Phân tích đa dạng di truyền của Morinda officinalis ở Việt Nam dựa trên các gene ITS và các gene matK, rbcL và đoạn chèn trnH-psbA trên chloroplast

Tóm tắt

Chi Morinda có khoảng 80 loài được phân bố tại các vùng nhiệt đới, trong đó cây ba kích (Baji tian), Morinda officinalis How., là một trong bốn dược liệu truyền thống của Trung Quốc, được sử dụng và phân bố rộng rãi tại miền nam Trung Quốc và ở Việt Nam. Rễ ba kích được dùng để điều trị các bệnh liệt dương, di tinh, kinh nguyệt không đều, vô sinh nam, vô sinh do tử cung lạnh, đau bụng dưới do lạnh và bệnh yếu gân cốt. Ở Việt Nam, ba kích chủ yếu mọc hoang ở những vùng đồi, núi thấp tỉnh trung du và miền núi phía bắc như: Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Giang, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang và cũng được phát hiện ở miền trung như Quảng Nam. Việc ứng dụng định danh dược liệu ba kích và phân tích đa dạng di truyền bằng phương pháp sinh học phân tử tại Việt Nam cũng đã được thực hiện trong một số nghiên cứu trước đây, nhưng chỉ dựa trên trình tự gene ITS. Đến thời điểm tháng 07/2017, trên NCBI có trên 120 dữ liệu gene của loài Morinda officinalis. Trong đó có khoảng 90 trình tự liên quan đến vùng ITS và 34 trình tự trên chloroplast gồm 15 trình tự ở gene matK, 7 trình tự ở vùng gene rcbL, 5 trnH, 6 trnL và 1 trnT. Như vậy, các trình tự trên chloroplast vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều như ITS. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu về tính đa dạng loài và xác định tên khoa học của các mẫu ba kích thu thập được bằng phương pháp hình thể học phối hợp phương pháp giải trình tự gene, nhằm mục đích tìm một vùng gene thích hợp cho việc thiết lập DNA barcoding. Các vùng gene được chọn để nghiên cứu là ITS trên nhiễm sắc thể và matK, trnH-psbA, rbcL trên chloroplast.

Nguyên liệu

- Mẫu nghiên cứu: 6 mẫu rễ ba kích được thu hái từ các tỉnh Bắc Giang, Quảng Ninh, Quảng Nam, Hà Giang và được đánh số từ BK1 đến BK6

- Hóa chất, thuốc thử: Kit tách chiết Dneasy Plant Miniki Qiagenet-Germany; RunSafe DNA Loading Dye; Đệm TBE  buffer  (Tris base 10,4 g, boric acid  5,5 g, EDTA 2 ml 1 M trong 100 ml); Plant direct Master Mix 2x.

- Thiết bị: Máy soi gel UV transilluminator; Máy PCR Veriti của AB Aplied BioSystems; Máy giải trình tự gene 3130XL của AIB.

Phương pháp nghiên cứu

- Chiết tách DNA toàn phần

- Khuếch đại và giải trình tự DNA.

Kết luận

Vùng ITS là vùng gene đặc trưng có thể dùng để định danh phân Morinda officinalis. Các gene trên chloroplast như matK có tiềm năng trong việc làm barcode định danh dược liệu vì chloroplast có kích thước nhỏ nên ít bị hư hỏng như các vùng gene ở nhiễm sắc thể. Đối với 4 mẫu Morinda officinalis đã khảo sát:

- Vùng gene matK và ITS rất tương đồng nên có thể suy luận 4 mẫu này có thể xuất phát từ một gốc chung một nguồn gốc.

- Các trình tự rbcL và trnH-psbA bắt đầu tích lũy đột biến và trên trnH-psbA, có một mẫu đã tách ra khỏi nhóm. Trong trường hợp này, trình tự rbcL và trnH-psbA có thể dùng để phân tích sự biến đổi đa dạng dưới loài và chủng địa lý.