Nghiên cứu đa dạng di truyền của chim yến (aerodramus spp ) ở khánh hòa dựa trên chỉ thị phân tử cytochrome b của DNA ty thể

36 Bảng 2.3: Trình tự gen Cytb mtDNA của chim yến sử dụng trong nghiên cứu này 41 Bảng 2.4: Các thông số của quá trình phân tích các trình tự và mô hình tiến hóa best-fit-model giữa chi

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài tại trường Đại Học Nha Trang

em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của nhà trường, sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là các thầy cô giáo và cán bộ trong Viện Công nghệ Sinh học

và Môi trường đã truyền những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong những năm học vừa qua

Với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa và TS Đặng Thúy Bình đã tạo điều kiện cho em tham gia thực hiện đề tài này

Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới Th.S Nguyễn Anh Thư đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn và chỉ bảo giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn Công ty Yến Sào đã giúp đỡ cơ sở vật chất, tạo điều kiện cho em thu mẫu và kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành đề tài này đúng thời hạn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ động viên của gia đình, bạn bè, người thân, cảm ơn những ý kiến đóng góp và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện đề tài của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của quý thầy

Cytb FW1 : Mồi xuôi (forward primer)

Cytb RV1 : Mồi ngược 1 (reverse primer)

Cytb RV2 : Mồi ngược 2 (reverse primer)

mRNA : RNA thông tin (Messenger RNA)

NCBI : National Center for Biotechnology Information

SB : Sodium Borate

PCR : Polymerase Chain Reaction

Ta : Annealing temperature (nhiệt độ lai)

Tm : Melting Temperature (Nhiệt độ nóng chảy)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHIM YẾN 3

1.1.1 Hệ thống phân loại 3

1.1.2 Phân bố 5

1.1.3 Đặc điểm hình thái 7

1.1.4 Hành vi, tập tính 9

1.1.5 Khả năng định vị bằng tiếng vang 10

1.1.6 Thức ăn và cách thức bắt mồi 12

1.1.7 Yến Sào (tổ yến) 13

1.1.8 Đặc điểm sinh sản 14

1.1 8.1 Chu kỳ sinh sản của chim yến 14

1.1.8.2 Mùa vụ sinh sản 17

1.1.9 Một số đặc điểm sinh học khác 17

1.1.9.1 Đời sống tự nhiên của loài chim yến tổ trắng 17

1.1.9.2 Vùng kiếm ăn của chim- môi trường sống vĩ mô (macrohabitat) 17

1.1.9.3 Nơi chim làm tổ- môi trường sống vi mô (microhabitat) 18

1.1.9.4 Sinh trưởng 19

1.1.10 Vấn đề bệnh tật của chim 20

1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 21

1.2.1 Lông chim 21

1.2.2 Hệ gen ty thể (Mitochondrial

DNA-mtDNA) 22

1.2.2.1 Cấu trúc DNA ty thể 22

1.2.2.2 Đặc điểm hệ gen ty thể (mtDNA) 24

1.2.2.3 Cytochrome b 25

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ CHIM YẾN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 26

1.3.1 Các nghiên cứu trên thế giới 27

1.3.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam 29

1.4 TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 29

Chương II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA ĐIỂM THU MẪU 31

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái 32

2.2.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền của chim yến (Apodidae) 32

2.2.2.1 Tách chiết DNA tổng số 34

2.2.2.2 Phản ứng PCR (Polymerase Chain Reaction) 35

2.2.2.3 Điện di gel agarose 38

2.2.2.4 Giải trình tự 39

2.2.2.5 Xử lý số liệu xây dựng cây phát sinh loài 40

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG SINH HỌC CỦA CHIM YẾN 46

3.1.1 Đặc trưng sinh học chim yến đảo 46

3.1.2 Đặc trưng sinh học chim yến nhà 46

3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CƯU DI TRUYỀN CHIM YẾN 46

3.2.1 Kiểm tra DNA tổng số 46

3.2.2 Xây dựng chương trình PCR khuếch đại

trình tự gen Cytb DNA ty thể 47

3.2.2.1 Thiết kế mồi và kiểm tra đặc tính của mồi trên lý thuyết 47

3.2.2.2 Khảo sát sự hoạt động của mồi trên thực tế và các điều kiện phản ứng PCR 49

3.2.3 Giải trình tự DNA chim yến 52

3.2.4 Đa dạng di truyền A fuciphagus 52

3.2.4.1 Đa dạng haplotype 52

3.2.4.2 Đa dạng di truyền 54

3.2.5 Đa dạng di truyền quần thể chim yến A fuciphagus 56

3 3 THẢO LUẬN 60

3.3.1 Phân loại chim yến (Aerodramus spp.) dựa vào đặc điểm hình thái 60

3.3.2 Hiệu quả phương pháp PCR 60

3.3.3 Đa dạng di truyền quần thể chim yến A fuciphagus 61

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số miêu tả đặc điểm hình thái của chim yến hàng 32 Bảng 2.2 Trình tự cặp mồi khuếch đại đoạn gen Cytb của mtDNA 36 Bảng 2.3: Trình tự gen Cytb mtDNA của chim yến sử dụng trong nghiên cứu này 41 Bảng 2.4: Các thông số của quá trình phân tích các trình tự và mô hình tiến hóa

(best-fit-model) giữa chim yến Việt Nam với chim yến của thế giới 45

Bảng 3.1: Các đặc tính của mồi 48

Bảng 3.2 Các giá trị phân tích Cytb mtDNA của chim yến Aerodramus spp 53

Bảng 3.3: Giá trị tương đồng (%) của các haplotype trình tự Cytb mtDNA của chim

yến A fuciphagus thu tại Khánh Hòa, Việt Nam 54

Bảng 3.4: Giá trị tương đồng và giá trị khác biệt (%) của các haplotype trình tự

Cytb mtDNA của A fuciphagus thu tại đảo A2-Hòn Mun-Nha Trang 55

Bảng 3.5: Giá trị tương đồng và giá trị khác biệt (%) của các haplotype trình tự

Cytb mtDNA của A fuciphagus thu tại 155-Thống Nhất-Nha Trang 55

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ của giống Aerodramus dựa trên gen mtDNA trên bản đồ phía Nam

và Đông Nam Á 6

Hình 1.2: Bản đồ chim yến Việt Nam của Trung Tâm Eka 7

Hình 1.3: chim yến Aredramus fuciphagus) 8

Hình 1.4: Sự phân bố các loài chim yến được công nhận bởi Chantler 11

Hình 1.5: Mối quan hệ giữa lực vào (Fin) và độ dịch chuyển của giá đỡ 12

Hình 1.6: Tổ chim yến 15

Hình 1.7: Trứng và chim yến con mới nở (www.yensaokhanhhoa.com.vn) 15

Hình 1.8: Chim con 2 ngày tuổi và chim trưởng thành 16

Hình 1.9: Cấu tạo lông chim 21

Hình 1.10: Hệ gen ty thể của các loài chim (a, b) và động vật có vú và Xenopus (c) 23

Hình 2.1: Địa điểm thu mẫu 31

Hình 2.2 Chương trình nhiệt cho phản ứng PCR 38

Hình 3.1: Hình ảnh điện di DNA tổng số của chim yến 47

Hình 3.2: Cấu trúc kẹp tóc của mồi: a) mồi Cytb RV1; b) mồi Cytb RV2 49

Hình 3.3: Kết quả khảo sát nồng độ cặp mồi Cytb FW1/Cytb RV1 và 49

Hình 3.4 Kết quả khảo sát nhiệt độ lai của mồi 50

Hình 3.5: Kết quả khảo sát nồng độ DNA từ mẫu lông chim 51

Hình 3.6: Cây đa dạng loài dựa trên gen Cytb mtDNA của chim yến Aerodramus fuciphagus xây dựng theo phương pháp maximum parsimony (MP), maximum likelihood (ML) và Neighbor Joining (NJ) 57

Hình 3.7: Cây đa dạng loài dựa trên gen Cytb mtDNA của chim yến A fuciphagus thu tại Khánh Hòa, Việt Nam và một số khu vực khác trên thế giới; Apus apus và Amazilia tzacatl 59

MỞ ĐẦU

Yến sào hay tổ chim yến, là tên một loại thực phẩm - dược phẩm nổi tiếng được làm bằng tổ chim yến Đây là món cao lương mĩ vị tại các quốc gia Đông Á như Nhật Bản, Triều Tiên, Trung Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác Theo đông y,

tổ yến có vị ngọt, tính bình, tác dụng vào các kinh phế và vị Có tác dụng dưỡng âm,

bổ phế, tiêu đàm, trừ ho định suyễn Dùng trong các chứng ho hen, khái huyết, suy nhược cơ thể Thành phần chất đạm trong yến sào cũng rất cao: yến trắng Đà Nẵng (55%), yến huyết Đà Nẵng (54,4%), yến trắng Nha Trang (53,8%), yến huyết Nha Trang (56,9%), yến trắng Quy Nhơn (54,4%) Qua đó, cho thấy chất lượng tổ yến của Việt Nam rất tốt, có giá trị cao được nhiều nước trên thế giới ưa chuộng

Theo luận án tiến sĩ dược khoa tại đại học Dược khoa Sài Gòn năm 1972 của

TS Huỳnh Hữu Tạo, có 3 nhóm yến sào phân bố theo vùng địa lý: yến sào quanh vùng Cù Lao Chàm (Quảng Nam-Đà Nẵng) Yến sào quanh vùng Quy Nhơn và yến sào quanh vùng Nha Trang-Cam Ranh Khánh Hòa là nơi chim yến làm tổ nhiều nhất ở Việt Nam Hàng năm, Khánh Hòa thu được khoảng hơn 2 tấn tổ yến so với 600-700kg/năm ở Bình Định và Đà Nẵng [22] Yến sào Khánh Hòa có mùi vị thơm ngon đặc trưng được coi là tổ yến vua và giá cả luôn ở mức cao nhất thế giới [22]

Chính vì những công dụng đặc biệt của tổ chim yến mà trong những năm gần đây, tổ yến đã trở thành đối tượng bị khai thác quá mức Việc khai thác quá mức trong những thập niên gần đây đã dẫn đến sự suy giảm nguồn lợi tổ chim yến cả về

số lượng và chất lượng, số lượng cá thể trong đàn chim yến giảm và sản lượng khai thác tự nhiên không đáp ứng đủ nhu cầu của con người, trong khi đó giá tổ yến trên thế giới không ngừng tăng lên Vào năm 1975, giá tổ yến là 10USD/kg, năm 1995

là 400 USD/kg và hiện nay giá xô các loại tổ yến bình quân là 1271USD/kg [6] Điều này đòi hỏi các nhà khoa học phải có các nghiên cứu bảo tồn một cách hợp lí

và kịp thời nguồn tài nguyên này

Những nghiên cứu về chim yến ở Việt Nam phần lớn được thực hiện ở mức

độ khảo sát, thu thập mẫu và tư liệu liên quan phân loại, mô tả hình thái, giá trị kinh

tế của phân loài chim yến hàng (Aerodramus fuciphagus), ấp nở chim yến nhân tạo,

nuôi chim trong nhà để lấy tổ, di đàn và nhân đàn chim yến [1], [2], [3], [6], [22], [71] Hiện nay các nghiên cứu phát sinh chủng loại về chim yến Việt Nam ở mức độ phân tử còn nhiều hạn chế Vì vậy, nghiên cứu và xây dựng phát sinh chủng loại các loài chim yến Việt Nam bằng các phương pháp sinh học phân tử là rất cần thiết, nó

sẽ góp phần vào công tác bảo tồn và lưu giữ nguồn gen chim yến Việt Nam Đây chính là cơ sở, nền tảng phát triển quần thể chim yến hàng (tên khoa học

Aerodramus fuciphagus_ đang có mặt tại Khánh Hòa cho giá trị thương phẩm cao

nhất thế giới) - nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo tồn động vật hoang dã, tăng sản lượng yến sào xuất khẩu theo định hướng bền vững và góp phần quan trọng phát triển ngành yến sào Việt Nam

Vì những lí do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa dạng di

truyền của chim yến (Aerodramus spp.) ở Khánh Hòa dựa trên chỉ thị phân tử

Cytochrome b của DNA ty thể” Đề tài này nhằm các mục tiêu chính sau:

- Thu mẫu yến đảo và yến nhà ở khu vực Khánh Hòa

- Tách chiết DNA từ lông và mô cơ chim yến, chạy PCR sử dụng marker là Cytb, giải trình tự DNA

- Xây dựng cây phát sinh loài của chim yến ở khu vực Khánh Hòa và so sánh với các loài khác trên thế giới

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHIM YẾN

1.1.1 Hệ thống phân loại

Bộ Yến (danh pháp khoa học: Apodiformes) là một bộ chim theo truyền thống gồm ba họ: Họ Yến (Apodidae), họ Yến mào, Yến cây (Hemiprocnidae) và

họ Chim ruồi (Trochilidae) [43]

Trong phân loại Sibley-Ahlquist bộ này được nâng cấp lên thành siêu bộ (Apodimorphae) Trong đó, nhóm các loài Chim ruồi được tách ra như một bộ riêng

biệt gọi là Trochiliformes nhưng lại tuân theo những miêu tả truyền thống Với gần

450 loài đã được nhận dạng cho đến nay, bộ này là bộ chim đa dạng hàng thứ hai, chỉ sau bộ Sẻ (Passeriformes) [43]

Họ Yến (Apodidae) là một họ chim có bề ngoài rất giống với các loài nhạn (họ Hirundinidae) nhưng thực ra chúng không có quan hệ họ hàng gần với những loài chim dạng sẻ này Sự tương tự giữa yến và nhạn là do tiến hóa hội tụ phản ảnh kiểu sinh sống tương tự dựa trên việc bắt các côn trùng làm thức ăn trong khi đang bay [75]

Phân loại yến nói chung là phức tạp, với ranh giới giữa các chi và loài còn

nhiều tranh cãi, đặc biệt là ở giống Collocalini Phân tích hành vi và kiểu phát âm

thanh bị thất bại do tiến hóa song song, trong khi các phân tích về các đặc điểm hình thái và các chuỗi DNA khác nhau đã cho ra kết quả không rõ ràng và phần nào đó là mâu thuẫn [75]

Họ yến Apodidae có 98 loài trên thế giới, trong đó tại Việt Nam có 11 loài:

- Yến núi Aerodramus brevirostris

- Aerodramus rogersi

- Aerodramus maximus

- Yến hàng Aerodramus fuciphagus

- Yến hông xám Aerodramus germane

- Yến đuôi nhọn họng trắng hay yến đuôi cứng hông trắng Hirundapus caudacutus

- Yến đuôi nhọn lưng bạc hay yến đuôi cứng bụng trắng Hirundapus cochinchinensis

- Yến đuôi nhọn lưng nâu hay yến đuôi cứng lớn Hirundapus giganteus

- Yến cọ Châu Á hay yến cọ Cypsiurus balasiensis

- Yến hông trắng Apus pacificus

- Yến cằm trắng Apus nipalensis

Đề tài chủ yếu nghiên cứu về chim yến hàng Aerodramus fuciphagus, hệ

thống phân loại:

Ngành: Chordata

Lớp: Aves Bộ: Apodiformes

Họ yến: Apodidae

Giống: Collocalini Chi Aerodramus Tên khoa học: Aerodramus fuciphagus

Tên thường: Yến Hàng hay Yến hông xám Hiện nay nhiều tác giả nhất trí xếp các loài chim yến có thể dò tìm đường trong bóng tối, sống và làm tổ ở nơi có cường độ ánh sáng mờ tối đến tối vào giống

Aerodramus (Echolocating swiftlets – yến nhỏ có âm dội) Giống này có nhiều loài,

trong đó một số loài có chung đặc điểm là cho tổ ăn được [44]

Do sự phân bố địa lý khác nhau trong quá trình tiến hóa tự nhiên, loài chim

cho tổ trắng ăn được (Aerodramus fuciphagus) cũng có một số biến dị nhỏ, nên người ta lại chia thành một số phân loài: Aerodramus fuciphagus fuciphagus (A f fuciphagus) phân bố ở Indonesia; Aerodramus fuciphagus amechanus (A f amechanus) phân bố ở Malaysia; Aerodramus fuciphagus germane (A f germani)

phân bố ở Việt Nam, tên gọi là yến hông xám hay yến hàng Trong một số tư liệu

trước đây người ta xếp phân loài này thành một loài với tên A germane hoặc

Germanicus’s Swiftlets Tư liệu chính thức cho thấy, phân loài yến sống chủ yếu ở Thái Lan là A f germane, chúng cũng sống cả trong nhà và trong hang động Chim

yến sống trong chùa Wat Chong Lom tại tỉnh Samut Sakhon- Thái Lan là phân loài

hơn khoảng 5% Tác giả kết luận đây là nhóm chim khó phân loại nhất [62]

Ngoài ra theo tư liệu “CITES và các loài yến Đông Nam Á” trong đó cho

rằng loài Collocalia fuciphaga (hiện nay thường gọi là Aerodramus fuciphagus) có

10 tên đồng nghĩa (synonyms) đó là collocalia fuciphaga fuciphaga, C fuciphaga vestita, C fuciphaga amechana, C fancica vestita, C fuciphaga micans, C fuciphaga inexpectata…[5], [59]

1.1.2 Phân bố

Hầu hết các chim yến nhỏ Aerodramus sống ở các vùng nhiệt đới Ấn Độ -

Thái Bình Dương và không di cư Sự phân bố của loài yến tổ trắng ăn được trong khu vực phương Đông, từ các quần đảo Andaman và Nicobar ở Ấn Độ Dương đến Đông Nam Á và các quần đảo Lesser Sunda Sự phân bố của loài rất khác nhau, một

số loài chiếm phạm vi rộng lớn của khu vực Đông Nam Á trong khi một số khác lại giới hạn trong vài đỉnh núi (hình 1.1) [15], [25]

Loài yến tổ trắng A fuciphagus sinh sống nhiều từ vĩ độ 10o Nam đến 20oBắc và kinh độ 95o đến 115o Đông chủ yếu tập trung ở vùng Đông Nam Á, nhiều nhất ở Indonesia (Kalimantan, Sumatera, Java, Bli ) tiếp đến là Thái Lan,

Malaysia, Việt Nam… Ở Indonesia chủ yếu là phân loài A fuciphagus, ngoài ra còn

có A f micams, A f vestitus Thái Lan có cả phân loài A f germani và loài A maximus, đã được khai thác tổ để bán từ thế kỉ 18 Malaysia có cả 2 phân loài A f amechnus và A f germani (phân bố ở vùng Peninsula), và loài A maximus Philippines chỉ thấy phân loài A f germani Singapore: có phân loài A f germani

nhưng rất ít Ngoài ra, Campuchia, Myanmar, Lào, Brunei cũng thấy có phân bố

loài yến A fuciphagus

Hình 1.1: Sơ đồ của giống Aerodramus dựa trên gen mtDNA trên bản đồ phía Nam

và Đông Nam Á Các tuyến đường phân tán có khả năng nhất là từ khu vực Đông

Nam Á thông qua các quần đảo Andamans cho đến Sri Lanka và Nam Ấn Độ và xa

hơn nữa trên các quần đảo Seychelles và Mascarene [30]

Ở Việt Nam theo tài liệu của CITES cho biết có cả A fuciphagus và A germane [5], [59]

Hình 1.2: Bản đồ chim yến Việt Nam của Trung Tâm Eka( www.ekavietnam.com )

Ở khu vực duyên hải Nam Trung Bộ Việt Nam, chim Yến Hàng tập trung ở

3 tỉnh Khánh Hòa, Bình Định (bán đảo Phương Mai) và ở Cù Lao Chàm, Hội An (Quảng Nam ), một phần tại Quảng Bình, Quảng Ngãi (mũi Sa Huỳnh), Phan Rang (mũi Đá Vách), Côn Đảo, Phú Quốc Những khảo sát bước đầu về một số đặc điểm sinh thái của chim yến Hàng cho thấy chim Yến Hàng phân bố tại 4 đảo: Hòn Tai, Hòn Lai, Hòn Khô và Hòn Ông

Tại vùng biển Khánh Hòa, chim Yến Hàng ổn định hàng trăm năm trên 12 đảo yến và 40 hang yến lớn nhỏ Thành công của giải pháp kĩ thuật di đàn chim Yến Hàng từ những hang có mật độ dày đến những hang mới hoặc những vách hang còn trống để cho chim làm tổ Tính đến năm 2011, Khánh Hòa đã nâng tổng số đảo yến

là 29 đảo yến và 138 hang yến: đảo A2, A3, A4, A6, Hải Đăng, Bàng Lớn, Đông Tầm, Mũi Tàu (Nha Trang), đảo Hòn Mai (Ninh Hòa), đảo Hòn Cò, Hòn Nhàn (Cam Ranh)… (www.yensaokhanhhoa.com.vn)

1.1.3 Đặc điểm hình thái

Loài yến cho tổ trắng ăn được A fuciphagus chiều dài trung bình của cơ thể khoảng 12cm (10-16cm); phân loài A f fuciphagus ở Indonesia có trọng lượng từ

12,4-15,0gram, trung bình 13,2gram Ở Việt Nam phân loài yến A f germani có

trọng lượng cơ thể khoảng 12-18gram, trung bình 14,5gram [59]

Lông chim phân bố trên lưng màu nâu phớt đen, ở dưới màu xám hoặc nâu Hông có vệt nâu xám Lông đuôi có chẻ đôi không sâu Màu mắt nâu tối, mỏ đen, chân đen (hình 1.3) Tiếng hót ríu rít và cao Có khả năng phát âm thanh dò đường trong hang tối (âm dội) với năng lượng âm thanh 2-8kHz [62] Chúng phát ra một kiểu tiếng kêu “cạch, cạch” tai người có thể nghe được, để tạo ra âm dội lại, nhờ đó cho phép chúng bay hoàn toàn trong tối Chim có đôi cánh khá cứng cáp, sải cánh dài 12-15cm, đập toàn bộ cánh khi bay và có thể bay lượng xa tìm mồi

Loài chim yến nhỏ có 4 ngón chân, chân của chúng rất ngắn và không bao giờ đậu trên mặt đất mà chỉ bám vào các bề mặt thẳng đứng Là loài chim ở trên không nhiều nhất, có thể bay liên tục trong 40 giờ, thậm chí ngủ và giao phối khi bay Con đực và con cái nhìn tương tự nhau, con đực thực hiện các màn trên không hấp dẫn con cái, giao phối xảy ra tại chỗ [1], [59]

Hình 1.3: chim yến Aredramus fuciphagus ( www.yensaokhanhhoa.com.vn )

Trong tự nhiên, tổ nằm trong các lỗ hỏng, khe hở của các tảng đá vôi hoặc trong các hang đá có vách thẳng đứng trên các đảo và ven bờ biển Tổ hình chén trà

bổ đôi, được chế tạo từ nước bọt của chim Các sợi gelatin này là một loại glycoprotein được tiết ra từ tuyến nước bọt dưới lưỡi, sau khi ra không khí thì đông

cứng lại Tổ to 8-12gram, sinh sản từ 3-4 lứa một năm Trứng màu trắng dễ vỡ, thường chỉ đẻ 2 quả, kích thước khoảng 14x22 mm [4]

1.1.4 Hành vi, tập tính

Nghiên cứu chu kì hoạt động ngày đêm của Chim yến Hàng cho thấy chúng hoạt động chủ yếu vào ban ngày Thời điểm chim Yến Hàng bắt đầu rời hang và về hang đều vào cùng một thời điểm từ 5 giờ 28 phút- 5 giờ 36 phút sáng và 16 giờ 55 phút -17 giờ 15 phút chiều Tuy nhiên các thời điểm này có sự dao động qua các tháng và nhân tố chi phối sự dao động này là sự thay đổi chu kì chiếu sáng và các hoạt động của chim trong mùa sinh sản Quỹ thời gian rời tổ của chim Yến trong khoảng 17-18 phút và về tổ khoảng 86-87 phút Vào mùa sinh sản chim Yến Hàng rời hang và về hang: 1 lần/ngày thời kì chim ghép đôi và làm tổ; 2 lần/ngày thời kì chim đẻ và ấp trứng; 4-5 lần/ngày thời kì nuôi và chăm sóc con non [1]

Chim yến là loài chim có khả năng nhìn rất tuyệt vời, mũi và tai nghe rất thính Giác quan của nó rất tốt nên để nhận biết kẻ thù và những nguy hiểm trong môi trường xung quanh Đa số chim sống theo bầy đàn, cũng có những con chim thích bay đơn lẻ, những con chim đơn lẻ này khó dẫn dụ vào nhà hơn [4], [59]

Chim sống thành cặp, rất chung thủy với lứa đôi và trung thành với nơi ở của chúng, đường bay đi về nơi làm tổ khá ổn định và chúng không thích làm tổ ở độ cao trên 500m so với mặt biển Tuy nhiên, chúng rất nhạy cảm với sự thay đổi ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm bên trong nơi chúng làm tổ Nếu những yếu tố này không phù hợp chúng sẽ bỏ đi nơi khác mà không bao giờ quay trở lại [6] Tốc độ bay có lúc lên đến 128-160km/giờ, cũng có khi nó bay xa đến 160km để kiếm mồi Theo điều tra của Viện Hải Dương Học về đường đi kiếm ăn của chim yến Hàng ở 2 tỉnh Quảng Nam và Khánh Hòa cho thấy, chúng luôn bay theo hướng Tây Bắc vào đất liền kiếm ăn, tuy nhiên với hang có sản lượng lớn nhất của tỉnh Khánh Hòa thì chúng bay vào đất liền theo hướng Tây và Tây Nam là hướng gần bờ nhất Vùng kiếm ăn có thể thay đổi theo ngày theo mùa

Chim có một đặc điểm lượn quanh vòng với một đường kính tối thiểu là 4km

và khó bẽ quặt đường chim bay khi đổi hướng, tối thiểu cần một khoảng rộng

1,52-2,13m Trong thực tiễn của nghề nuôi yến, cần tránh việc ép chim thay đổi đường bay, vì như vậy sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của đàn yến [21]

1.1.5 Khả năng định vị bằng tiếng vang

Một trong những điểm đặc trưng của chim yến là khả năng định vị bằng tiếng vang được tìm thấy ở một số loài, bao gồm cả chim yến tổ trắng và chim yến cho tổ đen Sự định vị bằng tiếng vang là khả năng phát hiện ra sự hiện diện của vật thể gần bằng cách phát ra âm thanh và phân tích tiếng dội trở lại qua sự nghe của tai [63]

Không giống như dơi và cá voi, sử dụng các xung siêu âm phát âm cho định

vị bằng tiếng vang, chim yến Aerodramus phát ra âm thanh ở tần số thấp mà hầu hết

con người có thể nghe thấy như là chuỗi lanh lảnh, chói tai, khác biệt rõ ràng từ sự xướng âm của các chim khác [45], [46], [63]

Medway và Pye (1977) cho thấy mỗi tiếng vang của chim yến cho tổ trắng A

f fuciphagus là gấp đôi bình thường, bao gồm 2 xung âm thanh liên tiếp dài 1-2

phần nghìn giây Xung âm thanh thứ 2 luôn có biên độ cao hơn, mặc dù sự biến thiên chỉ ở mức độ chênh lệch Các tiếng vang của các loài chim khác nhau cho thấy

sự phân loại của các đỉnh tần số khác nhau và do đó cho phép từng con nhận ra tiếng vọng của riêng mình [44]

Nghiên cứu của Thomassen và CS (2005) về sự tiến hóa của định vị tiếng vang và các điều kiện môi trường, theo đó sự phân bố của chim yến và bối cảnh địa chất của môi trường được dùng để giải thích sự phát ra âm thanh của chim yến Kết quả là nhóm nghiên cứu đã định danh loài có khả năng định vị âm thanh dựa trên sự phân bố địa lý (hình 1.4) [13], [30]

Hình 1.4: Sự phân bố các loài chim yến được công nhận bởi Chantler [13]

(A) Tấc cả các loài Aerodramus có thể cho định vị bằng tiếng vang A vulcanorum không được công nhận như là một loài đầy đủ, nhưng là phân loài của

A brevirostris

(B) Loài Collocalia và Hydrochous gigas C troglodytes có thể cho định vị

bằng tiếng vang

Nghiên cứu của Thomassen và CS (2005) về sự tiến hóa của hệ thống định vị tiếng vang chim yến cho rằng các tiểu đơn vị định vị bằng tiếng vang chủ yếu nằm trong hệ thống thần kinh trung ương, trong khi các tiểu đơn vị trong bộ máy phát

âm đã có mặt và có khả năng sử dụng trước khi định vị bằng tiếng vang phát triển Nghiên cứu này ủng hộ giả thiết: sự tiến hóa độc lập của định vị bằng tiếng vang

trong Aerodramus và Collocalia, với sự tiến hóa tiếp theo của hành vi phức tạp cần

thiết để bổ sung cho các hệ thống định vị bằng tiếng vang vật lý hoặc có thể thừa hưởng từ một số tổ tiên (hình 1.5) [30]

Hình 1.5: Mối quan hệ giữa lực vào (Fin) và độ dịch chuyển của giá đỡ Đường

màu đỏ: có khả năng định vị bằng âm thanh; đường màu xanh: không có khả năng

định vị bằng âm thanh

1.1.6 Thức ăn và cách thức bắt mồi

Thức ăn của chim yến hàng ngày chủ yếu là côn trùng có kích thước nhỏ (cỡ 0,01-0,72gram) bay trong không khí: ong bắp cày, ong nhỏ, phù du, kiến cánh, mối cánh, ruồi muỗi, bọ rầy, các loại cánh cứng, nhện, chuồn chuồn kim… Tỷ lệ các

loại côn trùng trong thức ăn của chim bố mẹ và chim trưởng thành như sau: kiến

thuộc bộ cánh màng (Hymenoptera) 61,1%, mối thuộc bộ cánh đều (Isoptera)14,7%

và ruồi nhỏ thuộc bộ 2 cánh (Diptera) 7,8%, các bộ còn lại tỷ lệ thấp: rầy xanh (Cicacellidae), rầy nâu (Delphacidae) Vào mùa mưa tỷ lệ mối trong ruột là 100%

[3] Thức ăn ưa thích là ong kiến chiếm 50-70%, tiếp đến là mối cánh ruồi muỗi, bọ rầy, bọ rùa, chuồn chuồn kim, bọ xít nhỏm, bướm đen, cánh tơ, cào cào… [4]

Chim bắt thức ăn trong khi bay, ở độ cao dưới 30m, theo sự phân bố của côn trùng trong không trung Thức ăn cho chim con đều do bố mẹ bắt về và mớm cho chúng Thành phần thức ăn khá đa dạng , điều tra tại Khánh Hòa và Đà Nẵng cho thấy chim ăn chủ yếu là côn trùng cánh giống Homoptera (50,7% và 60,8%), hai cánh Diptera (20,7% và 14,8%), cánh màng Hymenoptera (14,2% và 10,9%), nhìn chung chim yến non ăn thức ăn có vỏ kitin mỏng [4]

1.1.7 Yến Sào (tổ yến)

Yến sào hay tổ chim yến được thu hoạch là tổ chim trắng A fuciphagus được làm

bằng nước bọt của chim, nó bị đông cứng lại sau khi tiếp xúc với không khí Là một vật chất hữu cơ thiên nhiên và dễ hấp thụ

Thành phần hóa học của tổ yến quyết định tác dụng của tổ yến đến sức khỏe của con người Theo phân tích của Perdagangan (1979) tại Indonesia, cứ 100gram

tổ yến chứa 37,5gram protein, 0,3gram lipid, 32,1gram cacbonhydrat, 485mg canxi, 18mg photpho, 3mg sắt và 24,8gram nước

Số liệu phân tích tổ yến hang động Việt Nam cho thấy hàm lượng protein và lipid có khác nhau theo loại tổ và kỳ khai thác Hàm lượng protein trong kì khai thác lần đầu là 47,16%, lần hai là 36,9%; lipid lần đầu là 0%, lần 2 là 0,56% [59] Các số liệu trên cho thấy, hàm lượng canxi và photpho trong tổ yến rất cao, nguyên

tố sắt cũng khá cao So sánh với tài liệu đã công bố ở Indonesia, thì tổ yến của Khánh Hòa có chất lượng rất tốt, hàm lượng protein cao (36,9-47,1%), hàm lượng lipid rất thấp chỉ từ 0-0,56%, lượng nước thấp chỉ khoảng 16% (so với Indonesia là 24,8%)

Houdret (1975) và Kathan (1969) nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của tổ yến cho kết quả như sau: cứ 100gram tổ yến khô có chứa 49,9gram protein hòa tan trong nước (bao gồm amido nitrogen, aminoamine nitrogen, nonamino nitrogen); có

18 acid amine cần thiết như: arginine, histidine, lysine, cystine, tryptophan, serine, leucine, proline, threonine, glutamic acid…; 30,6gram carbohydrate (ở dạng glycoprotein và mucin) trong đó có galactose, hexose, glucosamine, galactosamine, sialic acid…; 4,9gram sắt, 2,5gram muối vô cơ bao gồm potassium, sodium, calcium, magnesium, sulfur, phosphorus, cilica và các nguyên tố khác), 1,4gram chất xơ, 10,7gram các loại khác Giá trị năng lượng dinh dưỡng 345 kcal [32], [38]

1.1 8.1 Chu kỳ sinh sản của chim yến

Thành thục lần đầu sau 7-8 tháng tuổi, đây là thời gian chim sẵn sàng để giao phối Chim thường xây tổ lần đầu mất 3 tháng, lần 2, 3 chỉ 1 tháng (trong tự nhiên) Thường trong nhà yến chim xây tổ khoảng 30-32 ngày để tạo thành cái tổ có kích thước đủ để đẻ trứng [59]

Chim yến xây tổ lần lượt như sau: xây gốc tổ (D) xây mép tổ (R) xây thành tổ (H) Gốc tổ được hình thành sớm nhất, còn độ dài mép tổ và độ dày thành

tổ hình thành sau và tăng chậm (hình 1.6) [1]

Hình 1.6: Tổ chim yến

Sau đó chim dừng khoảng 8-11 ngày mới bắt đầu đẻ quả trứng đầu tiên và

1-3 ngày để đẻ quả trứng thứ 2

Thời điểm đẻ trứng vào lúc 17 giờ chiều hôm trước đến 7 giờ sáng hôm sau

Số chim đẻ 2 trứng/ lứa chiếm khoảng 90% [1]

Kích thước và khối lượng trứng chim: kết quả nghiên cứu trứng chim Yến Hàng tại Cù Lao Chàm có chiều dài trung bình 21,5 mm, chiều rộng trung bình 14,2mm và khối lượng trung bình 2,00gram (hình 1.7) [1]

Hình 1.7: Trứng và chim yến con mới nở ( www.yensaokhanhhoa.com.vn )

Ấp trứng 25-26 ngày.Cả đôi chim bố mẹ cùng làm tổ và nuôi con Tỷ lệ nở chim non trong điều kiện tự nhiên tại Cù Lao Chàm tương đối cao trong khoảng từ

87-93% Mặc dù, chim đẻ 2 quả trứng nhưng có đến 70% tổ, chỉ một trứng được nuôi thành công đến chim con, còn một chim khác thường bị hất ra, nhất là ở các tổ nhỏ [1]

Con non: quan sát con non mới nở có trọng lượng trung bình 1,5gram Sau khi nở khoảng 1 ngày tuổi chim non phát tín hiệu đòi ăn, chim bố mẹ bắt đầu mớm mồi cho con, một ngày trung bình 3 lần/ngày (nhiều nhất là 7 lần/ngày, ít nhất là 2 lần/ngày) Thời điểm mớm mồi tập trung vào lúc 7 giờ và 19 giờ trong ngày Khi xuất hiện lông cánh, chim non bắt đầu vỗ cánh tập bay Số lần vỗ cánh tăng theo tuổi Sau khi nở 41-51 ngày chim đã đủ khỏe mạnh và rời tổ và 7 tháng sau chim sẽ giao phối và sinh sản (hình 1.8) [59]

Hình 1.8: Chim con 2 ngày tuổi và chim trưởng thành tập bay

(www.yensaokhanhhoa.com.vn) Một tuần sau khi chim con rời tổ đôi chim bố mẹ này có thể bước vào quá trình làm tổ của một chu kỳ sinh sản mới

Có thể tóm tắt chu kì sinh sản trong nhà yến như sau

47-51 ngày (6-7 tuần) Chim con sẽ rời tổ

30-32 ngày (4 tuần) Chim làm tổ lại

1.1.8.2 Mùa vụ sinh sản

Nhìn chung thời gian đẻ trứng phụ thuộc từng vùng, điều kiện khí hậu từng năm và có biến động theo vĩ độ của mỗi nước Tại Việt Nam, trong tự nhiên chim làm tổ vào cuối tháng 12 đến tháng 1, đẻ 1 lần vào giữa cuối tháng 3 đến giữa tháng

5 (tùy vùng và tùy từng năm), 70% chim tập trung đẻ vào giữa tháng 4 Nếu bị khai thác lấy tổ thì tiếp tục làm tổ đến khoảng tháng 5-6

Mùa vụ sinh sản tự nhiên trong hang động của 3 tỉnh: Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa có khác nhau Điều này liên quan đến khí hậu của từng vùng và điều kiện hang có thể cả với nguồn thức ăn và khoảng cách hang động vào đất liền (vùng kiếm ăn) [4]

1.1.9 Một số đặc điểm sinh học khác

1.1.9.1 Đời sống tự nhiên của loài chim yến tổ trắng

Chim yến tổ trắng (A fuciphagus) được phân thành 2 nhóm sống khác nhau:

bầy đàn và đơn côi Một nhà yến có nhiều đàn sống chung với nhau Thói quen lượn vòng quanh tổ của chim yến: khởi động vào buổi sáng trước khi đi kiếm ăn và hạ nhiệt vào buổi chiều trước khi đi vào nhà [1]

Chim yến là loài chim bay lượn cao, nhưng ít khi chúng bay xa đến độ 1.500m để kiếm mồi Theo những điều tra của Khánh Hòa, chim yến Hàng của Việt Nam có thể lên đến Lâm Đồng, Phan Rang để kiếm ăn [4] Bình thường chim kiếm

ăn ở khoảng cách xa hang động hoặc nhà của chúng 25km [21]

1.1.9.2 Vùng kiếm ăn của chim- môi trường sống vĩ mô (macrohabitat)

Là môi trường sống thích hợp để chim kiếm mồi, là vùng có đủ thức ăn cho chim yến trong suốt cả năm, vùng chim có thể bắt các loại côn trùng bay suốt từ sáng đến chiều tối Đặc điểm của một vùng kiếm ăn lý tưởng là có khoảng 50% diện tích cây thấp dưới 1m như: đồng lúa, cỏ gianh, bụi cây; 30% diện tích cây cao trên

5m như cây keo dậu (Leucaena glauea), sung, vườn cọ, rừng… và 20% mặt nước

thoáng [21] Người ta quan sát thấy, chim rời tổ khoảng 5 giờ sáng, sau đó kiếm ăn trên vùng cây thấp từ 6 giờ đến 10 giờ; trên vùng cây cao từ 10 giờ đến 14 giờ và có

mắc nước vào lúc 14 giờ -16 giờ Buổi chiều, vào khoảng 16 giờ từng đàn chim yến thường bay đến các khúc sông hoặc các đầm phá nước ngọt, trong mát và sạch để tắm và uống nước, từ 16 giờ 30 đến 17 giờ chim bắt đầu bay về tổ và thường trở về

tổ lúc 18 giờ, cũng có thể muộn hơn cho đến 19 giờ (tùy mùa)

Tuy nhiên, tùy theo đặc điểm thời tiết của mùa và ngày ta có thể thấy sự xuất hiện của chim yến và thời gian kiếm ăn ở các vùng đã chỉ ra ở trên có những sai khác nhất định Trong ngày râm mát, độ ẩm cao và gần mùa vụ sinh sản, thời gian đàn chim đi kiếm mồi trên các vùng cây thấp kéo dài hơn Trong ngày nóng, chói chang mặt trời, chim bay ở độ cao hơn, bởi sự phân bố nhiệt độ theo chiều thẳng đứng giảm theo dần khi lên cao (cứ lên 100m giảm 0,6oC) không kể những ngày nghịch nhiệt Mùa đông chim ra đi kiếm ăn muộn và trở về sớm, mùa hè ra đi sớm

và trở về muộn hơn [1], [21]

1.1.9.3 Nơi chim làm tổ- môi trường sống vi mô (microhabitat)

Là nơi chim trở về để ngủ nghỉ, đu bám, làm tổ, đẻ trứng và nuôi con Một nơi cho phép chim bay ra bay vào dễ dàng, làm tổ dễ dàng yên tĩnh, che khuất để chim cảm thấy an toàn và ít sự đe dọa của động vật gây hại

Nơi có điều kiện nhiệt độ 24-31oC (tốt nhất 27-29oC), ẩm độ trong phạm vi 70-95%, lý tưởng là 80-90%, ánh sáng từ tối đến mờ tối 0-2 Lux có đối lưu không khí, thoáng mát với bầu không khí trong sạch, điều kiện ẩm độ nhiệt độ thích hợp này là điều kiện cần và đủ đảm bảo cho sinh sản của chim [55]

Điều tra môi trường sống vi mô của chim cho thấy đặc điểm cấu trúc hang và điều kiện khí hậu (microclimate) của hang có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh sản, số lượng tổ, mật độ tổ (tổ/m2) và diện tích có khả năng làm tổ của chim yến

Môi trường vi mô tự nhiên trong hang động của Việt Nam [4]:

- Về hướng cửa và đặc điểm cấu trúc hang:

Việc chim yến Hàng thường chọn hang có cửa hướng Đông có liên quan đến

sự thích nghi về thời gian và chu kì chiếu sáng Vị trí cửa hang phổ biến ở độ cao 10m (so với mực nước biển), kích thước cửa hang dao động: chiều rộng trong khoảng từ 0,5-5m, chiều cao từ 2-10m [1]

- Về diện tích làm tổ và dung tích hang:

Chim thích các hang rộng, sâu và cao có dung tích trung bình khoảng 450m3, đặc biệt hang Trống có chiều dài đến 70m, dung tích hang 2.240 m3 có sản lượng tổ lên đến 79.579 tổ, diện tích làm tổ 696m [54]

300-Các hang đáy đá diện tích cửa hang nhỏ hơn hang đáy nước vì có liên quan đến việc phòng tránh kẻ thù, bảo vệ trứng và chim non trong mùa sinh sản Xét mối tương quan giữa diện tích cửa hang và dung tích hang chim yến Hàng, thấy có sự tương quan thuận giữa diện tích cửa hang và dung tích hang

- Về ẩm độ, nhiệt độ, tốc độ gió, hàm lượng O2, NH3… của không khí trong hang

Các thông số này có mối quan hệ với hướng cửa và cấu trúc hang

Nhiệt độ trung bình bên trong hang đáy nước luôn thấp hơn hang đáy đá Biến thiên nhiệt độ suốt cả năm ở trong hang đáy đá, đáy nước và không khí đo gần cửa hang (ở hang cửa quay về phía Bắc) là từ 23-30oC

Ẩm độ trong hang đáy nước 89-92%, hang đáy đá 73-85% Khảo sát số lượng cá thể chim yến đến làm tổ trong mùa sinh sản tại 2 kiểu hang luôn cao và tương đối ổn định Mặc khác, khi khảo sát độ ẩm tại Hang Cốc, Quảng Nam (nơi chim yến không vào làm tổ) thì độ ẩm trong hang này luôn thấp (dưới 74%) Như vậy, có thể nói độ ẩm là một trong những nhân tố có ảnh hưởng đến việc lựa chọn nơi sinh sản của chim yến cùng nghiên cứu [1]

- Cường độ ánh sáng

Nhu cầu về cường độ ánh sáng trong hang chim yến khoảng dưới 50 lux Giúp chúng (nhất là chim non) tránh được kẻ thù: chuột, kiến, cú mèo, dơi, tắc kè, mèo, ong, chim hoang dã…

1.1.9.4 Sinh trưởng

Chim non nở ra trụi lông, màu hồng nhạt da nhăn nheo, trọng lượng cơ thể khoảng 1,47-1,82 gram, mắt khép kín Chúng nằm giống ở trong tư thế của phôi (đầu chim non uốn cong xuống dưới bụng) Khoảng một giờ sau sẽ có tư thế bình

thường, đầu đưa ra phía trước, chân thu xuống dưới bụng Một giờ sau khi nở, chim

có phản xạ tự nhiên là há miệng nhận mồi nếu chúng ta đút cho chúng ăn

Hai ba ngày tuổi nặng 2,27-2,32 gram, cánh dài 8,5-9 mm, nếu được nuôi bình thường trong tuần đầu trung bình mỗi ngày tăng 13-14% (tư liệu nhà yến Khánh Hòa- theo dõi đo đạc liên tục trên từng cá thể) Từ ngày thứ 9 đến ngày 14, tốc độ tăng trưởng về trọng lượng của chim con giảm dần chỉ còn 5-10%; từ ngày

14 đến ngày 20 chim tăng trọng chậm còn 1,5-5,7%; từ ngày 20 đến ngày 30, chim hầu như không tăng trọng, đạt trọng lượng từ 14-14,7 gram; từ ngày 35 đến ngày 43 trọng lượng hơi giảm còn 13,7-14 gram; từ ngày tuổi 37 đến ngày 45, trọng lượng chim khoảng 13,7-13,8 gram [54]

Sau 5-6 ngày tuổi đâm lông tơ, lông mọc ít và chậm, khoảng 12-15 ngày chim có lông đen và giữ ít lông như vậy đến khoảng 20 ngày tuổi Lông mọc khá đều ở 30-40 ngày tuổi, tiếp đến khoảng 35-37 ngày tuổi chim sẽ đeo trên mép tổ, thả người ra ngoài và sau đó bắt đầu tập bay

Tuổi thọ 12-15 năm (có tư liệu từ 8-20 năm), tỷ lệ chết mỗi năm trong nhà yến khoảng 10-15%, trong tự nhiên chim yến hàng có tỷ lệ chết khoảng 15-17%, ở Việt Nam từ 18-22% [4]

1.1.10 Vấn đề bệnh tật của chim

Chim con rất hay bị bệnh, đặc biệt ở 10-20 ngày tuổi Tỷ lệ chết ở giai đoạn này rất cao Vì vậy cần có biện pháp tăng sức đề kháng của chim và thực hiện chế

độ vệ sinh nghiêm ngoặc trong quá trình nuôi [21]

Nhìn chung với một số loài chim khác, chim sơ sinh có thể bị nhiễm E coli

và Salmonella, qua đường trứng hoặc qua rốn (E coli dễ dàng xâm nhập qua vết

thương ở rốn gây viêm túi lòng đỏ) Chết trong 1 tuần tuổi hoặc 2 đến 4 tuần tuổi, trong trường hợp này người ta phòng bệnh là chủ yếu, như vệ sinh máy ấp nở, nhà xưởng, cho uống kháng sinh + B1 ở 1-3 ngày tuổi, bôi con iod vào rốn…[21]

Những con chim có hiện tượng bị bệnh cần phải cách ly ngay lập tức, có chế

độ chăm sóc riêng và giữ ẩm cho chim Hiện tượng chim con sình bụng trong quá trình nuôi và nâng cao tỷ lệ sống của chim con là vấn đề cần quan tâm [21]

1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

1.2.1 Lông chim

Bộ lông vũ của chim rất nhẹ, bền, có lực đàn hồi lớn, được sinh ra từ biểu bì Cấu tạo một lông bao điển hình gồm có hai phần: phần to rỗng là gốc cắm vào da không có phiến lông và phần đặc, thuôn nhỏ là thân lông có hai phiến lông ngoài và trong Gốc lông có hai lỗ nhỏ là lỗ lông trên và lỗ lông dưới Bên trong gốc lông có một sợi hình chuông màu trắng là bấc lông Đó là di tích mạch máu nuôi lông khi lông đang phát triển Hai bên thân lông có các sợi lông mảnh xếp sít vào nhau thành hai phiến lông, phân thành các lông thứ cấp Các lông thứ cấp móc vào nhau thành tấm vững chắc (Hình1.9) [7]

Hình 1.9: Cấu tạo lông chim (theo Raven) ( www.thuviensinhhoc.com )

1 Gốc lông; 2 Thân lông; 3 Sợi lông; 4 Lông tơ Yếu tố cấu trúc chính của lông là keratin Xét theo chiều dài, lông là một cấu trúc bị keratin hóa từ gốc dần lên ngọn Càng đi xa khỏi gốc thì mức độ keratin hóa càng mạnh, các tế bào mất dần DNA của mình và trở thành một chuỗi protein ở phần ngọn Phần gốc lông còn chứa nhiều tế bào sống [7]

Việc sử dụng bộ lông trong tách chiết DNA đã đơn giản hóa việc lấy mẫu DNA bộ gen gia cầm, đặc biệt là khi tách chiết từ máu gặp khó khăn về kích thước

và tuổi của chim [51]

1.2.2 Hệ gen ty thể (Mitochondrial DNA-mtDNA)

1.2.2.1 Cấu trúc DNA ty thể

Hệ gen ty thể là phân tử DNA trần, kép, mạch vòng nhỏ (15-20kb) gồm hai chuỗi: chuỗi nặng (H strand) giàu guanine và chuỗi nhẹ (L strand) giàu cytosine Khác với DNA nhân, mtDNA không liên kết với protein histon, điều này làm cho

mtDNA tương tự với DNA của vi khuẩn

Hệ gen ty thể chim mang những đặc trưng của hệ gen ty thể động vật có xương sống và có độ tương đồng rất cao khi so sánh với mtDNA của lưỡng cư và động vật có vú, tức là cũng gồm hai vùng là vùng mã hóa và vùng điều khiển (D-loop) Vùng không mã hóa chiếm 7% mtDNA, chứa điểm khởi đầu sao chép của chuỗi nặng (OH) và các promoter phiên mã của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ (PH và PL), khoảng 90% phần DNA không mã hóa của ty thể nằm trong vùng này

Vùng mã hóa chứa 37 gen và không có khoảng trống giữa các gen, mã hóa cho 13 polypeptide, 2rRNA và 22 tRNA Trong đó, chuỗi nặng chứa 12 trong 13 gen mã hóa polypeptide (trừ một tiểu phần ND6 của phức hệ I là được phiên mã tờ chuỗi nhẹ), 14 trong 22 gen tRNA và cả hai gen rRNA (12S và 16S) 13 chuỗi polypeptide được mã hóa bởi DNA ty thể là thành phần của phức hệ hô hấp của ty thể, trong đó có 7 tiểu phần (ND1, 2, 3, 4L, 4, 5, 6) trong số 46 chuỗi polypeptide

của phức hệ I (NADH dehydrogenase), 1 tiểu phần (cytochrome b-Cytb) trong số 11

chuỗi polypeptide của phức hệ III ( Phức hệ bc1), 3 tiểu phần (cytochrome

oxydase-CO I, II, III) trong số 13 polypeptide của phức hệ IV (cytochrome c oxidase) và 2 tiểu phần (ATPase 6 và 8) trong số 16 polypeptide của phức hệ V (ATP synthase)

[22] Còn tấc cả các protein khác của ty thể bao gồm cả 4 tiểu đơn vị của phức hệ II

(succinate dehydrogenase), tiểu đơn vị DNA polymerase γ của ty thể, các thành

phần của RNA polymerase của ty thể, yếu tố phiên mã của ty thể (mtTFA), các protein ribosome của ty thể, các yếu tố kéo dài chuỗi và các enzyme trao đổi chất của ty thể đều được mã hóa bởi DNA nhân [71]

Bộ gen ty thể của các loài chim và động vật có vú được mô tả bởi Desjardins

và Morais (1990), Mindell và CS (1998) Bộ gen của ty thể được bố trí rất hiệu quả,

nó thiếu các intron, có các đoạn đệm giữa các gen nơi chứa khung đọc đôi khi gối

lên nhau Gen tRNA được xác định bởi 1 mã kí tự amino acid Bên ngoài vòng tròn đại diện cho chuỗi nặng (H) và bên trong vòng tròn là chuỗi nhẹ (L) Phân cực của phiên mã và chuỗi sao chép được hiển thị với các đầu mũi tên Khi không có đầu mũi tên được đánh dấu gen được phiên mã từ chuỗi nặng (H) với phân cực theo chiều kim đồng hồ Các vùng được sử dụng trong nghiên cứu được đánh dấu bằng màu xám đen tối (hình 1.10) [14], [48]

Hình 1.10: Hệ gen ty thể của các loài chim (a, b) và động vật có vú và

Xenopus (c)

Mặc dù nhiều tính năng đều giống nhau trong tấc cả các mtDNA động vật có xương sống, bộ gen gia cầm có một số khác biệt đáng chú ý:

- Đầu tiên, trình tự gen gia cầm là mới lạ so với hệ gen ty thể của động vật có vú và động vật lưỡng cư (hình 1.9) Theo chiều 5’-3’ của chuỗi nhẹ từ gen ND5 (nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase subunit 5) đến vùng D-loop là các gen Cytb, tRNAThr, tRNAPro, ND6 và tRNAGlu [16], [17], [64], trong khi

ở các động vật khác, gen Cytb lại nằm gần hơn với vùng điều khiển Sắp xếp này có thể đã phát sinh do nhân bản thông qua sự trượt sao chép kế tiếp bởi ít nhất hai sự kiện xóa độc lập [64]

- Thứ hai, một điểm khởi đầu sao chép của chuỗi nhẹ tương đương với trình tự nằm giữa hai gen tRNACys và tRNAAsn đều có ở tấc cả động vật có xương sống đã được giải trình tự genome ty thể, riêng ở gia cầm không có đặc điểm này [16], [17]

- Thứ ba, gen COI (cytochrome oxydase I) có mã khởi đầu là GTG thay

vì ATG và có bằng chứng cho thấy tỷ lệ thấp của thymine tại các vị trí im lặng trong khu vực mã hóa [65]

Chức năng di truyền của ty thể có hai chức năng chủ yếu : (1) mã hóa nhiều thành phần của ty thể: hai loại rRNA, tất cả các tRNA trong ty thể và nhiều loại protein có trong thành phần của màng bên trong ty thể; (2) mã hóa cho một số

protein tham gia chuỗi truyền điện tử

1.2.2.2 Đặc điểm hệ gen ty thể (mtDNA)

- Tốc độ đột biến lớn gấp 5-10 lần so với hệ gen nhân [10]

- Số lượng bản sao lớn [37], [53], [67]

- Đơn bội, hầu như không có sự tái tổ hợp [28], [53], [70]

- Di truyền theo dòng mẹ ở phần lớn các loài [12], [28], [37], [53]

Phân tử DNA ty thể có tốc độ đột biến nhanh hơn 5-10 lần so với các gen nhân do cơ chế sửa chữa tái bản DNA không hiệu quả do đó dẫn đến nhiều biến dị trong ty thể, không chỉ giữa các loài mà còn cả trong một loài Bên cạnh đó, các biến dị này không giống nhau giữa các ty thể trong cùng một tế bào và giữa các tế

bào khác nhau Do đó, dựa vào tốc độ thay đổi nucleotide có thể xác định thời gian tiến hóa, xác lập đồng hồ phân tử DNA ty thể có đặc điểm đơn bội, không tái tổ hợp, di truyền theo dòng mẹ, điều đó có nghĩa là mỗi phân tử cũng như toàn bộ DNA ty thể thường chỉ có một lịch sử phả hệ theo dòng mẹ Thêm vào đó DNA ty thể tồn tại với số lượng bản sao lớn trong mỗi tế bào Các đặc điểm trên cùng với việc DNA ty thể bền vững hơn DNA nhân trong khi tách chiết do có cấu trúc dạng vòng [34], nên sử dụng DNA ty thể như là một công cụ phân tử trong việc phân tích các mối quan hệ tiến hóa và biến đổi di truyền trong loài và giữa các loài có nhiều thuận lợi [24], [50], [56]

Đáng chú ý là trật tự sắp xếp của các gen trong phân tử DNA dạng vòng có thể không giống nhau giữa các loài, điều này được thể hiện rõ khi so sánh trình tự

bộ gen ty thể các taxon bậc bộ trở lên Vì thế, các đặc điểm về trật tự các gen trên ty thể có triển vọng được sử dụng như một dấu hiệu phân loại đối với các taxon bậc cao [48]

1.2.2.3 Cytochrome b

Cytochrome b là một trong những cytochrome tham gia vào quá trình vận chuyển electron trong chuỗi hô hấp của ty thể Cytochrome b chứa 8 xoắn màng kết nối bởi vùng intramembrane hoặc extramembrane (hình 1.11) [20] Cytochrome b chỉ được mã hóa bởi DNA ty thể

Hình 1.11: Cấu trúc của protein cytochrome b [20]

Cytochrome b là gen được sử dụng rộng rãi nhất trong việc phát sinh loài vì nhiều lí do Mặc dù nó phát triển chậm trong điều kiện thay thế không đồng nghĩa,

tốc độ tiến hóa ở các vị trí im lặng tương đối cao [35] Việc sử dụng rộng rãi cytochrome b đã làm cho nó như một thước đo chung mang ý nghĩa rằng có thể dễ dàng so sánh các nghiên cứu Cytochrome b được cho là biến đủ cho câu hỏi cấp độ quẩn thể và bảo tồn đủ để làm rõ mối quan hệ phát sinh loài sâu hơn Tuy nhiên, gen cytochrome b đang được ràng buộc với khả năng tiến hóa vì một số vùng của gen được bảo tồn nhiều hơn các gen khác do hạn chế chức năng [47] Hầu hết các vị trí thay đổi được nằm trong các vùng mã hóa cho các khu vực xuyên màng hoặc kết thúc bằng amino-carboxy-terminal [36]

Cho đến nay, cytochrome b đã có được các nguồn phổ biến nhất của dữ liệu trình tự trong các nghiên cứu gia cầm Mặc dù sử dụng cytochrome b có một số khó khăn, Moore và DeFilipps lập luận rằng dù sao đi nữa cũng là sự lựa chọn tốt nhất

để giải quyết tương đối cho lịch sử tiến hóa gần đây [49] Xu hướng của các loài chim có tỷ lệ sai khác di truyền thấp ở phân loài bậc cao so với các loại động vật có xương sống khác làm cho cytochrome b như là chỉ thị marker tốt nhất Helm-Bychowski và Cracraft đã cung cấp ví dụ tốt về sự sai khác di truyền thấp trong một nghiên cứu phát sinh loài chim bộ Sẻ [29]

Sự sai khác di truyền gen cytochrome b cho rằng một số phân loài cần được nâng lên đến loài trong Tanager [27], và trong phân loại học của chim yến

(Apodidae) dựa trên sự hiện diện hay vắng mặt của khả năng định vị bằng tiếng

vang (echolocating) [41] Các chuỗi cytochrome b được sử dụng thành công để xác

định các nhóm phân loại ngay cả ở phân loài, ví dụ như trong chim Uria (Uria aalge) [23]

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ CHIM YẾN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM

Việc xây dựng cây phát sinh chủng loại có thể dựa trên phân tích trình tự một gen hoặc một họ gen Tuy nhiên, dữ liệu phân tích cũng có thể mở rộng hơn, chẳng hạn kết hợp nhiều gen hoặc vùng DNA khác nhau Với những loài có quan hệ gần, các gen hay vùng DNA có độ linh động cao (như intron, các vùng liên gen - đoạn chèn) thường hay được sử dụng Song với các loài có quan hệ xa thì các gen hay

vùng DNA có độ bảo thủ cao như gen mã hóa các rRNA hay một protein ty thể hoặc nhân thường được sử dụng Để tăng độ tin cậy, các nghiên cứu hiện nay thường sử dụng kết hợp cả hai (vùng DNA có độ bảo thủ với vùng DNA có độ biến thiên cao) Hơn thế nữa, các chỉ thị ty thể cũng thường được sử dụng kết hợp với các chỉ thị nhân Các chỉ thị (marker) của DNA ty thể thường được sử dụng là các gen mã hóa 12S rRNA, 16S rRNA, cytochrome b, cytochrome oxydase, tRNA và một số vùng không mã hóa như vùng liên gen trnF-cox3, atp6-trnM, cox1-cox2, cox3-trnK, nad1-trnP [26] Tuy nhiên, sử dụng toàn bộ trình tự DNA ty thể sẽ giúp nâng cao độ phân giải và ý nghĩa thống kê so với việc sử dụng từng đoạn gen riêng lẽ

1.3.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể gia cầm được công bố lần đầu tiên năm

1990, việc nghiên cứu DNA ty thể chim được phát triển tương đối rộng rãi với hàng trăm trình tự được đăng kí trên GenBank Trình tự hệ gen ty thể đã được sử dụng thành công trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể chim trên thế giới Những dữ liệu này đã góp phần giúp hiểu rõ hơn về mối quan hệ di truyền giữa các loài chim Dưới đây là một vài nghiên cứu cụ thể được tiến hành trên một

số loài thuộc Bộ Chim (Apodiformes)

Kocher và CS (1989) sử dụng kĩ thuật PCR khuếch đại đoạn DNA ty thể từ

100 loài động vật: động vật có vú, chim, lưỡng cư, cá và một số động vật không xương sống

Patricia và CS (1996) đã xây dựng một phát sinh học độc lập bằng cách sử dụng chuỗi DNA ty thể cytochrome b từ chim yến và các loài cùng họ yến để kiểm tra độ tin cậy của những đặc điểm tập tính, hình thái, khả năng định vị bằng tiếng vang

Phillip và CS (1998), đã tách chiết và khuếch đại chuỗi DNA từ lông cho trình tự DNA chất lượng cao Nghiên cứu nhằm sử dụng một đoạn trình tự DNA của gen DNA ty thể cytochrome b nơi có nhiều thay đổi và xây dựng cây phát sinh loài

Năm 2005, Henri và CS xây dựng phát sinh loài chim yến bằng phân tích riêng biệt và kết hợp ba trình tự: ty thể 12S rRNA, Fib 7 và Cytb của 6 chim yến

lớn, 2 chim yến nhỏ và một nhóm của loài chim ruồi Kết quả là loài Hydrochous gigas xếp gần gũi với nhánh Aerodramus và các nhóm yến tạo thành nhánh đồng

nhất (monophyletic group) [31]

Thomassen và CS (2005) nghiên cứu tiếng vang (âm thanh lách cách) của chim yến và sự xướng âm các quần thể khác nhau giữa các loài có thể được dùng trong phát sinh loài Nghiên cứu đã kết hợp tiếng vang lách cách của 8 loài chim yến và sự xướng âm quần thể của 27 loài yến nhỏ không có âm dội và yến lớn có

âm dội Nghiên cứu dựa trên thuật toán Maximum parsimony_ MP và lập bản đồ đặc trưng để điều tra tín hiệu phát sinh loài và các mô hình tiến hóa của sự xướng

âm chim yến Kết quả, sự xướng âm không là thông tin phát sinh loài Lập bản đồ đặc điểm sự xướng âm dựa trên cây MP cho thấy mô hình phát sinh loài không phù hợp [30]

Aowphol và CS (2008) nghiên cứu khảo sát mô hình của sự khác biệt di truyền trong hai gen DNA ty thể (Cytb và ND2) và 8 chỉ thị microsatellites (lặp lại

trình tự đơn giản) giữa và trong các quần đàn của A fuciphagus từ đàn nhân tạo mới

thành lập ở Thái Lan Lấy mẫu 10 đàn chim yến làm tổ trắng dọc theo bờ biển của Vịnh Thái Lan và biển Andaman ở Thái Lan trong thời gian 2003-2006 Sự đa dạng

di truyền của mtDNA là rất thấp và giá trị Phist đáng kể đã được tìm thấy giữa các cặp của đàn Phân tích mối quan hệ haplotype không cho thấy cấu trúc di truyền qua phân phối mẫu Mức độ đa dạng di truyền cho các chỉ thị microsatellites là cao, nhưng giá trị Fst là không đáng kể Việc thiếu sự khác biệt di truyền giữa các đàn chim yến nhà có thể là kết quả của di chuyển gen cao giữa các bầy đàn và quy mô

quần thể lớn Kết quả nghiên cứu cho rằng A fuciphagus sống nhân tạo gần đây đã

thành lập đàn ở Thái Lan nên được xem là thành viên của một quần thể giao phối ngẫu nhiên Mở ra hướng nghiên cứu mới là xác định xem sự giao phối ngẫu nhiên này là ổn định hay chỉ là kết quả tạm thời của sự phát triển số lượng các đàn Và so

sánh với các đàn tự nhiên có thể cung cấp thông tin về cơ chế sản xuất thiếu của cấu trúc di truyền trong các đàn yến nhà [60]

1.3.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam

Năm 1990, Nguyễn Quang Phách có nghiên cứu về hiệu quả sinh sản chim

yến Hàng Collocalia fuciphagus germani Oustalet

Năm 2009, Nguyễn Khoa Diệu Thu nghiên cứu nuôi thử nghiệm chim yến trong nhà để lấy tổ tại bán đảo Phương Mai Bình Định Kết quả thu được một số

đặc trưng sinh học phân loài chim yến Colloccalia fuciphaga germani (hay còn gọi

là Aerodramus fuciphagus germanicus – chim Yến hông xám, Yến hàng) Phân tích

di truyền quần thể chim Yến làm tổ ở đảo (tỉnh Bình Định) và trong nhà tại tỉnh

Bình Định và Khánh Hòa là các quần thể thuộc loài A fuciphagus Tác giả kết luận:

quần thể chim yến làm tổ trên đất liền ở tỉnh Bình Định và tỉnh Khánh Hòa không bắt nguồn từ quần thể chim yến làm tổ trên đảo thuộc tỉnh Bình Định [6]

Đặng và CS (2011) nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể chim yến loài A f germani tại Việt Nam dựa trên chỉ thị phân tử Cytochrome b DNA ty thể đã được

đăng lên ngân hàng dữ liệu Genbank

1.4 TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Việc phân tích mối quan hệ phát sinh chủng loại của các loài dựa trên các đặc điểm hình thái (hình dạng, màu sắc, hành vi tập tính, khả năng định vị bằng tiếng vang…) đôi khi lại cho kết quả không chính xác, đặc biệt là đối với các loài có mối quan hệ gần gũi vì chúng có nhiều đặc điểm hình thái giống nhau Vì vậy, việc

sử dụng các chỉ thị phân tử để định danh loài và xác định một cách chính xác quan

hệ phát sinh chủng loại loài là điều rất cần thiết Việc xây dựng cây phát sinh chủng loại có thể dựa trên phân tích trình tự một gen hoặc một họ gen Tuy nhiên, dữ liệu phân tích cũng có thể mở rộng hơn, chẳng hạn kết hợp nhiều gen hoặc nhiều vùng DNA khác nhau

Chim yến sống trong nhà ở Việt Nam thuộc phân loài nào còn là một câu hỏi

bỏ ngỏ Cần có thời gian để trả lời câu hỏi phân loài yến A germani sống ở các đảo

của ta có vào sống trong nhà như Thái Lan hay không Đối với nhà sản xuất thì nên dùng tên gọi đã được nhiều nước trên thế giới và quanh vùng chấp nhận đó là loài yến tổ trắng ăn được (White-nest Swiftlets, Edible-nest Swiftlets) và dùng tên phân

loại đến loài là A fuciphagus

Đề tài nghiên cứu đa dạng về mặt di truyền giữa các loài chim yến trong chi

Aerodramus ở Khánh Hòa dựa trên cơ sở trình tự gen cytochrom b trong mtDNA

Chương II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA ĐIỂM THU MẪU

Đối tượng nghiên cứu là loài chim yến cho tổ trắng ăn được Aerodramus fuciphagus thu tại tỉnh Khánh Hòa và một số mẫu thu ở Trảng Bom-Đồng Nai

Những mẫu chim yến sử dụng trong nghiên cứu được thu trực tiếp từ công nhân của công ty Yến Sào Khánh Hòa Địa điểm thu mẫu được mô tả ở hình 2.1

Các mẫu lông bụng chim yến được cho vào túi nilon có ghép mí, vận chuyển nhanh về phòng thí nghiệm và lưu giữ ở -40oC cho các phân tích tiếp theo Mẫu lông bụng chim yến được thu làm hai đợt: yến nhà và yến đảo từ tháng 3 đến tháng

và vận chuyển nhanh về phòng thí nghiệm bảo quản ở -40oC

Hình 2.1: Địa điểm thu mẫu (yến nhà và yến đảo)

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái

Tiến hành chọn ngẫu nhiên nhiều con chim yến để làm mẫu nghiên cứu Dùng thước có chia độ đo (đơn vị nhỏ nhất: mm) để đo chiều dài cánh, chiều dài sải cánh, chiều dài đuôi Sau đó dùng cân phân tích để cân trọng lượng chim Quan sát màu sắc lông chim, hình dáng bên ngoài (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Một số miêu tả đặc điểm hình thái của chim yến hàng

Hình thái bên ngoài

Bộ lông trơn nhẵn, không xẻ đuôi, mắt tròn nâu đen Mỏ đen, nhỏ và vập xuống

Bộ lông trơn nhẵn, không xẻ đuôi, mắt tròn nâu đen Mỏ đen, nhỏ

2.2.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền của chim yến (Apodidae)

Quy trình tách chiết DNA, khuếch đại gen và giải trình tự được tiến hành theo các bước sau: