Đa dạng di truyền của loài sen châu Á trồng tại Việt Nam và Thái Lan
Trong công trình “Genetic diversity and inferred ancestry of Asian lotus (Nelumbo nucifera) germplasms in Thailand and Vietnam”, xuất bản trên tạp chí Plant Diversity, nhà nghiên cứu Hoàng Thị Nga (Trung tâm Giống cây trồng, Viện KH Nông nghiệp Việt Nam) và cộng sự Thái Lan đã sử dụng các chỉ thị phân tử trình tự lặp đơn giản EST-SSR và đa hình khuếch đại trình tự SRAP để đánh giá sự đa dạng di truyền và suy luận ra tổ tiên của loài sen nhiệt đới đang hiện diện ở Thái Lan và Việt Nam.
Sen (Nelumbo Adans.) là loại cây có lịch sử tiến hóa lâu đời, hiện chỉ có hai loài tồn tại trên thế giới, sen châu Á (N. nucifera Gaertn.), phân bố từ châu Á đến Bắc Australia và sen châu Mỹ (N. lutea Willd.) phân bố từ Trung đến Bắc Mỹ. Trước đây có những nghiên cứu về 292 giống sen trồng và dại ở châu Á đánh giá là sen có thể không cùng một nguồn gốc duy nhất mà có nguồn gốc đa nguồn và phức tạp. Bên cạnh đó cũng có nhiều nhà khoa học cho rằng Thái Lan và Việt Nam là trung tâm nguồn gốc của sen dại châu Á. Do đó, nhà nghiên cứu Hoàng Thị Nga và cộng sự đã tìm cách phân loại mối liên quan di truyền và nhận diện được cây di truyền của sen nhiệt đới ở Thái Lan và Việt Nam bằng các chỉ thị phân tử EST-SSR và SRAP.
Để thực hiện nghiên cứu này, họ đã quy tụ được 69 mẫu sen, trong đó 27 mẫu thu thập tại Thái Lan vào năm 2015, phân bố từ Bangkok đến Chiang Mai, và 29 mẫu ở Việt Nam vào năm 2016, phân bố từ Bắc Ninh, Hà Nội, Hải Dương đến Huế, TP.HCM, Đồng Tháp, Long An và Sóc Trăng. 13 mẫu mầm sen là các mẫu sen dại và đã được thuần hóa, được dùng để làm vật liệu tham chiếu, được lấy từ Bộ sưu tập sen quốc tế ở Vườn thực vật Chenshan Thượng Hải.
Bằng các chỉ thị phân tử EST-SSR và SRAP, họ lần lượt dò được 164 và 41 dải đa hình trong số 69 mẫu, qua đó có thể thấy sen Thái Lan có tính đa dạng di truyền cao hơn sen Việt Nam.
Với các kết quả này, họ đã lập được một cây phát sinh gene, được xây dựng dựa trên kỹ thuật ma trận khoảng cách di truyền từ việc kết hợp các dải DNA của chỉ thị phân tử EST-SSR và SRAP. Cây này gồm 5 cụm chính, trong đó cụm một gồm 17 mẫu sen Thái Lan; cụm hai gồm 3 mẫu sen Thái, 11 mẫu từ các vùng miền Bắc Việt Nam, 1 mẫu sen tham chiếu; cụm ba gồm 2 mẫu tham chiếu, 1 mẫu Thái Lan, 11 mẫu Việt Nam. Từ cây phát sinh gene này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện phân tích cấu trúc di truyền và phát hiện ra nền tảng di truyền của phần lớn các mẫu sen Thái và Việt chủ yếu là thuần chất và rất hiếm khi thấy sự nhân giống nhân tạo sen ở cả hai quốc gia. Các kết quả cũng cho thấy các chất mầm nguyên sinh của sen Thái và sen Việt đều thuộc về hai quần thể gene khác nhau. Phần lớn mẫu sen đều liên quan đến các mẫu hình phân bố địa lý ở Thái Lan và Việt Nam. Rất có thể là các chất mầm nguyên sinh sen này đã trải qua quá trình phân hóa di truyền, do đó chúng rất có khả năng trở thành những vật mẫu sáng giá cho các chương trình nhân giống trong tương lai. Tương tự như Thái Lan, phần lớn mầm sen của Việt Nam đều ở dạng thuần chất hoang dã. Điều đó cho thấy các hoạt động canh tác nông nghiệp, thường được tiến hành với việc nhân giống nhân tạo, đã ít ảnh hưởng đến dòng di truyền các giống sen.
Tuy nhiên, họ cũng phát hiện ra rất nhiều điểm tương đồng và gần gũi giữa các loại sen được trồng ở các khu vực địa lý khác. Đó là mẫu sen ‘Jianxuan 35’ và sen từ đảo Hải Nam, Trung Quốc gần gũi về mặt di truyền với mẫu sen từ miền Bắc Việt Nam. Nguyên nhân của sự gần gũi này có thể là do khoảng cách địa lý ở hai vùng, tuy nhiên cũng cần nghiên cứu thêm để xác định liệu hai mẫu sen Trung Quốc nguyên gốc ở Trung Quốc hay được di thực từ miền Bắc Việt Nam. Tương tự, họ cũng thấy có sự gần gũi giữa sen miền Bắc Việt Nam với sen Úc.
Một số điểm thú vị khác của nghiên cứu này là sự tương đồng của sen Bắc Ninh và sen Hà Nội với sen Chiba (Nhật Bản) và sen Dan Sajin – một loại sen được trồng ở cả Trung Quốc và Nhật Bản nhưng chưa rõ về nguồn gốc của chúng.□ (PV)
