Molecular variance Áp-xe abscess bp base pair CHD Canis mtDNA HV1 database COI Cytochrome c oxidase subunit I CR Control region Tiếng Việt Phân tích phương sai phân tử Bọc mủ hình thành trong mô cơ thể Cặp base Cơ sở dữ liệu trình tự HV1 DNA ty thể của chi Canis Tiểu phần 1 của enzyme cytochrome c oxidase Vùng kiểm soát cs. cộng sự csdl cơ sở dữ liệu DNA Deoxyribonucleic acid dNTP deoxyribose nucleotide triphosphate Nucleotide tự do FCI Federation Cynologique Internationale Tổ chức giống chó thế giới Genome Hệ gen Nhóm các haplotype cùng mang đa số các vị trí đa hình haplogroup giống nhau Một đoạn trình tự nucleotide có các vị trí đa hình đặc haplotype trưng, có khả năng di truyền cùng nhau HV1 Hypervariable region 1 Vùng siêu biến 1 HV2 Hypervariable region 2 Vùng siêu biến 2 xii Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Đột biến mất hoặc thêm indel insertion/deletion kb kilobase Ngàn cặp base mtDNA Mitochondrial DNA DNA ty thể NaOAc Sodium acetate Natri axetat PCR Polymerase chain reaction rRNA ribosomal ribonucleic acid SCN SNP Phản ứng chuỗi nhờ enzym polymeraza RNA ribôxôm Sau công nguyên Single Nucleotide Polymorphism Sự đa hình đơn nucleotide Trước công nguyên TrCN tRNA nucleotide Transfer RNA RNA vận chuyển 1 MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu Chó lưng xoáy Phú Quốc là giống chó đặc hữu của Việt Nam, xuất hiện từ rất lâu trên đảo Phú Quốc, thuộc tỉnh Kiên Giang - Việt Nam. Cùng với chó lưng xoáy Nam Phi và chó lưng xoáy Thái Lan, chó lưng xoáy Phú Quốc có kiểu hình đặc biệt hiếm có trên thế giới là có dải lông mọc ngược dọc theo sống lưng, được gọi là xoáy lưng. Chó lưng xoáy Phú Quốc trung thành, có khả năng săn mồi tốt, thông minh, nhanh nhẹn nên rất được ưa chuộng tại Việt Nam. Tuy nhiên, sự lai tạo vì mục đích thương mại nhằm tạo ra những con chó lưng xoáy Phú Quốc theo những tiêu chuẩn không có cơ sở khoa học đã ít nhiều làm mất đi nguồn gen của chó lưng xoáy Phú Quốc. Nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc cũng chưa được nghiên cứu rõ ràng. Đã có nhiều giả thuyết trái chiều về nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc. Theo hai nhà khoa học Mỹ Merle Wood và Merle Hidinger thuộc Câu lạc bộ chó xoáy lưng Thái ở Hoa Kỳ (Thai Ridgeback Club of the United States – TRCUS) cho rằng xoáy lưng từng chỉ có ở giống chó lưng xoáy miền Đông Thái Lan và giống chó lưng xoáy Châu Phi. Do đó, những cái xoáy lưng trên giống chó lưng xoáy Phú Quốc hiện nay chắc chắn bắt nguồn từ giống chó Thái Lan. Theo họ, cách đây ít nhất 400 năm, những ngư dân Thái Lan đã vô tình trở thành các nhà tạo giống khi họ tới đánh bắt hoặc buôn bán ở vùng biển Phú Quốc. Tuy nhiên, những ý kiến chủ quan này được đưa ra không dựa trên một căn cứ khoa học nào. Với tốc độ đột biến cao gấp 10 – 25 lần so với DNA hệ gen trong nhân, nhiều biến dị DNA ty thể không chỉ xuất hiện giữa các giống, loài mà ngay cả giữa các cá thể trong cùng một loài bởi cơ chế sửa sai không hiệu quả trong quá trình tái bản DNA. Điều đó đã tạo sự khác biệt về mặt di truyền giữa các cá thể. Sau khi toàn bộ trình tự hệ gen ty thể chó được công bố vào năm 1998, nhiều công trình nghiên cứu đã được tiến hành trên vùng kiểm soát (Control Region – CR) nhằm xác định đa 2 dạng di truyền và mối quan hệ chủng loài của các quần thể chó trên thế giới. Dựa vào thông tin từ vùng kiểm soát này, nguồn gốc và vị trí thuần hóa của chó nhà từ chó sói xám đã được khẳng định qua nhiều nghiên cứu khác nhau. Đến nay, hàng nghìn trình tự vùng CR được đăng ký trên ngân hàng dữ liệu GenBank góp phần giúp hiểu rõ hơn về quá trình thuần hóa cũng như mối quan hệ di truyền giữa các giống chó nói riêng và với các nhóm động vật khác nói chung. Dữ liệu lưu trữ trong GenBank được cung cấp bởi các nhà khoa học khác nhau trên thế giới, không có một quy chuẩn chung, nên không có sự nhất quán cao, cũng như có nhiều sai sót trong việc xác định các đột biến. Vì vậy, việc hiệu chỉnh, thống nhất các dữ liệu nhằm tạo ra bộ dữ liệu chuẩn về trình tự vùng CR ở chó là bước cần thiết làm cơ sở để tạo ra công cụ xác định nhanh haplotype, phục vụ cho việc đánh giá sự đa dạng di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc. Trên cơ sở những nghiên cứu trước đây, nhu cầu tìm hiểu nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc cùng với những kiến thức, kỹ thuật đã được trang bị, đề tài đã được tiến hành với những nghiên cứu sơ khởi trên 16 mẫu chó lưng xoáy Phú Quốc và 9 mẫu chó nhà (chó cỏ) Việt Nam làm đối chứng. Kết quả ban đầu cho thấy có sự đa dạng di truyền cao trong vùng CR của nhóm chó lưng xoáy Phú Quốc khảo sát và đã có những manh mối ban đầu để suy đoán nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc. 2. Mục tiêu của đề tài 2.1. Mục tiêu chung Nhận định nguồn gốc chó lưng xoáy Phú Quốc dựa trên thông tin về đa dạng di truyền trình tự HV1 thuộc vùng CR trên hệ gen ty thể của chó. 2.2. Mục tiêu cụ thể 1. Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu và định loại haplotype vùng HV1 hệ gen ty thể của chó bằng công cụ Haplotype Identifier đã được thiết kế. 3 2. Xác định được sự đa dạng di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc dựa trên trình tự HV1 thuộc vùng CR trên hệ gen ty thể chó và mối quan hệ di truyền của chó lưng xoáy Phú Quốc với một số giống chó trên thế giới. 3. Có được những chứng cứ khoa học giúp nhận định về nguồn gốc chó lưng xoáy Phú Quốc. 3. Những đóng góp mới của đề tài - Lần đầu tiên trên thế giới xây dựng được công cụ định loại haplotype trình tự HV1 thuộc vùng CR trên hệ gen ty thể của các giống chó trên thế giới. - Đánh giá được sự đa dạng di truyền vùng CR thuộc DNA ty thể của chó lưng xoáy Phú Quốc. - Nhận định được nguồn gốc chó lưng xoáy Phú Quốc dựa vào các thông tin sinh học phân tử. 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài đã khảo sát và xác định được sự đa dạng di truyền vùng trình tự HV1 thuộc vùng CR trên hệ gen ty thể của chó lưng xoáy Phú Quốc, cung cấp các dữ liệu và căn cứ giúp suy đoán được nguồn gốc hình thành của chó lưng xoáy Phú Quốc. Đề tài cũng cung cấp được quy trình tách chiết DNA từ lông chó, có thể được ứng dụng trong các nghiên cứu khác về di truyền ở loài chó. Công cụ xác định nhanh haplotype trình tự HV1 thuộc vùng CR trên hệ gen ty thể chó có thể được sử dụng trong cộng đồng nghiên cứu về vùng trình tự này từ khắp nơi trên thế giới. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu này đã cung cấp được những dữ liệu, căn cứ đầu tiên giúp suy đoán nguồn gốc của chó lưng xoáy Phú Quốc. Đề tài cung cấp thông tin về đa dạng di truyền và nguồn gốc hình thành chó lưng xoáy Phú Quốc, làm tiền đề cho công tác bảo tồn gen của giống chó lưng xoáy Phú Quốc quý của Việt Nam. 4 5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Đề tài thực hiện nghiên cứu trên vùng 582 cặp base thuộc vùng CR DNA ty thể của chó. Tổng cộng 200 con chó bao gồm 100 con chó lưng xoáy Phú Quốc và 100 con chó nhà (chó cỏ) Việt Nam được khảo sát trong phạm vi đề tài. 5.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vùng trình tự 582 cặp base thuộc vùng CR trên hệ gen ty thể chó trên 100 con chó lưng xoáy Phú Quốc và 100 con chó nhà Việt Nam. Nghiên cứu không bao gồm thông tin trên toàn bộ hệ gen ty thể của chó hay các gen trên hệ gen trong nhân của chó. Các giống chó trên thế giới được sử dụng trong việc xác định mối quan hệ di truyền với chó lưng xoáy Phú Quốc được chọn dựa trên thông tin về hành trình di cư của chó đã được công bố, và dựa trên sự sẵn có của thông tin, không bao gồm tất cả các giống chó hiện hữu trên toàn thế giới. 5 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về chó lƣng xoáy Phú Quốc 1.1.1. Giới thiệu về chó lưng xoáy Phú Quốc Chó lưng xoáy sống tại đảo Phú Quốc thuộc vùng biển tỉnh Kiên Giang là một giống chó đặc trưng với nhiều đặc tính quý của Việt Nam. Mặc dù được người dân thuần hoá và nuôi dưỡng từ lâu nhưng cho đến nay chúng vẫn còn giữ nét hoang dã của chó săn và nhiều đặc điểm khác biệt so với những giống chó khác. Tinh khôn, lanh lợi, trung thành, sở hữu một hình thể đẹp cùng với dải lông mọc ngược chạy dọc trên sống lưng (xoáy lưng) đã giúp thương hiệu “chó lưng xoáy Phú Quốc” (Hình 1.1) ngày càng được nhiều người biết đến và yêu thích. Trên thế giới hiện có ba giống chó có xoáy lưng, trong đó, chó lưng xoáy Rhodesian (Rhodesian Ridgeback) ở Nam Phi và chó lưng xoáy Thái Lan (Thai Ridgeback) đã được Tổ chức giống chó Thế giới (Federation Cynologique Internationale – FCI) công nhận trong danh sách các giống chó giống, riêng chó lưng xoáy Phú Quốc của Việt Nam vẫn chưa được chấp thuận. Nhiều bằng chứng lịch sử đã được các nhà khoa học công bố nhằm chứng minh nguồn gốc đặc chủng của chó lưng xoáy Phú Quốc nhưng tính thuyết phục của các dẫn liệu này chưa cao, vẫn còn tồn tại nhiều quan điểm trái chiều xoay quanh nhận định chó lưng xoáy Phú Quốc bắt nguồn từ chó lưng xoáy Thái Lan. Cho đến nay, nguồn gốc tiến hóa và mối quan hệ di truyền của giống chó này vẫn chưa được nghiên cứu một cách tường tận. Như vậy, về mặt phân loại, chó lưng xoáy Phú Quốc được xếp vào phân loài Chó nhà nói chung. 1.1.2. Phân loại chó lưng xoáy Phú Quốc Giới: Động vật (Animalia). Phân giới: Động vật đa bào (Metazoa). Ngành: Có dây sống (Chordata). Phân ngành: Động vật có xương sống (Vertebrata). Lớp: Thú (Mammalia). Bộ: Ăn thịt (Carnivora). Họ: Chó (Canidae). 6 Phân họ: Chó (Caniae). Giống: Chó (Canis Linnaeus, 1758). Loài: Chó (Canis lupus Linnaeus, 1758). Phân loài: Chó nhà (Canis lupus familiaris Linnaeus, 1758). Hình 1.1: Chó lưng xoáy Phú Quốc (Ảnh do nhóm nghiên cứu của tác giả chụp tại Trung tâm bảo tồn chó xoáy Phú Quốc – Trang trại Thanh Nga, huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang) 1.1.3. Đặc điểm hình thái và tập tính của chó lưng xoáy Phú Quốc Bản tiêu chuẩn số 001/VN/20.09.2009 do Hiệp hội Những người Nuôi chó giống Việt Nam (Vietnam Kennel Association – VKA) công bố năm 2009 đã mô tả chi tiết các đặc điểm hình thái của chó lưng xoáy Phú Quốc với hình dáng tổng thể của một loài chó săn đuổi mồi. Chúng có cơ thể gọn gàng, săn chắc, cơ bắp nở nang, đặc biệt là những bắp cơ ở vùng đùi trước và đùi sau. Chó đực cao khoảng 50 – 55 cm, nặng khoảng 15 – 20 kg còn chó cái cao khoảng 48 – 52 cm, nặng khoảng 12 – 18 kg [5]. Các tiêu chuẩn này được đặt ra có lẽ là dựa trên những quan sát, tổng hợp và truyền miệng từ những người nuôi chó mà không dựa trên một chứng