Genetic Diversity, Genetic Structure and Morphological Variation of Truncate-snouted Burrowing Frog (Glyphoglossus molossus) in Northeastern Thailand

Abstract

The truncate-snouted burrowing frog, Glyphoglossus molossus (Family Microhylidae) is an economically important amphibian of Thailand, especially in northeastern part of the country. This frog is categorized as near treated species by IUCN due to over exploitation, it is a popular species that are affected of over harvesting for food and sale by Thai local people as well as distributed to other areas throughout Thailand, effected to their genetic diversity. In this study, the morphological variation and genetic diversity of G. molossus in northeastern Thailand. The genetic diversity were examined using partial sequences of mitochondrial 16S rRNA and Cyt-b gene from specimens representing eight localities. The sequence analysis revealed the presence of nine haplotypes, six unique haplotype, two of which are shared by two or more populations and highest frequency haplotype distributed by the Phu Phan mountain. The relatively low haplotype and nucleotide diversities (h = 0.718, π = 0.00464) indicated that the Phu Phan Mountain Range is not high enough for being an effective geographic barrier between Sakon Nakhon and Khorat Basins. However, AMOVA and phylogenetic analyses based on Maximum likelihood (ML) and Bayesian inference (BI) strongly supported two genetically divergent clades, Sakon Nakhon Basin and upper part of Khorat Basin (clade A) and lower part of Khorat Basin (clade B) , within G. molossus candidate populations in the Khorat Plateau. These two lineages are separated by topographical distance, -resulting in reduction in gene flow. The results show that morphological variation of Thai G. molossus related to the changing of latitude degree. G. molossus from different latitude exhibit statistically significant difference (p <0.05) in Head and Tibia lengths. In addition, Principal component analysis (PCA) of G. molossus’s morphology also indicated that G. molossus could be separated along the latitudinal line.

อึ่งปากขวด (Glyphoglossus molossus) (วงศ์ Microhylidae) เป็นสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจชนิดหนึ่งของประเทศไทย โดยเฉพาะในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งได้ถูกองค์การสหภาพเพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติ ประเมินระดับความเสี่ยง (IUCN Red List) อยู่ในข่ายเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ เนื่องจากการจับมาเพื่อจำหน่ายและบริโภคเป็นอาหารในแต่ละปีเป็นจำนวนมาก งานวิจัยนี้ได้ศึกษาความแปรผันทางสัณฐานและความหลากหลายทางพันธุกรรมของอึ่งปากขวดในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย โดยการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ในไมโทรคอนเดรีย จากยีน 16S rRNA และ Cyt-b ผลการศึกษาแสดงแฮพโพลไทป์จำเพาะ (unique haplotype) 6 จากทั้งหมด 9 แฮพโพไทป์ ในขณะที่อีก 2 แฮพโพไทป์ มีความถี่สูงและการกระจายอยุ่ในบริเวณเทือกเขาภูพาน ความหลากหลายของแฮพโพไทป์และนิวคลีโอไทด์อยู่ระดับต่ำ (h = 0.718, π = 0.00464) แสดงให้เห็นว่าเทือกเขาภูพานไม่สูงพอที่จะเป็นอุปสรรคทางภูมิศาสตร์อย่างมีนัยสำคัญระหว่างที่ราบสูงแอ่งโคราชและสกลนคร อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ AMOVA และ phylogenetic tree ได้แสดงผลของ clades ที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมสองกลุ่มใหญ่บริเวณแอ่งสกลนครรวมกับส่วนบนของแอ่งโคราช (clade A) และบริเวณส่วนล่างของแอ่งโคราช (clade B) ภายในประชากรอึ่งปากขวดในที่ราบสูงโคราช ทั้งสองกลุ่มถูกแยกออกจากกันโดยปัจจัยระยะทางภูมิประเทศซึ่งจะช่วยลดการไหลของยีน นอกจากนี้การตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างความแปรผันทางภูมิศาสตร์กับลักษณะทางสัณฐานวิทยาขอพบความสัมพันธ์กับแนวเส้นละติจูดที่เปลี่ยนแปลง โดยขนาดของความยาวหัวและความยาวกระดูกขาหลังมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05) นอกจากนี้การวิเคราะห์องค์ประกอบหลักของข้อมูลทางสัณฐานวิทยาอึ่งปากขวดพบว่าสามารถแบ่งอึ่งปากขวด ออกเป็นกลุ่มตามแนวเส้นละติจูด