Dữ liệu hoàn chỉnh hệ gen lục lạp cây sâm đất côn đảo định hướng ứng dụng nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen
Sâm đất Côn Đảo (Pouzolzia sp.), còn được gọi là sâm rừng, sâm quy bầu và sâm nam, có giá trị dược liệu cao. Trong nghiên cứu này, hệ gen lục lạp của cây sâm đất Côn đảo được giải trình tự và phân tích.

Ảnh minh họa: Internet
Côn Đảo là huyện trực thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, ở bờ biển Nam Bộ của Việt Nam. Sự xuất hiện và phân bố các loài thực vật tại Côn Đảo rất đa dạng và phong phú với giống loài thực vật tự nhiên có giá trị. Vườn quốc gia Côn Đảo có hơn 800 loài thực vật rừng bậc cao thuộc hơn 560 chi và 160 họ. Trong đó, sâm đất Côn Đảo là loài thực vật có đặc tính thảo dược quý được quan tâm đầu tư và khai thác phát triển kinh tế.
Sâm đất Côn Đảo thuộc chi thuốc vòi (Pouzolzia) của họ Tầm ma (Urticaceae), có nguồn gốc hoang dã. Đây là loại sâm đã được phát hiện bởi những người tù chính trị vì thấy được những công dụng cũng như dược tính của nó với khả năng chữa bệnh và hỗ trợ hiệu quả trong các vấn đề sức khỏe của người dân bản địa. Về đặc điểm hình thái, sâm đất Côn Đảo có thân cao dài khoảng 50 cm, lá mọc đối xứng, có hình dạng là hình bầu dục, xung quanh mặt lá có lông tơ. Hoa của sâm đất Côn Đảo có màu tím. Sâm đất Côn Đảo xuất hiện và được trồng rộng khắp xung quanh các hòn đảo ở đây. Sâm đất Côn Đảo được người dân sử dụng để bồi bổ cơ thể, giúp tăng cường miễn dịch. Sâm đất Côn Đảo được ghi nhận có khả năng hỗ trợ điều trị trong nhiều vấn đề sức khỏe khác nhau. Trong nghiên cứu y học, các hoạt chất chiết xuất từ họ này bao gồm các hoạt chất polyphenol, flavonoid, tanin, carotene, carotenoids, ascorbic và nhiều loại khoáng chất khác có khả năng kháng khuẩn và được nghiên cứu ứng dụng trong hỗ trợ điều trị nhiều căn bệnh khác nhau. Tại Việt Nam, vấn đề bảo tồn nguồn gen tự nhiên của cây sâm đất Côn Đảo chưa được quan tâm nghiên cứu. Dưới tác động của biến đổi khí hậu và việc khai thác lai tạo các giống cây bản địa dẫn đến nguy cơ bị mất hoặc thay đổi nguồn gen của một số giống vật nuôi, cây trồng. Những tác động này làm tăng nguy cơ các nguồn gen tự nhiên của giống cây bị thay đổi. Vì vậy, các dự án về bảo tồn nguồn gen, đặc biệt là các giống cây bản địa có giá trị văn hóa và kinh tế, cần được thực hiện nghiên cứu. Nội dung giải trình tự hệ gen lục lạp của sâm đất Côn Đảo là cơ sở dữ liệu đầu tiên cung cấp các thông tin cơ sở cho công tác bảo tồn và các nghiên cứu chuyên sâu về tiến hóa, di truyền, và chỉ thị phân tử.
Kết quả chú giải thành phần gen cho thấy có 79 gen mã hóa liên quan protein, 30 gen mã hóa liên quan RNA vận chuyển (tRNA) và bốn gen mã hóa liên quan RNA ribosome (rRNA). Trong số các gen, có 15 gen mang một intron, 02 gen mang hai intron, và 19 gen có hai bản sao do nằm trong vùng trình tự lặp đảo. Quá trình tiến hành giải trình tự và phân tích hệ gen lục lạp của cây sâm đất Côn Đảo cho thấy rằng hệ gen của loài này có độ tương đồng với các loài khác trong họ Tầm ma về cấu trúc, thành phần và vị trí các gen. Các nghiên cứu trước đây cũng cho thấy tiềm năng khai thác và sử dụng hệ gen lục lạp để phát triển các chỉ thị phân tử như ở loài Crepidiastrum denticulatum và Cenchrus longispinus của họ Cúc và họ Hòa bản. Cây sâm đất Côn Đảo là một loài dược liệu tiềm năng phát triển trong tương lai. Do đó, dữ liệu hệ gen lục lạp góp phần quan trọng trong quá trình xây dựng chỉ thị phân tử đặc trưng riêng cho cây sâm Côn Đảo. Ngoài ra, dữ liệu hệ gen lục lạp có liên quan mật thiết đến di truyền của thực vật nên cung cấp thông tin thiết yếu cho quá trình lai tạo và chọn giống của cây sâm đất Côn Đảo sau này.
Hệ gen lục lạp hoàn chỉnh đầu tiên của cây sâm đất Côn Đảo đã được giải trình tự và phân tích thành phần của gen. Các thông tin là cơ sở dữ liệu quan trọng, là tiền đề hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo nội dung về đa dạng di truyền cũng như di truyền quần thể và mối liên hệ phát sinh loài. Đồng thời, dữ liệu hệ gen lục lạp giúp phát triển chỉ thị phân tử đặc trưng riêng cho sâm đất Côn Đảo, phục vụ công tác xây dựng chỉ dẫn địa lí của sâm đất Côn Đảo thông qua dữ liệu hệ gen lục lạp để xác định chính xác nguồn gốc và kiểm định chất lượng sản phẩm thô từ cây sâm đất Côn Đảo.
Tạp chí khoa học Trường Đại học Trà Vinh, Tập 14 (2024)