NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH GIỮA CÁC LOÀI THUỘC CHI PANAX Ở VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP MIG-SEQ | Bình | TNU Journal of Science and Technology

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ PHÁT SINH GIỮA CÁC LOÀI THUỘC CHI PANAX Ở VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP MIG-SEQ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 04/06/24                Ngày hoàn thiện: 17/12/24                Ngày đăng: 18/12/24

Các tác giả

1. Hoàng Thị Bình, Trường Đại học Đà Lạt
2. Lê Minh Tâm, Công ty TNHH Một thành viên Vắc Xin Pasteur Đà Lạt
3. Phạm Quang Tuyến, Viện Nghiên cứu Lâm sinh - Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam
4. Trịnh Ngọc Bon, Viện Nghiên cứu Lâm sinh - Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam
5. Vũ Quốc Luận, Viện Khoa học Tây Nguyên - Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam
6. Nguyễn Văn Ngọc Email to author, Trường Đại học Đà Lạt

Tóm tắt


Nghiên cứu này nhằm xây dựng mối quan hệ phát sinh giữa các loài thuộc chi Panax ở Việt Nam bằng phương pháp MIG-seq trên nền tảng giải trình tự gene thế hệ mới. Tổng cộng 29 mẫu thuộc các loài Panax ở Việt Nam và 01 mẫu thuộc loài Panax ginseng (làm nhóm ngoài) đã được sử dụng. Nghiên cứu đã thu được tổng cộng 6821 điểm đa hình đơn nucleotide (SNPs) làm chỉ thị phân tử để xây dựng cây phát sinh chủng loại theo phương pháp maximum likelihood. Cây biểu thị mối quan hệ phát sinh giữa các loài Panax ở Việt Nam có độ phân giải cao, với các nhóm đơn hình được hỗ trợ mạnh mẽ bởi các chỉ số bootstrap. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chi Panax ở Việt Nam gồm 2 nhóm có quan hệ gần gũi, nhóm thứ nhất gồm các loài P. stipuleanatusP. bipinnatifidus, nhóm thứ 2 gồm các loài P. pseudoginseng, Panax sp., P. vietnamensis và 02 thứ P. vietnamensis var. fuscidicusP. vietnamensis var. langbianensis. Kết quả nghiên cứu làm cơ sở cho việc ứng dụng phương pháp MIG-seq trong nghiên cứu mối quan hệ phát sinh cho các đối tượng thực vật ở Việt Nam.

Từ khóa


Họ Nhân sâm; Phân loại; ISSR; Phát sinh loài; Giải trình tự

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] D. V. Nguyen, A. P. T. Tran, C. T. Vu, L. K. Phan, and A. T. L. Hoang, “The genus Panax L. (Araliaceae) in Vietnam,” The 5th National Scientific Conference on Ecology and Biological Resources, 2017, pp. 106-111.

[2] M. Zhou, G. Young, G. Sun, Z. Guo, G. Xun, and Y. Pan, “Resolving complicated relationships of the Panax bipinnatifidus complex in southwestern China by RAD-seq data,” Molecular Phylogenetics and Evolution, vol. 149, 2020, Art. no. 106851.

[3] T. N. Le, M. T. Nguyen, T. V. Ngu, K. V. Nguyen, and D. V. Nong, “Genetic diversity of Panax stipuleanatus Tsai in North Vietnam detected by inter simple sequence repeat (ISSR) markers,” Biotechnology & Biotechnological Equipment, vol. 30, no. 3, pp. 506-511, 2016.

[4] I. V. Grushvitzky, V. N. Tikhomirov, E. S. Aksenov, and G. V. Shibakina, “Succulent fruit with carpophore in species of the genus Stilbocarpa Decne. et Planch.(Araliaceae),” Bulletin of the Moscow Society of Naturalists, Biological Series, vol. 74, pp. 64-76, 1969.

[5] H. H. Pham, An illustrated flora of Vietnam, vol. 1-3. Young Publishing House, Ho Chi Minh City, 2003.

[6] D. T. Ha, “A new species of the genus Panax (Araliaceae) from Vietnam,” Botanicheskii Zhurnal, vol. 70, pp. 519-522, 1985.

[7] T. Nguyen, “Panax species in Vietnam,” Journal of Medicinal Materials, vol. 10, no. 3, pp. 71-76, 2005.

[8] L. K. Phan, S. T. Le, L. K. Phan, D. D. Vu, and T. V. Pham, “Lai Chau ginseng Panax vietnamensis var. fuscidiscus K. Komatsu, S. Zhu & S.Q. Cai I. morphology, ecology, distribution and conservation status,” Proceeding of the 2nd VAST-KAST Workshop on Biodiversity and Bio-active compounds, 2013, pp. 65-73.

[9] D. V. Nong, T. N. Le, C. D. Nguyen, and T. V. Chan, “A new variety of Panax (Araliaceae) from Lam Vien Plateau, Vietnam and its molecular evidence,” Phytotaxa, vol. 277, no. 1, pp. 47-58, 2016, doi: 10.11646/phytotaxa.277.1.4.

[10] J. Wen and E. A. Zimmer, “Phylogeny and Biogeography of Panax L. (the Ginseng Genus, Araliaceae): Inferences from ITS Sequences of Nuclear Ribosomal DNA,” Molecular Phylogenetics and Evolution, vol. 6, no. 2, pp. 167-177, 1996, doi: 10.1006/mpev.1996.0069.

[11] J. Wen, “Evolution of The AraliaPanax Complex (Araliaceae) As Inferred From Nuclear Ribosomal Its Sequences,” Edinburgh Journal of Botany, vol. 58, no. 2, pp. 243-257, 2001.

[12] K. Kim, B. V. Nguyen, J. Dong, Y. Wang, J. Y. Park, S. C. Lee, and T. J. Yang, “Evolution of the Araliaceae family inferred from complete chloroplast genomes and 45S nrDNAs of 10 Panax related species,” Scientific Reports, vol. 7, no. 1, p. 4917, 2017, doi: 10.1038/s41598-017-05218-y.

[13] V. Manzanilla, A. Kool, L. N. Nguyen, H. V. Nong, H. T. T. Le, and H. J. Boer, “Phylogenomics and barcoding of Panax: toward the identification of ginseng species,” BMC Evolution Biology, vol. 18, no. 1, pp. 1-14, 2018, doi: 10.1186/s12862-018-1160-y.

[14] T. P. T. Nguyen, S. G. Nguyen, S. T. Le, and L. K. Phan, Genetic relationships of Ngoc Linh ginseng (Panax vietnamensis Ha et Grushv., 1985) to other species of the genus Panax (Araliaceae),The 4th National Scientific Conference on Ecology and Biological Resources, 2011, pp. 955-959.

[15] L. K. Phan, D. D. Vu, L. K. Phan, S. G. Nguyen, T. P. T. Nguyen, L. M. T. Le, and S. T. Le, “Phylogenetic relationships of the Panax samples collected in Lai Chau province based on MatK and ITS-rDNA sequences,” Journal of Biotechnology, vol. 12, no. 2, pp. 327-337, 2014.

[16] T. P. T. Nguyen, H. N. T. Mai, N. Z. Yury, and D. R. Galina, “rbcL and rpoL gene sequences of Panax vietnamensis var. fuscidiscus and Panax vietnamensis, the background for identification and comparison,” Academia Journal of Biology, vol. 39, no. 1, pp. 80-85, 2016.

[17] H. T. Le, L. N. Nguyen, M. M. Bui, H. H. Ha, H. T. T. Huynh, H. V. Nong, H. V. Ha, and H. T. T. Le, “Application of DNA barcodes in identification of ginseng samples in the genus Panax L” Journal of Biotechnology, vol. 15, no. 1, pp. 63-72, 2017.

[18] T. Q. Pham, D. M. Nguyen, B. T. Khuong, D. T. Nguyen, K. T. Nguyen, T. T. Bui, A. H. T. Nguyen, B. N. Trinh, H. K. T. Tran, K. D. Tran, and T. H. Khuat, “Genetic diversity assessment of some ginseng samples collected in Lai Chau,” Vietnam Journal of Science and Technology, vol. 60, no. 2, pp. 27-31, 2018.

[19] Y. Suyama and Y. Matsuki, “MIG-seq: an effective PCR-based method for genome-wide single-nucleotide polymorphism genotyping using the next-generation sequencing platform,” Scientific Report, vol. 5, no. 1, p. 16963, 2015, doi: 10.1038/srep16963.

[20] Y. Suyama, S. K. Hirota, A. Matsuo, Y. Tsunamoto, C. Mitsuyuki, A. Shimura, and K. Okano, “Complementary combination of multiplex high throughput DNA sequencing for molecular phylogeny,” Ecological Research, pp. 1-11, 2021, doi: 10.1111/14401703. 12270.

[21] J. Cavender-Bares, A. Gonzalez-Rodriguez, D. A. R. Eaton, A. Hipp, A. Beulke, and P. S. Manos, “Phylogeny and biogeography of the American live oaks (Quercus subsection Virentes): a genomic and population genetics approach,” Molecular Ecology, vol. 24, no. 14, pp. 3668-3687, 2015, doi: 10.1111/mec.13269.

[22] S. Fitz-Gibbon, A. Hipp, K. Pham, P. Manos, and V. L. Sork, “Phylogenomic inferences from reference-mapped and de novo assembled short read sequence data using RADseq sequencing of California white oaks (Quercus subgenus Quercus),” Genome, vol. 60, no. 9, pp. 743-755, 2017, doi: 10.1139/gen-2016-0202.

[23] J. J. Doyle and J. L. Doyle, “A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue,” Phytochemical Bulletin, vol. 19, pp. 11-15, 1987.

[24] H. Toyama, T. Kajisa, S. Tagane, K. Mase, P. Chhang, V. Samreth, V. Ma, H. Sokh, R. Ichihasi, Y. Onoda, N. Mizoue, and T. Yahara, “Effects of logging and recruitment on community phylogenetic structure in 32 permanent forest plots of Kampong Thom, Cambodia,” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 370, no. 1662, pp. 1-13, 2015, doi: 10.1098/rstb.2014.0008.

[25] B. T. Hoang, N. V. Nguyen, S. Tagane, H. Toyama, K. Mase, C. Mitsuyuki, J. S. Strijk, Y. Suyama, and T. Yahara, “A taxonomic study of Quercus langbianensis complex based on morphology and DNA barcodes of classic and next generation sequences,” PhytoKeys, vol. 95, pp. 37-70, 2018, doi: 10.3897/phytokeys.95.21126.

[26]A. M. Bolger, M. Lohse, and B. Usadel, “Trimmomatic: A flexible trimmer for Illumina sequence data,” Bioinformatics, vol. 30, pp. 2114-2120, 2014, doi: 10.1093/bioinformatics/btu170.

[27] J. Catchen, P. A. Hohenlohe, S. Bassham, A. Amores, and W. A. Cresko, “Stacks: An analysis tool set for population genomics,” Molecular Ecology, vol. 22, pp. 3124-3140, 2013, doi: 10. 1111/mec.12354.

[28] K. Takata, H. Taninaka, M. Nonakam, F. Iwasem, T. Kikuchi, Y. Suyama, S. Nagai, and N. Yasuda, “Multiplexed ISSR genotyping by sequencing distinguishes two precious coral species (An thozoa: Octocorallia: Coralliidae) that share a mitochondrial haplotype,” PeerJ, vol. 7, p. e7769, 2019, doi: 10.7717/peerj.7769.

[29] N. V. Nguyen, B. T. Hoang, A. Nagahama, S. Tagane, H. Toyama, A. Matsuo, Y. Suyama, and T. Yahara, “Morphological and molecular evidence reveals three new species of Lithocarpus (Fagaceae) from Bidoup-Nui Ba National Park, Vietnam,” PhytoKeys, vol. 186, pp. 73–92, 2021, doi: 10.3897/phytokeys.186.69878.

[30] A. Stamatakis, “RAxML Version 8: A tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies,” Bioinformatics, vol. 30, no. 9, pp. 1312-1313, 2014, doi: 10.1093/bioinformatics/btu033.

[31] D. Darriba, G. L. Taboada, R. Doallo, and D. Posada, “jModelTest 2: More models, new heuristics and parallel computing,” Nature Methods, vol. 9, no. 8, p. e772, 2012, doi: 10.1038/nmeth.2109.

[32] B. N. Trinh, T. Q. Pham, S. T. Hoang, A. T. H. Nguyen, T. T. Bui, S. T. Nguyen, H. Q. Nguyen, and A. T. V. Nguyen, “Panax sp. in Tuyen Quang, North Vietnam – A Potential Plant for Poverty Reduction,” Asian Journal of Research in Botany, vol. 2, no. 2, pp. 1-10, 2019.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10537

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved