Sâm Ngọc Linh là loài đặc hữu, chỉ phân bố ở núi Ngọc Linh thuộc tỉnh Quảng Nam và Kon Tum của Việt Nam. Các nghiên cứu đã có đều cho thấy, Sâm Ngọc Linhlà loài có tính đa dạng di truyền cao và có hàm lượng saponin nhiều hơn hẳn so với các loài Panax khác. Do phạm vi phân bố hẹp, tình trạng khai thác quá mức, khả năng phục hồi tự nhiên thấp nên các quần thể sâm Ngọc Linh tự nhiên hầu như đã không còn, hiện nay trên thị trường đang lưu hành đều là sâm Ngọc Linh trồng. Do có nhiều công dụng nên giá thành sâm Ngọc Linh cao và hiện đã xuất hiện nhiều mẫu làm giả loài sâm này (mẫu giả được sử dụng thường là loài hoặc phân loài khác cùng trong chi Panax có phân bố ở Việt Nam). Vì vậy, việc nhận biết chính xác loài sâm Ngọc Linh trở nên khó khăn hơn. Phân loại học truyền thống chỉ dựa vào hình thái là khó thực hiện trong thực tế do việc thu mẫu không phải lúc nào cũng thu được mẫu đạt tiêu chuẩn (có đủ hoa, quả), vì vậy, cần có sự hỗ trợ của các kỹ thuật sinh học phân tử. Đặc biệt, đối với loài quý hiếm và thường xuyên bị làm giả như sâm Ngọc Linh.
SSR là những trình tự nucleotide ngắn, được lặp lại nhiều lần. Ưu điểm của SSR là chỉ thị đồng trội, có tính đặc hiệu thường được dùng trong các nghiên cứu về đa dạng di truyền ở cấp độ loài. Các SSR phát triển từ hệ gen phiên mã (EST-SSRs) có thể giúp tăng cường khả năng nhận dạng loài. Ngoài ra, các chỉ thị EST-SSR được thiết kế dành riêng cho một loài thường biểu thị mức độ đa hình đặc trưng do vị trí của chúng trong các vùng gen được xác định là đặc thù. Với tính đặc hiệu ưu việt đó mà đã có một số lượng lớn các EST-SSR được phát triển để giúp đánh giá cho công tác chọn giống, phân loại ở nhiều loài có giá trị kinh tế/xuất khẩu như khoai lang (Ipomoea batatas), củ cải (Raphanus sativus), địa lan (Cymbidium sinense), sâm Nga (Panax ginseng)...
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu thực hiện giải mã trình tự hệ gen biểu hiện của sâm Ngọc Linh bằng phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới nhằm xác định các vùng SSR đặc trưng của loài sâm này. Việc xác định được các vùng SSR đặc trưng cho loài sẽ giúp công tác định danh chính xác hơn, thời gian thực hiện nhanh chóng và có chi phí rẻ hơn (ước tính chỉ bằng 1/10 so với phương pháp đọc trình tự gen hiện nay).
Mẫu nghiên cứu là 1 cá thể sâm Ngọc Linh được thu tại vườn sâm gốc Tăk Ngo thuộc sự quản lý của UBND xã Trà Linh, huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam ở toạ độ: 15o1’51.92” vĩ độ bắc và 107o58’46.44” kinh độ đông, độ cao 1.920 m so với mực nước biển. Mẫu nghiên cứu trước khi tiến hành giải trình hệ gen biểu hiện được phân loại bằng hình thái kết hợp đọc trình tự vùng ITS để khẳng định chính xác mẫu thu là sâm Ngọc Linh.
Kiểm tra mẫu nghiên cứu bằng giải trình tự gen ITS với cặp mồi có trình tự sau: mồi xuôi (F): 5’-CCTTATCAGTTAGAGGAAGGAG-3’; mồi ngược (R): U4: 5’-CCGCTTAGTGATATGCTTAAA-3’.
Qua thời gian thực hiện, hệ gen biểu hiện của sâm Ngọc Linh đã được giải mã thành công và xác định được tổng cộng 11.343 EST-SSR tiềm năng. Tần số EST-SSR là 12,71% và mật độ phân phối của một EST-SSR được tìm thấy chiếm tổng số khoảng 5,98 kb ở trong các gen cố hữu. Đã lựa chọn được 101 vùng SSR có độ lặp tối thiểu là 10 lần của di-nucleotide, 7 của tri-nucleotide và 5 của tetra-nucleotide trong toàn bộ hệ gen biểu hiện của sâm Ngọc Linh. Đây là cơ sở quan trọng trong việc thiết kế mồi đặc hiệu cho các vùng SSR đặc trưng của sâm Ngọc Linh, giúp ích cho công tác xác định chính xác loài sâm này, cũng như để khám phá các gen mới liên quan đến sự hình thành và phát triển của loài sâm Ngọc Linh đặc hữu của Việt Nam
|