Ứng dụng kỹ thuật DNA góp phần vào việc phân loại hình thái một số loài tre Việt Nam

Cuối thế kỷ XIX (1890), nhà thực vật học người Pháp Balansa lần đầu tiên phân loại tre Việt Nam: có 5 chi và 7 loài, trong đó có 2 loài mới. Theo thời gian số lượng taxon ngày một tăng, theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (2006) chi tre trúc ở Việt Nam có 25 chi và 216 loài, trong đó chi tre (Bambusa Schreb.) có 67 loài, thì có tới 37 loài chưa định loại được tên loài (dạng sp. và aff.). Bên cạnh đó, Lê Viết Lâm (2008) cũng đã phát hiện thêm 4 loài mới, trong đó 2 loài chưa xác định tên.

Hiện nay, việc phân loại và định loại tên loài cho tre vẫn chủ yếu dựa trên phương pháp hình thái. Tuy nhiên phương pháp đó đòi hỏi mẫu vật phải có đầy đủ các đặc điểm phân loại, đặc biệt là cơ quan sinh sản, mà đối với tre thì các mẫu vật chỉ có cơ quan dinh dưỡng, hầu hết không có đặc điểm về cơ quan sinh sản (hoa, quả) vì chu kỳ ra hoa tới vài chục năm. Hơn nữa trong một số trường hợp, phương pháp phân loại bằng hình thái khó thực hiện, hoặc dễ nhầm lẫn do mẫu mang đặc điểm trung gian hoặc đồng hình. Khó khăn này không chỉ có ở Việt Nam mà ngay cả trên thế giới. Vì vậy, việc định loại tên loài ở chi tre vẫn còn rất nan giải, cần có sự hỗ trợ của kỹ thuật phân tích DNA.

Trong khuôn khổ của đề tài “Góp phần xác định các loài thuộc chi tre (Bambusa Schreb.) ở Việt Nam bằng phương pháp DNA hỗ trợ phương pháp phân loại hình thái truyền thống” mã số: VAST.ĐL.02/11-12, do PGS.TS. Đinh Thị Phòng – Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam làm chủ nhiệm thực hiện trong hai năm 2011 và 2012, các nhà nghiên cứu đã đi thực địa tại 42 điểm thuộc năm vùng là Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Sông Hồng, Trường Sơn Bắc và Tây Nam Bộ. Tổng số đã thu được 139 mẫu của 14 loài tre để nghiên cứu vị trí phân loại trên cơ sở phân tích trình tự 5 vùng gen (01 vùng gen nhân và 04 vùng gen lục lạp). Đề tài đã thu được các kết quả như sau:

• Mười bốn loài tre nghiên cứu gồm có tám loài cần xác định tên khoa học (Bambusa sp.) là Bạc mày, Mạy cượp, Mạy khô, Mét ba vì, Tre không gai tân an, Tre lục bình, Tre trãi long an và Tre đông khê; ba loài chỉnh lý tên chi là Dùng cầu hai (B.(Lingnania) sp.), Dùng phấn (B. (Lingnania) chungii) và Lùng thanh hoá (B. (Lingnania) longissima) và ba loài cần xác định lại tên khoa học do biến đổi hình thái theo sinh thái là Tre bụng phật (B.vulgaris), Tre vàng sọc (B. vulgaris) và Tre đùi gà (B. ventricosa).
• Thông qua kết quả phân tích và so sánh mức độ tương đồng trình tự nucleotide của bốn vùng gen PIF, psbA-trnH, matKvà trnL-trnF của ba loài tre cần chỉnh lý tên chi với các trình tự trên ngân hàng Genbank cho phép nhận định ba loài Dùng cầu hai, Dùng phấn và Lùng thanh hóa đều thuộc chi Bambusa.

Mối quan hệ di truyền được xây dựng bằng phần mềm MEGA 4.0 (phương pháp Neighbor-Joining) giữa 03 loài Dùng cầu hai (K3001), Dùng phấn (K3002) và Lùng thanh hoá (K3003) với các loài Bambusa trên ngân hàng Genbank phân tích với bốn vùng gen PIF, psbA-trnH, matK và trnL-trnF

• Kết quả phân tích so sánh mức độ tương đồng trình tự nucleotide của bốn vùng gen PIF, psbA-trnH, matK và trnL-trnF đã chỉ ra Tre bụng phật và Tre vàng sọc thuộc cùng loài B. vulgaris; Tre đùi gà chỉ là tên đồng nghĩa của Hóp nhỏ (B. tuldoides) và chỉ là giống trồng (cv.).

Mối quan hệ di truyền được xây dựng bằng phần mềm MEGA 4.0 (phương pháp Neighbor-Joining) giữa loài Tre đùi gà (K3006) với loài B. tuldoides trên ngân hàng Genbank phân tích với vùng gen trnL-trnF, psbA-trnH và matK ((trình tự được sử dụng để so sánh có mã hiệu trong ngân hàng GenBank: vùng gen trnL-trnF: B. tuldoides (HM448967); vùng gen psbA-trnH: B. tuldoides (GU063083); vùng gen: B. tuldoides (HM448937)

• Bước đầu đã xác định được loài Tre không gai tân an có thể là loài tre mới của Việt Nam trên cơ sở xác định trình tự năm vùng gen (PIF, psbA-trnH, matK, trnL-trnF và rpoC2).
• So sánh 19 đặc điểm hình thái và 5 đặc điểm phân tử cho thấy loài Mét ba vì có nhiều đặc điểm giống với loài Mạy cượp.

Thông qua các kết quả nhận được, các nhà nghiên cứu đề nghị thống nhất viết tên chi Bambusa cho ba loài Dùng cầu hai, Dùng phấn và Lùng thanh hóa (bỏ Lingnania) và thống nhất tên khoa học cho hai loài Tre bụng phật và Tre vàng sọc làBambusa vulgaris; và Tre đùi gà là tên đồng nghĩa của Hóp nhỏ và có tên khoa học Bambusa tuldoides.

Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam xác định các loài thuộc chi tre (Bambusa Schreb.) bằng phương pháp DNA góp phần hỗ trợ phương pháp phân loại hình thái truyền thống. Các kết quả nhận được ban đầu cho thấy, để có thể ứng dụng hiệu quả kỹ thuật phân tích ADN hỗ trợ cho phân loại hình thái ở tre nói riêng và các loài thực vật khác nói chung, cần phải có sự kết hợp rất chặt chẽ giữa các nhà phân loại hình thái và sinh học phân tử.