Trường đại học nông nghiệp Hμ nội --- Phạm Hồng Thái Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học phân tử ADN ty thể của các quần thể ong mật Apis cerana Fabricius phân bố ở Việt Nam vμ đề x
Trang 1Trường đại học nông nghiệp Hμ nội
-
Phạm Hồng Thái
Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học phân tử (ADN ty thể) của các quần thể ong mật Apis cerana Fabricius phân bố ở Việt Nam vμ đề xuất hướng sử dụng nguồn gen trên vμo công tác chọn tạo giống ong mật
của nước ta
Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 62 62 10 01
tóm tắt Luận án tiến sĩ nông nghiệp
Hà Nội - 2008
Trang 2Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học: GS TS Hà Quang Hùng
TS Phùng Hữu Chính
Phản biện 1: PGS TS Trịnh Đình Đạt
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Đại học Quốc gia Hà Nội
Phản biện 2: PGS TS Mai Phú Quý
Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật
Phản biện 3: PGS TS Trần Huy Thọ
Hội Bảo vệ Thực vật
Luận án đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước
họp tại Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
vào hồi 8 giờ 30 ngày 03 tháng 9 năm 2008
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
- Thư viên Quốc gia
- Trung tâm nghiên cứu và Phát triển Ong
1 Nguyễn Văn Niệm, Lê Quang Trung, Phạm Hồng Thái (2002),
“Nghiên cứu và bảo tồn loài ong nội (Apis cerana Fabr.) ở Việt Nam”, Báo cáo khoa học Hội nghị Côn trùng học toàn quốc, (lần thứ 4), 11-12/04/2002, Nhà xuất bản nông nghiệp Hà nội, trang
349-355
2 Pham Hong Thai (2003), "Investigation for indigenous honeybee
in Vietnam", Proceeding of the third Vietnamese - Hungarian
Conference on domestic animal production and aquaculture – quality and rural development, NIAH and KATKI-HAKI, Hanoi
18-19/10/2003, pp 16-19
3 Radloff S E., H Randall Hepburn, C Hepburn, Stefan Fuchs, Gard W Otis, M M Sein, H L Aung, H T Pham, D Q Tam,
A M Nuru, Tan Ken (2005), “Multivariate morphometric
analysis of Apis cerana of southern mainland Asia”, Apidologie
36 (2005), INRA/DIB - AGIB/EDP Science, pp 127-139
4 Phạm Hồng Thái và Hà Quang Hùng (2005), “Nghiên cứu sự đa dạng về hình thái ong nội tại các đảo vùng biển Đông Bắc -
Quảng Ninh”, Báo cáo khoa học Hội nghị Côn trùng học toàn
quốc, (lần thứ 5), 11-12/04/2005, Nhà xuất bản nông nghiệp Hà
nội, trang 688-691
5 Smith D R., Natapot Warrit, Gard W Otis, P H Thai and D Q Tam (2005), “A scientific note on high variation in the
non-coding mitochondrial sequences of Apis cerana from South East Asia”, Journal of Apicultural Research, 44 (4): 00-00 (2005),
IBRA, UK, pp 157-158
6 Phạm Hồng Thái, Hà Quang Hùng, Trần Văn Toàn (2005), “Sự
đa dạng hình thái của ong nội Apis cerana Fab ở một số vùng phía Bắc Việt Nam”, Tạp chí Bảo vệ thực vật, (số 5/2005), Xí
nghiệp in Thủy lợi, trang 31-44
Trang 35 Hướng sử dụng kết quả nghiên cứu trong công tác giống và bảo tồn
ong nội ở Việt Nam: Quần thể ong Đồng Văn (Hà Giang) có tính tụ
đàn và năng suất mật cao, cũng như có triển vọng trong thực tế sản
xuất, có thể chọn lọc và nhân giống tại chỗ để phuc vụ ngay cho sản
xuất ong mật; Cần tạo ra các tổ hợp lai từ các nguồn: ong nội của
Đồng Văn (Hà Giang) với ong nội của đảo Trà Bản (Quảng Ninh),
Minh Hoá (Quảng Bình), Buôn Đôn (Đắk Lắk), Giồng Trôm (Bến
Tre), Tịnh Biên (An Giang) và Côn Đảo (Bà Rịa - Vũng Tàu) để tạo ra
các giống ong nội thích ứng cao; Quần thể ong nội Đồng Văn (Hà
Giang) là nguồn gen quý cần được bảo tồn nghiêm ngặt (cấm đưa ong
từ nơi khác đến điểm bảo tồn) Đồng thời các địa điểm khác như Sapa
(Lào Cai), đảo Trà Bản (Quảng Ninh), Minh Hoá (Quảng Bình), Buôn
Đôn (Đắk Lắk), Giồng Trôm (Bến Tre), Tịnh Biên (An Giang) và Côn
Đảo (Bà Rịa - Vũng Tàu) cũng phải được bảo tồn để duy trì tính đa
dạng sinh học và làm nguồn vật liệu di truyền cho chọn giống ong nội
chất lượng cao tại Việt Nam
Đề nghị
1 ứng dụng phân loại ong nội (Apis cerana F.) của Việt nam dựa trên
hình thái học đã nghiên cứu vào việc phân loại các loài ong khác ở
Việt Nam xác định sự đa dạng sinh học của các loài ong mật
2 Hoàn thiện phạm vi nghiên cứu ứng dụng sinh học phân tử trong phân
loại ong nội (Apis cerana F.) ở Việt Nam thông qua đặc điểm đoạn
Noncoding của ADN ty thể của các quần thể ong nội phía Bắc và chọn
giống ong mật tại Việt Nam
3 Nhân nuôi đại trà đối với quần thể ong nội Đồng Văn (Hà Giang)
(nguồn gen quý) trong sản xuất
Mở đầu
1 Tính cấp thiết của đề tài
Ong nội Apis cerana Fabricius 1793 là loài ong mật bản địa có
ngòi đốt ở Việt Nam có thể quản lý, thuần hoá và đem lại giá trị kinh tế cao từ các sản phẩm của chúng như: mật ong, phấn hoa, sữa ong chúa, sáp ong và keo ong Tuy nhiên, giá trị kinh tế từ hoạt động thụ phấn của ong cho cây trồng cao hơn rất nhiều lần so (trên 143 lần) với giá trị kinh
tế từ sản phẩm mà chúng mang lại (Crane E and Walker P., 1983[42]; Free J B., 1998[51][52]; Sivaram V., 2004[102]) Nuôi ong nội rất phù hợp với hình thức phát triển kinh tế hộ gia đình và có ý nghĩa quan trọng trong chương trình xoá đói giảm nghèo cho đồng bào vùng núi, dân tộc ít người
Mặc dầu số lượng đàn và người nuôi ong nội trên cả nước đã tăng mạnh trong những năm gần đây (250.000 đàn năm 2003), nhưng chúng ta lại chưa có chương trình giống ong nội mang tính chiến lược lâu dài phục vụ cho sản xuất (Chinh P H and Tam D Q., 2004)[35] Nguyên nhân cơ bản là do thiếu sự đánh giá và định loại một cách chính xác nguồn gen ong nội để đưa vào làm vật liệu di truyền (giống gốc) cho chương trình chọn lọc và lai tạo Hơn nữa, việc phân loại ở mức dưới loài của ong nội tại Việt Nam của các tác giả trước đây đều dựa trên phân tích sơ bộ của Ruttner F (1988)[97] mà chưa có đánh giá tổng thể cả về mặt hình thái lẫn di truyền
Việc điều tra, đánh giá và phát hiện nguồn gen ong nội (dựa vào
41 chỉ tiêu hình thái và ADN ty thể) trên cả nước là hết sức quan trọng cho công tác giống ong nội chất lượng cao, bảo tồn nguồn vật liệu di
Trang 4truyền và duy trì sự phát triển bền vững của ngành ong Việt Nam lại
chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ
Ong nội cần phải được bảo tồn Vì chúng đang phải đối mặt với
một số nguy cơ như dịch bệnh, lẫn tạp, thoái hoá, nguồn thức ăn bị chanh
chấp và bị thu hẹp (do ngày càng nhiều người thích nuôi ong mật nhập
nội Apis mellifera hơn) Những nguy cơ này sẽ làm mất đi các giống địa
phương quý hiếm có tính chống chịu và thích nghi cao mà quá trình tiến
hoá đã phải trải qua hàng triệu năm để lại
Vì vậy, để giải quyết những vấn đề cấp thiết trên chúng tôi tiến
hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học phân tử
(ADN ty thể) của các quần thể ong nội Apis cerana Fabricius phân bố ở
Việt Nam và đề xuất hướng sử dụng nguồn gen trên vào công tác chọn
tạo giống ong mật của nước ta”
2 Mục đích và yêu cầu của đề tài
2.1 Mục đích
Trên cơ sở hiểu biết về tình hình phân bố của quần thể ong nội A
cerana F ở Việt Nam, phân tích đặc điểm hình thái, sinh học phân tử
(ADN ty thể) để phân loại chính xác ở mức dưới loài từ đó làm cơ sở đề
xuất cho công tác giống và bảo tồn loài ong mật này ở nước ta
2.2 Yêu cầu
- Điều tra tình hình phân bố của các quần thể ong nội A cerana F
phân bố ở các khu vực khác nhau của Việt Nam
- Nghiên cứu hệ thống đặc điểm hình thái và sinh học phân tử (ADN
ty thể) của quần thể ong nội
Giang) và phân loài A cerana indica phân bố ở các khu vực còn lại trên cả nước Hai phân loài này có vùng ranh giới giao thoa di truyền
tại khu vực 1 bao gồm Đình Lập, Văn Lãng (Lạng Sơn); Nguyên Bình (Cao Bằng), Ba Bể (Bắc Kạn), Phú Lương (Thái Nguyên), Sapa (Lào Cai) và Móng Cái, các đảo Cái Chiên, Cô Tô (Quảng Ninh) thuộc khu vực 2
3 Về đặc điểm hình thái: Quần thể ong nội tại Đồng Văn (Hà Giang) vừa có kích thước cơ thể lớn nhất, vừa có màu sẫm hơn so với các địa
điểm khác của khu vực 1; Qua phân tích sai khác phân biệt theo khoảng cách liên kết, cũng như phân tích sai khác phân biệt hình Elíp thì quần thể ong nội rất đa dạng về hình thái và có 9 dạng hình thái riêng biệt đó là: quần thể tại Đồng Văn (Hà Giang), Văn Lãng (Lạng Sơn), Sapa (Lào Cai)(khu vực 1); đảo Trà Bản (Quảng Ninh)(Khu Vực 2); Minh Hoá (Quảng Bình), Buôn Đôn (Đắk Lắk), Tịnh Biên (An Giang)(khu vực 3); Giồng Trôm (Bến Tre) và Côn Đảo (Bà Rịa - Vũng Tàu)(khu vực 4); Các yếu tố khí tượng và địa hình khu vực nghiên cứu
ảnh hưởng không đáng kể đến kích thước cơ thể của ong nội
4 Về đặc điểm sinh học phân tử (ADN ty thể): quần thể ong nội
(Apis cerana F.) ở Việt Nam đa dạng di truyền nhất so với một số
quần thể ong nội ở Châu á Trong số 13 giải trình tự ADN ty thể của
đoạn gen COI có 9 haplotype và tạo thành 2 dòng di truyền khác nhau trong các quần thể ong nội phía Bắc Việt Nam Haplotype của quần thể ong nội Đồng Văn (Hà Giang) khác biệt với các haplotype của các quần thể ong nội khác tại vị trí nucleotit thứ 160 mất Cytosin trên đoạn gen COI; Thông qua đặc điểm trình tự đoạn Noncoding của ADN ty thể các quần thể ong nội phía Nam Việt Nam cũng có 9 haplotype trong đó có 3 haplotype lần đầu tiên được ghi nhận đó là haplotype Vietnam1, Vietnam2 và Vietnam3
Trang 5(Quảng Ninh), Minh Hoá (Quảng Bình), Buôn Đôn (Đắk Lắk), Tịnh Biên
(An Giang), Giồng Trôm (Bến Tre) và Côn Đảo (Bà Rịa - Vũng Tàu)
Phương thức bảo tồn giống ong nội chất lượng cao là:
- Quần thể ong nội có thể tiến hành chọn lọc tại các điểm bảo tồn
bằng phương pháp chọn lọc quần thể khép kín hoặc chọn lọc đại
trà để nâng cao và duy trì chất lượng giống,
- Đồng thời tiến hành bảo tồn nghiêm ngặt nguồn gen này làm
nguyên liệu cho công tác giống (ngăn cấm triệt để sự du nhập
các nguồn gen khác vào khu vực bảo tồn, tránh lai tạp, mất
nguồn gen quý) Quần thể ong nội của các điểm bảo tồn được
coi là nguồn giống gốc cho chương trình chọn tạo giống ong nội
ở Việt Nam
- Quản lý dịch bệnh không cho bùng phát và mất nguồn gen tại
các điểm bảo tồn
Tóm lại phân loài ong nội (Apis cerana cerana) Đồng Văn (Hà
Giang) là nguồn giống tốt đáng được quan tâm cho công tác giống ong
nội và là nguồn gen quý cần phải được bảo tồn ở Việt Nam
Kết luận và đề nghị
Kết luận
1 Tình hình phân bố nguồn gen của loài ong nội (Apis cerana
Fabricius) tại 63 địa điểm điều tra thuộc 4 khu vực ở Việt Nam: Chưa
phát hiện thấy ong nội tồn tại ở đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi), đảo Phú
Quý (Bình Thuận), bán đảo Cà Mau (Cà Mau) Ong nội có rất ít tại
vùng ngập nước Mộc Hoá (Long An); Có 36 địa điểm điều tra với
nguồn gen ong nội còn nguyên vẹn trong đó chủ yếu là hình thức nuôi
ong cổ truyền (chiếm 82,61%)
2 Các quần thể ong nội ở Việt Nam thuộc về 2 phân loài là Apis
cerana cerana Fabricius 1793 và Apis cerana indica Fabricius 1798
Phân loài A cerana cerana phân bố trên cao nguyên Đồng Văn (Hà
- Xác định vị trí phân loài ong nội và ranh giới phân bố của chúng ở Việt Nam dựa trên đặc điểm hình thái và sinh học phân tử (ADN ty thể)
- Đề xuất hướng sử dụng kết quả nghiên cứu hình thái và sinh học phân tử (ADN ty thể) vào công tác giống và bảo tồn ong nội ở Việt Nam
3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 ý nghĩa khoa học
- Lần đầu tiên ứng dụng kỹ thuật PCR để phân tích sinh học phân tử (ADN ty thể) và áp dụng phương pháp tiên tiến (phân tích đa biến với 41 chỉ tiêu hình thái) trong nghiên cứu các quần thể ong nội phân
bố ở Việt Nam
- Quần thể ong nội A cerana F ở Việt nam là đa dạng di truyền nhất
so với một số quần thể ong nội trong vùng phân bố tự nhiên của chúng ở Châu á
- Xác định được quần thể ong nội phân bố ở Đồng Văn (Hà Giang) là
phân loài Apis cerana cerana Fabricius 1793 còn các quần thể còn lại là phân loài Apis cerana indica Fabricius 1798
- Bổ sung tài liệu điều tra xác định phân bố của ong nội một cách hệ
thống trên khắp cả nước
3.2 ý nghĩa thực tiễn
- Phân loài ong nội Apis cerana cerana Đồng Văn (Hà Giang) có tính
tụ đàn lớn, năng suất mật cao và có triển vọng đưa ra sản xuất
4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là loài ong nội Apis cerana
Fabricius 1793
- Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học phân tử (ADN ty thể) của ong nội ở các địa điểm nghiên cứu làm
Trang 6cơ sở nền tảng đưa ra các nguồn ong nội tốt cho năng suất, phẩm
chất và chống chịu với dịch hại
5 Những đóng góp mới của luận án
- Lần đầu tiên ở Việt Nam kết hợp phân tích 41 chỉ tiêu hình thái với
phân tích ADN ty thể cung cấp dẫn liệu chính xác về nguồn gen ong
nội A cerana F ở Việt Nam Trên cơ sở đó đã phát hiện được 36 địa
điểm có nguồn gen ong nội còn nguyên vẹn chưa bị lai tạp, hiện
được nuôi theo phương pháp cổ truyền
- Đã xác định sự phân bố của 2 phân loài ong mật: Apis cerana cerana
và Apis cerana indica ở Việt Nam
- Đã xác định được 9 haplotype của đoạn COI và có 2 dòng di truyền
ong mật ở miền Bắc và ong nội A cerana có 9 haplotype của đoạn
Noncoding ở ong miền Nam, trong đó có 3 haplotype mới được ghi
nhận
- Đã phát hiện được phân loài Apis cerana cerana F ở Đồng Văn (Hà
Giang) là quý hiếm, chưa bị lai tạp, có phẩm chất cao cần đề xuất
bảo tồn và phát triển bền vững
6 Cấu trúc của luận án
Luận án toàn văn được trình bày trên 127 trang giấy khổ A4 Ngoài
phần mở đầu, kết luận và đề nghị, phần nội dung gồm 3 chương: chương
1: Tổng quan tài liệu; chương 2: Địa điểm, thời gian, vật liệu, nội dung và
phương pháp nghiên cứu; chương 3: kết quả nghiên cứu và thảo luận với
17 bảng và 23 hình Một danh mục 124 tài liệu tham khảo (29 tài liệu
tiếng Việt, 95 tài liệu tiếng Anh) Phần phụ lục dẫn các số liệu chi tiết
của phần mở đầu, chương 1, 2 và 3
Ngoài ra, cuối năm 2006, chúng tôi tiến hành thu thập 3 ong chúa
của quần thể ong nội A cerana F tại Đồng Văn (Hà Giang) và giới thiệu
vào trại nuôi ong tại Mỹ Đức (Hà Tây) để theo dõi khả năng xuất mật của chúng trong vụ mật hoa nhãn (2007) Kết quả về năng suất mật được ghi tại bảng 3.17
Bảng 3.17 Năng suất mật của ong Đồng Văn (Hà Giang) được nuôi tại
Mỹ Đức (Hà Tây)
TT Ký hiệu đàn
ong
Tính tụ đàn (cầu ong/đàn)
Năng suất mật trung bình
(Kg/đàn)
Ghi chú: CB1, CB2 và CB3: đàn có ong chúa thu tại Đồng Văn; ĐP: đàn địa phương có ong chúa tại Hà Tây
Từ bảng 3.17 cho thấy, đàn ong nội có chúa thu tại Đồng Văn đưa
về nuôi tại Hà Tây có năng suất mật cao hơn đàn ong nội địa phương (Hà Tây)
Từ đó, chúng tôi càng khẳng định rằng phân loài ong nội Đồng Văn (Hà Giang) là nguồn giống tốt đáng được quan tâm cho công tác giống ong nội ở Việt Nam
3.5.2 Công tác bảo tồn
Để thực hiện chương trình giống ong nội chất lượng cao và dựa trên kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái, ADN ty thể và một số đặc điểm sinh học chúng tôi đề xuất xây dựng một số điểm bảo tồn ong nội nhằm lưu giữ nguồn gen, bảo tồn và duy trì đa dạng nguồn gen ong nội và đảm bảo cho ngành ong nước ta phát triển bền vững Các điểm đó là: Đồng Văn (Hà Giang), Văn Lãng (Lạng Sơn), Sapa (Lào Cai), đảo Trà Bản
Trang 7về lâu dài và bền vững thì cần phải tiến hành bảo tồn, lưu giữ nguồn gen
đó
Như vậy việc điều tra, đánh giá và phát hiện nguồn gen quý hiến
trong quần thể ong nội là bước rất quan trọng cho việc định hướng công
tác giống và chiến lược bảo tồn nguồn gen đó cho công tác giống lâu dài
Bảng 3.16 Một số đặc điểm sinh học của quần thể ong nội A cerana ở
Việt Nam
Địa điểm
điều tra
Sức đẻ trứng của ong chúa (số trứng/24h)
Năng suất mật (Kg/đàn/năm)
Tính tụ đàn (số cầu/đàn)
Tình hình dịch bệnh
Đồng Văn
Nguyên Bình
Tủa Chùa
Đảo Trà Bản
Côn Đảo (Bà
Rịa - Vũng
Tàu)
Ghi chú: * chỉ một vụ mật của một đàn
Bảng 3.16 sơ bộ cho thấy năng suất mật của quần thể ong qua điều
tra ban đầu tại Đồng Văn (Hà Giang) và đảo Trà Bản (Quảng Ninh) có
năng suất mật cao và sức đẻ lớn Trong đó ong nội Đồng Văn (Hà Giang)
có năng suất mật rất cao, chỉ riêng một vụ mật hoa bạc hà dại (Elsholtzia
cypriani Chow 1974) thì năng suất đã đạt tới trên 16 kg/đàn/năm Trong
khi đó với năng suất mật trung bình của các dòng chọn lọc ong nội theo
quần thể khép kín của tác giả Phùng Hữu Chính (1996)[5] chỉ đạt 15.54
kg/đàn/năm, tính tụ đàn 3-5 cầu/đàn và sức đẻ trứng của ong chúa là
403,05 trứng/24 giờ
Chương 1: Tổng quan tài liệu 1.1 Đa dạng loài ong mật thuộc chi Apis 1.1.1 Nghiên cứu về thành phần loài ong mật thuộc chi Apis trên thế giới
Ong mật thuộc bộ cánh màng (Hymenoptera) và thuộc họ Apidae Trong họ đó có họ phụ Apinae và chỉ có một tộc (tribe) Apini gồm 4 loài
là: Apis mellifera Linnaeus, Apis cerana Fabricius, Apis dorsata Fabricius và Apis florea Fabricius (Ruttner F., 1988 [97]; còn Maa T C
(1953)[71]) lại chia thành 34 loài Tính đến nay thành phần loài ong mật
đã lên tới 9 loài ở châu á: Apis laboriosa Smith 1871, A dorsata Fabricius 1793, A cerana Fabricius 1793, A nuluensis Tingek, Koeniger
& Koeniger 1996, A koschevnikovi Enderlein 1906, A nigrocincta Smith 1861, A florea Fabricius 1787, A andreniformis Smith 1858 và một loài ong châu Âu nhập nội A mellifera Linnaeus 1758 (Oldroyd B
P and Wongsiri S., 2004)[82]
1.1.2 Nghiên cứu trong nước về thành phần loài ong mật thuộc chi Apis
Từ 1975 cho tới nay, một số nhà khoa học ngành ong đã xác định
thêm được 2 loài ong mật nữa là Apis laboriosa (Trung L Q et al., 1996)[119] và Apis andreniformis (Phạm Hồng Thái và cộng sự,
1997)[22] Về thành phần các chủng ong nội hay các dạng sinh thái của ong nội vẫn chưa rõ ràng mới chỉ giả thiết rằng ong nội của Việt nam có
2 phân loài là Apis cerana cerana và Apis cerana indica, và có thể có tới
4 dạng sinh thái (Chinh X T., 2004[36]; Thai P H., 2003[116])
1.1.3 Giá trị kinh tế của các loài ong mật thuộc chi Apis ở Việt Nam
Ong mật ngoài việc cung cấp cho con người những sản phẩm quý như mật ong, phấn hoa, sữa chúa,… chúng còn có một vai trò to lớn trong việc thụ phấn cây trồng thông qua hoạt động kiếm ăn trên hoa
Trang 81.1.4 Nguyên nhân cơ bản ảnh hưởng đến quần thể các loài ong mật
ở Việt Nam
Có một số nguyên nhân cơ bản như nơi sinh sống (habitat) của chúng
bị tàn phá, hoạt động săn bắt mật ong quá mức và ô nhiễm môi trường
ảnh hưởng đến quần thể các loài ong mật
1.2 Đa dạng di truyền của ong nội Apis cerana F
1.2.1 Nghiên cứu hình thái ong nội trên thế giới và trong nước
Dưa trên đặc điểm hình thái và phân bố địa lý, loài ong nội được chia
thành 4 phân loài: Apis cerana indica Fabricius 1798, A cerana cerana
Fabricius 1793, A cerana himalaya Maa 1944 và A cerana japonica
Radoszkowski 1877 (Chinh X T et al., 2005[37]; Ruttner F., 1988 [97])
Một số nhà khoa học ngành ong ở trong nước đã mặc nhiên công nhận có
hai phân loài ong nội ở Việt Nam: phân loài thứ nhất ở miền Bắc là A c
cerana và còn phân loài thứ hai ở miền Nam là A c indica (Phùng Hữu
Chính, 1996[5]; Nguyễn Văn Niệm, 1991[14]; Nguyễn Văn Niệm,
2001[15])
1.2.2 Nghiên cứu sinh học phân tử đối với ong nội
Đến nay rất ít những nghiên cứu trong nước về sinh học phân tử đối
với ong nói chung và ong nội Apis cerana nói riêng Và chỉ có một số
công trình về enzyme (Nguyễn Văn Niệm, 2001[15], Niem N V et al.,
2001[78])
1.3 Công tác giống và bảo tồn ong nội Apis cerana F
1.3.1 Công tác giống ong nội A cerana F trên thế giới và Việt Nam
Các nhà chọn giống ong đưa ra các tiêu chí trong chọn lọc và tạo
giống là: năng suất mật cao, sức đẻ trứng của ong chúa mạnh và tụ đàn
cao, (Crane E., 1990)[40] Trong các tiêu chí đó thì chỉ tiêu năng suất
mật là tính trạng di truyền do nhiều gen quy định (Crane E., 1990[40];
Nhưng chỉ có một mẫu trong số 3 mẫu thu thập tại Cao Bằng lại thuộc về
phân loài Apis cerana cerana như hình 3.23
Hình 3.23 So sánh 12 trình tự của gen 16s Riboxom
Ghi chú: AC2, 3 thuộc về Tủa Chùa; AC 4, 5, 6 thuộc về Nguyên Bình; AC 7, 8 thuộc Bảo Lộc; AC 10,11,12 thuộc Cát Bà; AC 13, 14 thuộc Côn Đảo; A cer = A cerana indica; A flor = A florea; A dor = A dorsata; A melf = A mellifera
Tóm lại: ong nội ở nước ta có 2 phân loài là Apis cerana cerana và Apis cerana indica Phân loài Apis cerana cerana phân bố trên cao nguyên Đồng Văn (Hà Giang) và phân loài Apis cerana indica phân bố ở các khu vực còn lại trên cả nước, vớ 9 dạng hình thái riêng biệt Hai phân loài này có phần ranh giới di truyền giao thoa trên bản đồ Việt nam tại vùng phía Bắc
3.5 Hướng sử dụng kết quả nghiên cứu hình thái và sinh học phân tử (ADN ty thể) vào công tác giống và bảo tồn ong nội
3.5.1 Công tác giống
Để có một chương trình giống tốt cần phải có nguồn vật liệu di truyền tốt, đa dạng, phong phú nhằm đáp ứng được lợi ích cho con người
Trang 9Lương (Thái Nguyên) đến Đình Lập (Lạng Sơn) trở lên phía Bắc là một
dạng di truyền thứ nhất và ong nội ở các đảo của Quảng Ninh bao gồm
cả Móng Cái là một dạng di truyền thứ hai của phân loài Apis cerana
cerana Ong nội Tủa Chùa (Điện Biên), Mù Căng Chải (Yên Bái) là một
dạng di truyền thứ nhất và ong nội Bình Liêu, Đầm Hà (Quảng Ninh) là
một dạng di truyền thứ hai của phân loài Apis cerana indica
Hình 3 22 Bản đồ ranh giới giao thoa di truyền của 2 phân loài ong tại
phía Bắc
Ghi chú: : A c indica : A c cerana, : giao thoa di truyền của 2 phân loài
Sự giao thoa của 2 phân loài cũng đã được Phạm Hồng Thái
(2003)[24] chỉ ra bằng nghiên cứu trình tự của ADN ty thể theo tiểu phần
16s ARN riboxom của 5 quần thể ong nội là Nguyên Bình (Cao bằng),
Tủa Chùa (Điện Biên), Cát Bà (Hải Phòng), Bảo Lộc (Lâm Đồng) và Côn
Đảo (Bà Rịa - Vũng Tàu) Cụ thể là tất cả các mẫu phân tích đều thuộc
về ong nội Apis cerana indica (so sanh với trình tự trên genebank)
Laidlaw H H and Page R E., 1997[69]) Chọn lọc và lai tạo giống đối
với ong nội Apis cerana đã được thực hiện từ những năm 50 của thế kỷ trước (Verma L R., 1990)[121] Tại Việt Nam, nuôi ong nội Apis cerana
có từ thế kỷ thứ 8 (Phùng Hữu Chính, 1996[5]; Phùng Hữu Chính và Vũ Văn Luyện, 1999[6])
1.3.2 Công tác bảo tồn ong nội A cerana F trên thế giới và Việt Nam
Ong mật đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và trở thành vật chỉ thị để đánh giá môi trường (Fabunmi M., 2004)[49] ] Khi một loài ong nào đó bị mất đi trong khu rừng nhiệt đới thì một loài thực vật thu phấn nhờ ong đó cũng dần dần bị biến mất trong tương lai gần (do sự đồng tiến hoá) và như vậy chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái đó có nguy cơ bị phá vỡ (Thai H P., 2001)[115] Do đó Fabunmi M., 2004[49] đưa ra sự cần thiết phải thực hiện chiến lược bảo tồn ong mật
Đối với ong nội A cerana, việc điều tra tổng thể trên khắp cá nước
nhằm phát hiện nguồn gen mới đồng thời xây dựng một khu vực bảo tồn
và lưu giữ tại chỗ làm vật liệu di truyền cho các chương trình chọn tạo
các giống ong nội A cerana ở nước ta có chất lượng cao và đảm bảo cho
ngành ong Việt Nam phát triển bền vững là rất cần thiết
Chương 2: Địa điểm, thời gian, vật liệu, nội dung và phương pháp
nghiên cứu 2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm điều tra thực địa gồm 4 khu vực
- Phòng thí nghiệm: Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử của Trung tâm nghiên cứu Ong và Viện Sinh thái - Tài nguyên sinh vật
- Đề tài được tiến hành nghiên cứu từ năm 2002 đến năm 2007
Trang 102.2 Vật liệu nghiên cứu
- Vật liệu nghiên cứu: Các mẫu ong thợ của các quần thể ong nội
Apis cerana F thu thập tại các khu vưc nghiên cứu của Việt Nam
- Dụng cụ nghiên cứu: ở thực địa (bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 1.000.000,
máy định vị cầm tay GPS, thước palmer, ); trong phòng thí nghiệm
(bộ giải phẫu côn trùng Lasec-Italia, kính hiển vi soi nổi, hệ thống
thiết bị đo hình thái Cias - Mỹ, máy PCR, máy đọc trình tự ADN tự
động, ) và các hoá chất (bộ hoá chất tách triết ADN, hoá chất điện
di, hoá chất đọc trình tự ADN, )
2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Điều tra tình hình phân bố các quần thể ong mật Apis cerana
F ở Việt Nam
- Điều tra, thu thập: ngẫu nhiên 3 - 5 đàn ong khác nhau của các hộ
gia đình nuôi ong khác nhau (như nuôi ong cổ truyền; nuôi ong hiện
đại) hoặc ngoài tự nhiên tại mỗi địa điểm Thí nghiệm nghiên cứu
đặc điểm hình thái: mỗi đàn thu thập trên 50 ong thợ cho phân tích
hình thái Để đảm bảo tính đồng đều về mặt hình thái, ong thợ được
thu trên cầu ong Thí nghiệm nghiên cứu di truyền: mỗi đàn lại thu
thêm 20 ong thợ trong đàn
- Bảo quản mẫu: Mẫu được thu thập được lưu giữ trong dung dịch
cồn (ethanol) có nồng độ 90o cho 2 mục đích nghiên cứu (phân tích
hình thái và phân tích di truyền)
2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học phân tử (ADN ty thể)
của các quần thể ong nội A cerana F ở Việt Nam
- Phương pháp đo đếm hình thái: Tại phòng thí nghiệm Trung tâm
ong: lấy ngẫu nhiên 20 mẫu ong thợ của mỗi đàn (3 - 5 đàn cho mỗi
Chúng tôi tiến hành phân tích so sánh đặc điểm hình thái của 3 đàn
ong nội thuộc phân loài A cerana cerana (mẫu chuẩn của Viện nghiên
cứu ong mật Phương Đông, trường Đại học Nông nghiệp Vân Nam, Trung Quốc) Kết quả trình bày ở hình 3.21
Hình 3.21 So sánh hình thái giữa ong nội phân loài A cerana cerana
(mẫu chuẩn của Trung Quốc) với ong nội tại Việt Nam
Từ hình 3.21 cho thấy ong nội Đồng Văn (Hà Giang) thuộc nhánh quan hệ hình thái rất gần gũi với quần thể ong nội (mẫu chuẩn) của Trung Quốc Kết quả là hoàn toàn có giá trị (p<0.001) và ong nội Đồng
Văn (Hà Giang) được khẳng định là phân loài ong nội Apis cerana
cerana Fabricus 1793 Ong nội thu tại các khu vực còn lại thuộc phân
loài Apis cerana indica Fabricius 1798
3.4.2 Xác định vị trí phân loài ong nội và ranh giới phân bố của chúng ở Việt Nam dựa trên đặc điểm sinh học phân tử (ADN
ty thể)
Từ kết quả phân tích hình thái ở trên đã định loại ong nội thuộc phân
loài Apis cerana cerana chỉ có mặt tại Đồng Văn (Hà Giang) và phân
tích di truyền cũng đồng thuận với điều đó Tuy nhiên, phân tích di truyền cho thấy kiểu gen có sự phân bố rộng hơn kiểu hình Điều này
được chứng minh tại hình 3.18 rằng ong nội từ Sapa (Lào Cai), qua Phú
