Nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể cá song da báo (plectropomus leopardus) ở vùng biển Việt Nam sử dụng chỉ thị phân tử cytochrom B của SNA ti thể (Cyt b mtDNA)

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ CÁ SONG DA BÁO (PLECTROPOMUS 
LEOPARDUS) Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM SỬ DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ CYTOCHROM B 
CỦA DNA TI THỂ (Cyt b mtDNA) 
STUDY THE GENETIC POPULATION OF LEOPAD CORAL GROUPER 
(PLECTROPOMUS LEOPARDUS) IN VIETNAMESE COASTAL WATER USING THE 
CYTOCHROM B OF MITOCHONDRIAL DNA (Cyt b mtDNA) 
Nguyễn Văn Hùng1 và Đặng Thúy Bình2 
1Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III; 
 2Viện Nghiên cứu CNSH & MT, Trường Đại học Nha Trang 
TÓM TẮT 
Cá song da báo Plecropomus leopardus (Serranidae: Epinepheline) là một trong những loài cá 
biển có giá trị kinh tế cao. Trình tự của gen cytochrome b cu ̉a DNA ti thể được sử dụng để đánh giá 
mức độ đa dạng loài của 2 quần thể ca ́ song da báo ở Hải Phòng và Khánh Hòa Việt Nam. Trong số 
24 trình tự của gen cytochrom b thu từ hai vùng địa lý, quan sát có k = 18 haplotype với đa dạng 
haplotype là tương đối cao (h=0,8600) và đa dạng nucleotide (π =0,0156). Kết quả sự tương đồng 
giữa các trình tự (sequence similarity) cho thấy giá trị tương đồng rất cao (phần lớn >90 %). Quần 
thể cá song da báo ở 2 vùng địa lý Khánh Hòa và Hải Phòng phân thành 2 nhánh rõ rệt trên cây đa 
dạng loài. Quần thể Khánh Hòa thể hiện sự đa dạng cao hơn quần thể Hải Phòng, bao gồm 10 
haplotype và cùng nhánh với trình tự của loài này từ Genbank. Sự phân tách rõ nhất đối với haplotype 
1, 3 và 6 với giá trị độ tin cậy cao (PR 100%, PP100%). Còn các haplotype khác tuy có sự phân tách 
nhưng giá trị độ tin cậy thấp (<70%). Quần thể Hải Phòng phân tách đối với quần thể Khánh Hòa, 
nhưng sự khác biệt giữa các haplotype trong quần thể tương đối thấp (<70%). 
Từ khóa: Cá song da báo, Plecropomus leopardus, Cytochrome b 
ABSTRACT 
Plectropomus leopardus (Seranidae: Epinepheline) is one of the high value marine fish in 
Vietnam. The present study has used the sequences of Cytochrome b mtDNA as the molecular marker 
for detecting the genetic variation of two populations of P. leopardus in Hai Phong and Khanh Hoa 
provinces, Vietnam. Among 24 sequences obtained, 18 haplotypes were detected (haplotype diversity 
, and nucleotide diversity π =0,015h=0,8600 ). Sequence similarity between the current sequences is 
high (mostly over 90%). The populations of P. leopardus in Hai Phong and Khanh Hoa provinces 
were splited into two clades in the phylogenetic tree. Khanh Hoa population displays higher genetic 
diversity in compẩtion to Hai Phong population, which included 10 haplotypes amd placed in the same 
clade with the sequence of the same species retrieved from the Genbank. Haplotype 1, 3 and 6 appear 
separately with high bootstrap support (PR 100%, PP100%). The other haplotype showed separately, 
but low bootstrap support. Hai Phong population was clustered as sister group to Khanh Hoa 
THÔNG BÁO KHOA HỌC 
 100 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
Keywork: leopard coral grouper, Plecropomus leopardus, Cytochrome b 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Cá song thuộc họ Serranidae, dưới họ Epinepheline bao gồm 15 giống và 159 loài (Heemstra và 
Randall, 1993). Cá song phân bố ở các rạn san hô thuộc biển nhiệt đới, á nhiệt đới, nhiều loài tập 
trung ở vùng biển Ấn Độ - Thái Bình Dương (Indo-pacific) (110 loài), Đông Đại Tây Dương và biển 
Địa Trung Hải (14 loài) và vùng Bác Mỹ cận nhiệt đới (35 loài), chủ yếu thuộc 2 giống Epinephelus và 
Plectropomus (Heemstra và Randall, 1993, Pierre và ctv, 2008). 
Giống Plectropomus ở vùng biển Indo-Pacific bao gồm 7 loài và phổ biến ở khu vực đông bắc 
Australia (Mapstone và ctv, 1996). Trong đó, Plectropomus leopardus (Lacepede), P. maculatus 
(Bloch), P. laevis (Lacepede), P. areolatus (Ruppel) và P. oligacanthus (Bleeker) là những loài phổ 
biến và có ý nghĩa kinh tế, đặc biệt là P. leopardus (tên tiếng Anh leopard coral grouper) (Heemstra và 
Randall, 1993; Van Herwerden và ctv, 2006). 
Khóa phân loại của hầu hết các loài cá song chủ yếu dựa trên các đặc điểm hình thái và đo đạc 
của cá thể trưởng thành (Heemstra và Randall 1993) và ấu trùng (Leis 1986). Hiện nay việc định danh 
một số loài cá song vẫn còn là vấn đề vì đặc điểm hình thái chồng chéo giữa các loài và sự biến động 
màu của cơ thể tại những giai đoạn khác nhau của chu trình sống (Koedprang và ctv, 2007). Hơn nữa, 
đặc điểm hình thái ấu trùng của một số loài cá song trông khác xa với cá thể trưởng thành. Vì vậy, việc 
nhầm lẫn trong định danh loài, dẫn đến những bàn cãi về vị trí phân loại của chúng vẫn đang tồn tại. 
Do những khó khăn trên hiện tượng các loài khác nhau được đặt cùng tên (homonyms) hoặc một 
loài bị định danh nhầm dưới các tên khác nhau (synonyms) là rất phổ biến. Loài Epinephelus coioides 
được nuôi rộng rãi ở khu vực Đông Nam Á thường bị nhầm lẫn với loài E. tauvina và đôi khi với loài 
E. malabaricus. Một số ví dụ khác như loài E. guaza phân bố ở khu vực Đại Trung Hải và Đại Tây 
Dương thường bị nhầm lẫn với loài E. tauvina ở khư vực Indo-Pacific; và loài E. fuscoguttatus thường 
bị nhầm với loài E. polyphekadion . 
Thông tin về sự đa dạng di truyền của cá song vẫn còn hạn chế, đặc biệt là đối với các loài ở khu 
vực Đông Nam Á. Phần lớn các nghiên cứu đều cho thấy sự hình thành cấu trúc quần thể (population 
structure) chỉ có ý nghĩa thống kê đối với những quần thể cá song cư trú ở những khu vực địa lý rộng 
lớn (De Innocentiis và ctv, 2001). Hiện nay, trình tự của gen hay một phần trình tự của các gen được 
sử dụng rộng rãi để xác định mối quan hệ tiến hóa ở mức độ loài, giống hoặc cao hơn. DNA ti thể 
(mtDNA) đã được sử dụng như một marker phân tử quan trọng trong những nghiên cứu về mối quan 
hệ loài và cấu trúc di truyền quần thể. DNA ti thể có cấu trúc đơn giản, di truyền theo hệ mẹ, tiến hóa 
nhanh hơn so với DNA bộ gen và có tỉ lệ tiến hóa khác nhau giữa các gen. Trong các gen mã hóa cho 
DNA ti thể, cấu trúc và chức năng của gen cytochrome b (cyt b) được biết đến nhiều nhất. Đặc biệt, tỉ 
lệ tiến hóa của gen cyt b là rất phù hợp cho việc đánh giá mối quan hệ tiến hóa ở mức độ giống. Vì 
vậy, nó được xem là một trong những chỉ thị (marker) quan trọng trong nghiên cứu tiến hóa của cá 
 101 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
(Zardoya và ctv, 1996). Bên cạnh đó, kỹ thuật microsatellites đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong 
việc xác định cấu trúc quần thể và sự biến động di truyền của các loài cá song (Maggio và ctv, 2006, 
Chen và ctv, 2008, Silva-Oliveira và ctv, 2008). 
Mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng chỉ thị phân tử cyt b mtDNA để xác định sự đa dạng di 
truyền của quần thể cá song da báo (P. leopardus) ở vùng biển Khánh Hòa và Hải Phòng, cũng như 
xác định cấu trúc quần thể của cá song da báo theo sự phân bố địa lý. Nghiên cứu này sẽ rất hữu ích 
cho việc quản lý nguồn lợi và hoạt động nuôi trồng thủy sản. 
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
1. Địa điểm và phương phap thu mẫu 
Cá song da báo (Plectroponus leopardus) được thu ngẫu nhiên ngoài tự nhiên tại Khánh Hoà 
(44,9±6,9 trọng lượng thân (g) và 1.42±0,48 chiều dài thân (cm), n=12) và Hải Phòng (60±8,59 trọng 
lượng thân (g) và 3.49±1,33 chiều dài thân, n=12). Từng cá thể cá được cân do, chụp hình và ghi lại 
các tính trạng hình thái, màu sắc. Cá sau đó được gây mê bằng MS222, một phần nhỏ ở góc vây được 
cắt và giữ trong các tube eppendorf vô trùng. Mẫu được bảo quản ở -40 C hoặc giữ trong cồn tuyệt dô ́i 
99%. 
0
2. Ly trích DNA, khuếch đại và giải trình tự 
DNA được tách chiết từ mẫu vây của từng cá thể cá song bằng bộ kit Wizard SV genomic DNA 
purification (Promega) theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Gen cytochrom b cu ̉a DNA ti thể trong bộ 
gen cá song da báo được khuếch đại bằng đoạn mô ̀i phổ biến cho các loài cá biển, bao gồm môi xuôi 
(5’ CGAACGTTGATATGAAAAACCATCGTTG 3’), và mồi ngược 5’ 
AAACTGCAGCCCCTCAGAATGATATTT GTCCTCA 3’) (Cantatore và ctv, 1994). PCR master 
mix bao gồm 5 μl 10x buffer (Itag), 1,0 μl cu ̉a từng mồi (10 μM), 1,5 μl MgCl (10mM), 1,0 μl dNTP 
(10mM) và 0,5 μl Taq polymerase (5 unit/1 μl), 2 μl khuôn DNA va ̀ 38 μl nước cất cho đu ̉ hỗn hợp 
50 μl phản ứng. Chương tri ̀nh nhiệt được tiến hành như sau: biến ti ́nh tại 94 C trong 4 phút, sau đó 
phản ứng được tiến hành trong 35 chu ky ̀. Mỗi chu ky ̀ bao gồm: biến tính ở 94 C trong 45 giây, 45 
giây tại 54 C và 1 phút tại 72 C. Phản ứng được kéo dài tại 72 C trong 10 phút. 
2 
0
0
0 0 0 Sản phẩm PCR (3 μl) 
sau đó được kiểm tra trên thạch agarose 1,5 %, nhuộm với ethidium bromide và chụp hình bằng hệ 
thống đọc và phân tích hình ảnh gel (GelDoc–Biorad). 
Sản phẩm PCR được tinh sạch bằng bộ kit PCR clean up system (Promega) như hướng dẫn của 
nhà sản xuất. 1- 2 μl sản phẩm PCR đã tinh sạch được tiến hành phản ứng tiền giải trình tự theo 
phương pháp gián đoạn chuỗi (Big Dye Terminator v. 3.1, Applied Biosystems) với các đoạn mồi 
tương tự như phản ứng PCR theo chương trình nhiệt như sau: 960C trong 20 giây, 500C trong 20 giây, 
cuối cùng là 600C trong 4 phút. Sản phẩm sau đó được phân tích bằng thiết bị ABI Prism 3700 DNA 
Analyser (Applied Biosystems). Các trình tự được kết nối bằng kỹ thuật Contig Express trong phần 
mềm Package Vector NTI v.9, sau đó kiểm chứng bằng chương trình BLAST 
(ancbi.nlm.nih.gov/BLAST/). Các trình tự được chỉnh sửa bằng phần mềm BioEdit 7.0.1 (Hall, 1999) 
 102 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
và sử dụng tính năng dóng hàng với nhiều trình tự (multiple sequence alignment) bằng phần mềm 
Clustal X Ver. 1.8 (Thompson và ctv, 1997), sau đó được kiểm tra và chỉnh sửa bằng mắt thường. 
3. Phân tích đa dạng di truyền dựa trên haplotype và cây tiến hóa 
Đa dạng di truyền (Genetic diversity) giữa các quần thể được tính bằng tổng số haplotype (k), đa dạng 
haplotype - haplotype diversity (h) và đa dạng nucleotide – nucleotide diversity (π ). 
Phân tích di truyền được tiến hành đối với 24 trình tự gene cyt b của P. leopardus ở Hải Phòng và 
Khánh Hòa và trình tự các loài cá song khác thuộc giống Plectroponus từ Genbank. Trình tự gen cyt b 
của các loài cá song thuộc giống Epinephelus (E. bruneus và E. bleekeri), Cephalopholis argus và 
Variola albimanginata được sử dụng làm nhóm ngoại (outgroup).
Phân tích được tiến hành dựa trên 3 thuật toán: maximun parsimony (MP), maximum likelihood 
(ML) và Bayesain inference (BI). Các phương pháp được phân tích bằng phần mềm PAUP 4.0 
(Swofford, 2001) và MrBayes 3.1.2 (Huelsenbeck và Ronquist. 2001). Đối với thuật toán MP, 1000 
độ lặp lại ngẫu nhiên được áp dụng. Tuy nhiên, đối với thuật toán ML, độ lập lại là 100 vì tổng số trình 
tự nghiên cứu quá lớn. Trước khi tiến hành thuật toán ML và BI, các mô hình tiến hóa đã được kiểm 
tra bằng phần mềm Modeltest 3.7 (Posada và Crandall, 1998) và MrModeltest 2.2 (Nylander, 2004). 
Model tối ưu là GTR+G với tần suất các base nitơ là A=0,2903; C=0,1560; G=0,2798; T=0,2739, và 
thông số dạng phân bố gama là 0,2689. 
Đối với thuật toán BI, các mô hình thay thế được tính toán. Chương trình được chạy trên 4 kênh 
với một triệu thế hệ, với tần suất tính toán trên 100 thế hệ. Phân tích được lặp lại 2 lần để xác định độ 
chính xác của phương pháp. Giá trị tin cậy (posterior probability (PP)) được biểu hiện trên các nhánh 
của cây tiến hóa (Huelsenbeck và Ronquist, 2001). Giá trị bootstrap (độ tin cậy (BT) được tính toán để 
xác định tính chính xác của thuật toán MP với độ lập lại 1000 (PR). Cây đa dạng loài được biểu hiện 
và hiệu chỉnh bằng phần mềm TreeView 1.6.6 (Page, 1996). 
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
Sản phẩm PCR thu được là đoạn DNA có kích thước ~ 460 bp (base pair) (Hình 1). Sau khi so sánh và 
dóng trình tự, 463 bp được dùng cho những phân tích về di truyền. 
 103 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
Hình 1: Kết quả điện di sản phẩm PCR đoạn gen cyt b mtDNA của các mẫu cá song da báo. 
Giếng 1: DNA marker, giếng 2-10: sản phẩm PCR; giếng 11: chứng âm 
Trong số 24 trình tự của gen cyt b của cá song da báo thu từ hai vùng địa lý, quan sát có k=18 
haplotype với đa dạng haplotype là tương đối cao (h=0,8600) và đa dạng nucleotide (π =0,156). Sự 
tương đồng giữa các trình tự (sequence similarity) cho thấy giá trị tương đồng rất cao (phần lớn >90 
%). Các haplotype được đánh số từ 1-18 (PLH1-PLH18). 
Kết quả phân tích đối với các dữ liệu dựa trên 3 phương pháp đều cho kết quả tương tự về cây đa 
dạng loài. Phương pháp phân tích MP cho kết quả cây đa dạng loài với 367 bước (Consistency index 
(CI)=0,6866, Retention index (RI)=0,6933. Cây đa dạng loài được trình bày ở hình 2 với giá trị BT và 
giá trị tin cậy (PP) của thuật toán MP và BI được biểu hiện trên các nhánh. 
 Qua hình 2 ta thấy, cá song da báo tạo thành một nhánh riêng biệt với giá trị tin cậy lớn (PR 100% 
PP 100%) và thể hiện mối quan hệ gần gũi với các loài cùng giống Plectroponus, đặc biệt là nhánh 
chứa loài P. maculatus và P. pessuliferus. Quần thể cá song da báo ở hai vùng địa lý Khánh Hòa và 
Hải Phòng phân thành 2 nhánh rõ rệt trên cây đa dạng loài (Hình 2). Quần thể Khánh Hòa bao gồm 10 
haplotype và cùng nhánh với trình tự của loài này từ Genbank. Sự phân tách rõ nhất đối với haplotype 
1, 3 và 6 với giá trị độ tin cậy cao (PR 100% PP100%). Còn các haplotype khác tuy có sự phân tách 
nhưng giá trị độ tin cậy thấp (<70%). Quần thể Hải Phòng phân tách đối với quần thể Khánh Hòa, 
nhưng sự khác biệt giũa các haplotype là tương dối thấp (<70%), qua đó cho thấy sự đa dạng loài của 
quần thể này không cao. 
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 
Trong những thập niên gần đây, nghề nuôi cá song rất phát triển ở các nước thuộc khu vực châu Á, 
Australia và Địa Trung Hải. Mặc dù cá song có ý nghĩa kinh tế quan trọng, những nghiên cứu về cấu 
trúc quần thể cũng như sư đa dạng di truyền của chúng còn nhiều hạn chế (Antoro và ctv, 2005). Đa 
dạng di truyền giữa các quần thể là một nguồn nguyên liệu quí giá cho sự ổn định của loài. 
Ding và ctv (2006) tiến hành nghiên cứu với gen cyt b mtDNA của 28 loài cá song thuộc 6 giống 
của dưới họ Epinephelinae ở vùng biển Trung Quốc. Kết quả cho thấy trong quá trình tiến hóa, giống 
Plectropomus phân nhánh sớm nhất, sau đó là Variola và Cephalopolis. Epinephelus được sắp xếp trên 
cùng của cây phát sinh loài, là nhóm phân hóa sau cùng và cũng là giống có nhiều loài nhất trong dưới 
họ Epinephelinae. Giống Epinephelus được phân làm 2 nhánh trên cây tiến hóa, các nhánh này không 
liên quan đến khu vực cư trú của các loài cá song. 
Epinephelus marginatus (dusky grouper) là loài cá có trong sách đỏ ở biển Địa Trung Hải, vì vậy 
cấu trúc di truyền quần thể của chúng được chú trọng nghiên cứu trong thời gian gần đây. De 
Innocentiis và ctv (2001) sử dụng kỹ thuật microsatelite và alozyme để nghiên cứu cấu trúc quần thể 
của E. marginatus ở các khu vực khác nhau ở biển Địa Trung Hải. Kết quả cho thấy sự đa dạng di 
truyền cao hơn khi dùng kỹ thuật microsatelite so với alozyme (mean HE=0,78 và 0,07). Cả hai kỹ 
thuật đều cho thấy sự khác biệt di truyền giữa các quần thể địa lý. Bên canh đó, Gilles và ctv (2000) sử 
dụng gen cyt b để xác định quan hệ tiến hóa theo vùng địa lý (phylogeography) của cùng loài cá thu từ 
 104 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
khu vực phía tây biển Địa Trung Hải. Cây phát sinh loài cho thấy các cá thể E. marginatus được phân 
tách thành hai nhóm; một nhóm là các cá thể có nguồn gốc từ Algeri và nhóm kia có nguồn gốc từ 
Pháp, Tunisia và phần còn lại của các cá thể từ Algeri. Mặc dù về mặt hình thái E. marginatus được 
cho là một loài duy nhất, tuy nhiên, nghiên cứu trên cho thấy nhóm cá có nguồn gốc từ Algeri 
(subgroup) thể hiện loài cận giống và cần được mô tả chi tiết. Maggio và ctv (2006) cũng tiến hành 
nghiên cứu với loài E. marginatus thu ở biển Đại Trung Hải và Thái Bình Dương sử dụng hai marker 
phân tử ND2 RFLP và cyt b. Dữ liệu phân tích bằng ND2 RFLP cho thấy sự khác biệt di truyền giữa 
quần thể ở biển Đại Trung Hải và Thái Bình Dương, trong khi đó marker cyt b lại không chỉ ra sự khác 
biệt này. Tuy nhiên, cả hai marker lại cho thấy sự đa dạng di truyền giữa các quần thể ở khu vực Địa 
Trung Hải. Sự khác biệt lớn nhất xảy ra ở đảo Ustica, có thể do nơi này là khu bảo tồn và các hoạt 
động đánh bắt qui mô lớn bị cấm hoàn toàn. 
Loài Epinephelus itajara (Goliath grouper) cũng nằm trong sách đỏ và là một trong những loài có 
nguy cơ nhất của Epinephelinae. Đặc tính của loài này là phát triển chậm và sinh sản phụ thuộc vào 
môi trường rừng ngập mặn. Silva-Oliveir và ctv (2008) tiến hành nghiên cứu di truyền của quần thể ở 
khu vực phía bắc bờ biển Brazil. Các tác giả sử dụng vùng điều khiển (control region) của DNA ti thể 
(D-loop) từ 116 cá thể thu tại 5 khu vực (Bragança, Ajuruteua, Parnaíba, Fortaleza and Natal). Phân 
tích cho thấy sự đa dạng di truyền ở E. itajara nhìn chung thấp hơn so với những loài có nguy cơ khác 
của giống Epinephelus. Sự phân tách về cấu trúc di truyền không được quan sát thấy giữa các quần 
thể. Mối quan hệ giữa sự đa dạng di truyền và sự phân bố địa lý chỉ xảy ra ở 3 khu vực (Ajuruteua, 
Parnaíba và Natal). Trong khi đó, đa dạng di truyền cao nhất ở quần thể vùng Amazon, có thể phản 
ánh sự bảo tồn rừng ngập mặn ở khu vực này. 
Giống Epinephelus rất đa dạng, bao gồm trên 100 loài, rất nhiều loài trong số chúng có ý nghĩa 
kinh tế quan trọng. Vì vậy, cấu trúc quần thể và sự đa dạng di truyền của chúng được nghiên cứu sâu 
và trên diện rộng. Tuy nhiên, các nghiên cứu này đối với các loài thuộc giống Plectroponus còn nhiều 
hạn chế. 
Trên thực tế, hai loài Plectroponus leopardus và P. maculates thường bị nhầm lẫn dựa trên số liệu 
đo đạc (Heemstra và Randall, 1993), nhưng hai loài này có thể phân biệt dựa trên tính trạng màu sắc 
và sự phân tách về mặt sinh thái. P. leopardus thường phổ biến ở giữa hoặc mặt ngoài của rạn san hô, 
trong khi đó P. maculates sống ở vùng rạn ven bờ (Heemstra và Randall, 1993). Plectropomus 
maculatus đôi khi cũng bị nhầm lẫn với dạng hình thái chấm xanh đậm (dark blue spot) của loài P. 
laevis (Heemstra và Randall, 1993). 
Dạng cá thể lai giữa P. leopardus và P. maculatus cũng như P. maculatus và P. laevis đã được 
ghi nhận ở khu vực giữa rạn san hô ở Australia (Van Herwerden và ctv, 2002). Dạng lai có các băng ở 
mặt giống P. maculatus, thay vì các chấm vẫn thường được tìm thấy ở vùng mặt của loài P. leopardus 
và P. laevis. Phần còn lại của cơ thể của dạng lai có màu sắc giống như cá bố mẹ (P. laevis hoặc P. 
leopardus) (Van Herwerden và ctv, 2002). Nghiên cứu phát sinh loài dựa trên DNA bộ gen (ETS2) 
cho kết quả Plectropomus areolatus, P. leopardus và P. maculatus hình thành nhánh phân 3 và có 
 105 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
quan hệ gần gũi (sister clade) với P. laevi. Ngược lại, khi sử dụng vùng điểu khiển của DNA ti thể, chỉ 
có ba nhóm chính được xác định, P. laevis là nhánh gốc, có mối quan hệ gần gũi với nhánh chứa P. 
leopardus/P. maculatus. Với marker DNA ti thể, không đủ dữ liệu về cấu trúc quần thể để phân biệt P. 
leopardus và P. maculatus là hai loài riêng biệt như trong trường hợp sử dụng marker DNA bộ gen. 
Và cũng không có đủ bằng chứng để phân biệt hai dạng hình thái của loài P. laevis (được gọi là 
‘footballer’ và ‘blue spot’). Tuy nhiên, trong cả hai trường hợp, dạng lai P. leopardus/maculatus được 
nhóm với nhánh chứa các hapøptype của P. leopardus và P. maculatus, trong khi đó, dạng lai P. 
laevis/maculatus được nhóm với nhánh chứa haplotype của P. laevis (Van Herwerden và ctv, 2002). 
Sau dó, Van Herwerden và ctv (2006) tiếp tục tiến hành thí nghiệm trên Plectroponus spp. từ các 
vùng địa lý khác nhau với 1 marker DNA ti thể và 3 marker DNA bộ gen. Phân tích từ DNA ti thể và 
DNA bộ gen cho thấy kết quả đối nghịch về sự khác nhau giữa hai loài P. leopardus và P. maculatus. 
Ở phía đông Australia (Eastern Australia- EA) haplotype của hai loài nhập chung thành 1 nhánh, 
nhưng chúng lại phân tách thành hai nhóm riêng biệt đồng nhất đối với quần thể ở phía tây Australia 
(Western Australia –WA). Dẫn liệu này bổ sung cho sự tồn tại dạng lai giữa hai loài này ở bờ biển 
phía đông. Quần thể P. leopardus ở WA thể hiện quan hệ gần gũi với nhánh P. leopardus-maculatus 
ở EA, trong khi đó, WA P. maculatus lại nhóm với WA P. leopardus. Ngược lại, một trong ba marker 
DNA bộ gen (locus 7-90TG) lại phân tách hai loài thành hai nhóm đồng nhất và không có dẫn liệu bổ 
sung cho hiện tượng lai. Hai marker còn lại (2-22 and ETS-2) thì không thể phân tách hai loài trên, 
trong khi phân tách các loài còn lại của giống Plectroponus. Cả hai marker phân tử trên đều không thể 
giải quyết triệt để mối quan hệ tiến hóa của hai loài trên. Tuy nhiên, các kết quả trên cho thấy, con cái 
của loài P. leopardus đã lai với con đực của loài P. maculatus, và DNA ti thể (vốn di truyền theo hệ 
mẹ) của P. maculatus đã được thể hiện qua dạng lai và phổ biến trong quần thể của loài này ở rạn 
Great Barrier. 
P. leopardus là loài đầu tiên của cá song mà toàn bộ trình tự của DNA ti thể (16714 bp) đã được 
xác định. Trình tự bao gồm 1077 bp vùng điều khiển (control region), 13 gen mã hóa protein (protein-
coding genes), 2 gen của ribosom RNA (rRNA) và 22 gen của ARN vận chuyển (tRNA) (Zhu và Yue, 
2008). Tác giả đã sử dụng trình tự gen NADH2 của 49 loài cá song từ 8 giống để xây dựng cây phát 
sinh loài. Kết quả cho thấy trình tự gen NADH2 có thể sử dụng để phân biệt các loài cá song, và loài 
P. leopardus có mối quan hệ loài gần gũi với loài P. maculatus phù hợp với sự tương tự về tính trạng 
hình thái giữa 2 loài này (Zhu và Yue, 2008). 
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cấu trúc quần thể hình thành theo hai vùng địa lý 
(Khánh Hòa và Hải Phòng), phù hợp với các nghiên cứu trước về cá song (De Innocentiis và ctv, 2001, 
Maggio và ctv, 2006, Chen và ctv, 2008, Silva-Oliveira và ctv, 2008). Quần thể Khánh Hòa thể hiện 
sự đa dạng di truyền cao hơn quần thể Hải Phòng (k=10 và 8 haplotype) và sự phân tách giữa các 
haplotype khá rõ rệt. Trình tự cyt b của các cá thể thuộc quần thể Khánh Hòa có giá trị tương đồng cao 
so với trình tự của loài này thu từ vùng biển Trung Quốc được đăng ký trên Genbank (ký hiệu là PLgb 
trên cây tiến hóa). Quần thể P. leopardus ở Việt Nam thể hiện mối quan hệ gần gũi với nhánh chứa 
 106 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
loài P. maculatus và P. pessuliferus, cho thấy quan hệ gần gũi giữa P. leopardus và P. maculatus như 
các nghiên cứu của Van Herwerden và ctv (2002, 2006). Trong khi dó P. laevis được sắp xếp cùng 
nhánh với P. oligocanthus. Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi có ghi nhận một số tính trạng đa 
hình trong kiểu màu sắc của các cá thể (chấm xanh, chấm đỏ, chấm dỏ và đen). Tuy nhiên, dữ liệu di 
truyền cho thấy sự tương đồng cao, vì vây không có cơ sở để phân tách chúng thành các nhóm hình 
thái khác nhau, cũng như không quan sát thấy tồn tại của các dạng lai. 
IV. KẾT LUẬN 
Quần thể cá song da báo ở Khánh Hòa và Hải Phòng thể hiện sự đa dạng di truyền tương đối cao và có 
sự phân tách quần thể theo vùng địa lý. Loài P. leopardus thể hiện mối quan hệ gần gũi với P. 
maculatus và P. pessuliferus. Tuy nhiên, do số cá thể trong nghiên cứu hiện tại còn ít nên cần có 
những nghiên cứu sâu và trên diện rộng để đánh giá mức độ đa dạng quần thể và đề xuất các biện pháp 
quản lý quần đàn. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Antoro, S., Na-Nakorn, U., Koedprang, W. 2006. Study of genetic diversity of orange-spotted 
grouper, Epinephelus coioides, from Thailand and Indonesia using microsatellite markers. 
Marine Biotechnology 8: 17–26. 
2. Cantatore, P., Roberti, M., Pesole, G., Ludovico, A., Milella, F., Gadaleta, M.N., Saccore, G., 
1994. Evolutionary analysis of cytochrome b sequence in some Perciformes: evidence for a 
slower rate of evolution than in mammals. Journal of Molecular Evolution. 39: 589–597. 
3. Chen, S. P., Liu, T., Li, Z. F., Gao, T. X. 2008. Genetic population structuring and 
demographic history of red spotted grouper (Epinephelus akaara) in South and East China 
Sea. African Journal of Biotechnology 7: 3554–3562. 
4. De Innocentiis, S., Sola, L., Cataudella, S., Bentzen, P. 2001. Allozyme and microsatellite loci 
provide discordant estimates of population differentiation in the endangered dusky grouper 
(Epinephelus marginatus) within the Mediterranean Sea. Molecular Ecology 10: 2163–2175. 
5. Ding, S. X., Zhuang, X., Guo, F., Wang, J., Su, Y. Q., Zhang, Q., Li, Q. F. 2006. Molecular 
phylogenetic relationships of China Seas groupers based on cytochrome b gene fragment 
sequences. Science in China Series C-Life Sciences 49: 235–242. 
6. Gilles, A., Miquelis, A., Quignard, J. P., Faure, E. 2000. Molecular phylogeography of 
western Mediterranean dusky grouper Epinephelus marginatus. Comptes Rendus De L 
Academie Des Sciences Serie Iii-Sciences De La Vie-Life Sciences 323: 195–205. 
7. Hall, T. A. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis 
program for Windows 95/98/NT. Nuclelic Acid Symposium Series, 41: 95–98. 
8. Heemstra, P., Randall, J. 1993. Groupers of the World. FAO Species Catalogue 125: 1–382. 
9. Koedprang, W., Na-Nakorn, U., Nakajima, M., Taniguchi, N. 2007. Evaluation of genetic 
diversity of eight grouper species Epinephelus spp. based on microsatellite variations. 
Fisheries Science 73: 227–236. 
 107 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
10. Huelsenbeck, JP, Ronquist, F. 2001. MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic tres. 
Bioinformatic, 17: 754–755. 
11. Leis J. M. 1986. Larval development in four species of Indo-Pacific coral trout Plectropomus 
(Pisces, Serranidae: Epinephelinae) with an analysis of relationships of the genus. Bulletin of 
Marine Science. 38: 525–552 
12. Maggio, T., Andaloro, F., Arculeo, M. 2006. Genetic population structure of Epinephelus 
marginatus (Pisces, Serranidae) revealed by two molecular markers. Italian Journal of 
Zoology 73: 275–283. 
13. Mapstone, B. D., McKinlay, J. P., Davies, C. R. 1996. A Description of commercial reef line 
fishery logbook data held by the Queensland Fisheries Management Authority. Brisbane: 
Queensland Fish Management Authority. 
14. Nylander, J. A., 2004. Mr Modeltest v2. Program distributed by the author. Evolutionary 
Biology Centre. Uppsala University, Uppsala, Sweden. 
15. Page, R. D. M. 1996. TREEVIEW: An application to display phylogenetic trees on personal 
computers. Computer Applications in the Biosciences, 12, 357–358. 
16. Pierre, S., Gaillard, S., Prevot-D'Alvise, N., Aubert, J., Rostaing-Capaillon, O., Leung-Tack, 
D., Grillasca, J. P. 2008. Grouper aquaculture: Asian success and Mediterranean trials. 
Aquatic Conservation Marine and Freshwater Ecosystems 18: 297–308. 
17. Posada, D., Crandall, K. A. 1998. Modeltest: testing the model of DNA substitution. 
Bioinformatics 14: 817–818. 
18. Silva-Oliveira, G. C., do Rego, P. S., Schneider, H., Sampaio, I., Vallinoto, M. 2008. Genetic 
characterisation of populations of the critically endangered Goliath grouper (Epinephelus 
itajara, Serranidae) from the Northern Brazilian coast through analyses of mtDNA. Genetics 
and Molecular Biology 31: 988–994. 
19. Swofford, D. L., 2001. PAUP: Phylogenetic analysis using parsimony (and other methods). 
Sinauer Associates, Sunderland. MA 
20. Thompson, J. D., Gibson, T. J., Plewniak, F., Jeanmougin, F., Higgins, D. G. 1997. The 
Clustal X windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by 
quality analysis tools. Nucleic Acids Research 24: 4876–4882. 
21. Van Herwerden, L., Choat, J. H., Dudgeon, C. L., Carlos, G., Newman, S. J., Frisch, A., van 
Oppen, M. 2006. Contrasting patterns of genetic structure in two species of the coral trout 
Plectropomus (Serranidae) from east and west Australia: Introgressive hybridisation or 
ancestral polymorphisms. Molecular Phylogenetics and Evolution 41: 420–435. 
22. Zardoya, R., Meyer, A. 1996. Phylogenetic performance mitochondrial protein coding genes 
in resolving relationship among Vertebrates. Molecular Phylogenetics and Evolution. 13: 933–
942. 
23. Zhu, Z. Y., Yue, G. H. 2008. The complete mitochondrial genome of red grouper 
 108 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
Plectropomus leopardus and its applications in identification of grouper species. Aquaculture 
276: 44–49. 
 109 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010 
Hình 2: Cây đa dạng loài (từ phân tích Bayesian inference) của quần thể (population) cá song da 
báo (Plectroponus leopardus) tại khu vực Khánh Hòa và Hải Phòng. Giá trị tin cậy (bootstrap 
value) được thể hiện trên các nhánh từ phương pháp maximum parsimony (độ lặp lại 1000 lần) 
và phương pháp Bayesian. 
 110