Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm hình thái cây khôi, đặc điểm cấu tạo giải phẫu, ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng sinh trưởng của cây khôi để làm cơ sở khoa học cho việc bảo tồn gen cây thuốc quý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 --------------o0o--------------- ĐÀM THỊ THẮM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU VÀ SINH TRƢỞNG CỦA CÂY KHÔI (ARDISIA SILVESTRIS PITARD) TRỒNG TẠI XÃ ĐẠI ĐÌNH, HUYỆN TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI, 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 --------------o0o--------------- ĐÀM THỊ THẮM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU VÀ SINH TRƢỞNG CỦA CÂY KHÔI (ARDISIA SILVESTRIS PITARD) TRỒNG TẠI XÃ ĐẠI ĐÌNH, HUYỆN TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Thị Lan Hƣơng HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đỗ Thị Lan Hương đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Em cũng xin chân thành cảm ơn: - Ban chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. - Tổ Thực vật – Vi sinh, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. - Phòng Thực vật học, viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Em cùng xin bày tỏ lòng biết ơn các thầy cô giáo đã góp nhiều ý kiến giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành luận văn. Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã quan tâm giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn. Tác giả Đàm Thị Thắm LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tác giả Đàm Thị Thắm MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục chữ viết tắt Danh mục hình Danh mục ảnh Danh mục bảng MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 3 4.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................. 3 4.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3 5. Đóng góp mới……………………………………………………………… 3 6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 3 6.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ................................................................... 3 6.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa .................................................... 5 6.2.1 Phương pháp đo tăng trưởng chiều cao và đường kính ........................... 5 6.2.2 Xác định số lượng lá sinh ra, số lá rụng và số lá trên cây........................ 6 6.2.3. Đo diện tích lá ......................................................................................... 6 6.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ..................................... 6 6.3.1. Phương pháp cắt mẫu .............................................................................. 6 6.3.2. Phương pháp làm tiêu bản hiển vi ........................................................... 6 6.3.3. Cách đo và tính các thành phần cấu tạo .................................................. 7 6.3.4. Phương pháp quan sát biểu bì lá ............................................................. 7 NỘI DUNG....................................................................................................... 9 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................. 9 1.1. Tình hình sử dụng cây thuốc trên thế giới ................................................. 9 1.2. Tình hình sử dụng cây thuốc ở Việt Nam ................................................ 11 1.3. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi của thực vật .......... 12 1.4. Những nghiên cứu về chi Trọng đũa (Ardisia) thuộc họ Anh thảo (Primulaceae) .................................................................................................. 14 Chƣơng 2. THỜI GIAN VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 16 2.1. Thời gian nghiên cứu ............................................................................... 16 2.2. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ................................................... 16 2.2.1. Về địa hình ............................................................................................ 16 2.2.2. Khí hậu .................................................................................................. 17 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 18 3.1. Ảnh hưởng của các chế độ che sáng khác nhau tới hình thái và cấu tạo giải phẫu của cây Khôi (Ardisia silvestris) ............................................... 18 3.1.1. Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của rễ .................................... 18 3.1.1.1. Đặc điểm hình thái của rễ .................................................................. 18 3.1.1.2. Cấu tạo giải phẫu của rễ ..................................................................... 20 3.1.2. Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của thân ................................ 25 3.1.2.1. Đặc điểm hình thái của thân ............................................................... 25 3.1.2.2. Cấu tạo giải phẫu của thân ................................................................. 26 3.1.3. Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của lá..................................... 30 3.1.3.1. Đặc điểm hình thái của lá ................................................................... 30 3.1.3.2. Cấu tạo giải phẫu của lá ..................................................................... 34 3.1.4. Hình thái của hoa và quả ....................................................................... 39 3.2. Ảnh hưởng của các chế độ che sáng khác nhau tới một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây Khôi ................................................................................ 40 3.2.1. Chiều cao thân cây ................................................................................ 40 3.2.2. Đường kính thân cây ............................................................................. 42 3.2.3. Biến động số lượng lá ........................................................................... 44 3.3. Một số bài thuốc chữa bệnh bằng lá cây Khôi ......................................... 47 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................. 49 I. KẾT LUẬN .................................................................................................. 49 II. ĐỀ NGHỊ .................................................................................................... 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 51 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 1 NC Nghiên cứu 2 ĐC Đối chứng 3 KT Kích thước 4 DT Diện tích 5 x4, x10, x100 Ký hiệu độ phóng đại của kính hiển vi: 4,10, 100 6 CS Cộng sự 7 TN Thí nghiệm DANH MỤC HÌNH TÊN HÌNH STT 1 Biểu đồ 3.1. Chiều dài rễ chính và rễ bên của cây Khôi 2 Biểu đồ 3.2. Tỷ lệ giữa phần vỏ và phần trụ và đường kính mạch gỗ ở rễ sơ cấp cây Khôi 3 Biểu đồ 3.3. Tỷ lệ giữa phần vỏ và phần trụ và đường kính mạch gỗ ở rễ thứ cấp cây Khôi 4 Biểu đồ 3.4. Tỷ lệ giữa các mô trong lá cây Khôi ở các ô thí nghiệm 5 Biểu đồ 3.5: Ảnh hưởng của việc che sáng khác nhau tới chiều cao thân cây Khôi qua các tháng (cm/cây) 6 Biểu đồ 3.6. Ảnh hưởng của việc che sáng tới đường kính của thân cây Khôi 7 Biểu đồ 3.7. Ảnh hưởng của việc che sáng khác nhau tới số lá sinh ra của cây Khôi (chiếc lá/cây) DANH MỤC CÁC ẢNH Ảnh a. Cây được trồng trong ô thí nghiệm (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh b. Cây chuẩn bị tách bầu để trồng thí nghiệm, mái lưới che sáng (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 1. Rễ cây Khôi ở các ô che sáng khác nhau (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 2. Đai caspari ở rễ sơ cấp cây Khôi (x400), (Nguồn. Đ.T.L. Hương) Ảnh 3: Cắt ngang rễ sơ cấp cây Khôi. (x4). (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 4. Một phần cấu tạo rễ thứ cấp cây Khôi (x400), (Nguồn. Dương T. Oanh) Ảnh 5: Cắt ngang rễ thứ cấp cây Khôi. (x4). (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 6. Ô trồng cây Khôi thí nghiệm. (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 7. Cây Khôi (Nguồn Internet) Ảnh 8. Cắt ngang thân sơ cấp cây Khôi (x4), (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 9: Cắt ngang một phần thân sơ cấp cây Khôi. (x10), (Nguồn D.T Oanh) Ảnh 10: Một phần cấu tạo vết lá cây Khôi. (x100), (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 11: Cắt ngang thân thứ cấp cây Khôi. (x4), (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 12: Một phần thân thứ cấp cây Khôi. (x4), (Nguồn D.T Oanh) Ảnh 13: Lá cây Khôi ở các mức độ che sáng khác nhau. (Nguồn. Đàm T. Thắm) Ảnh 13a: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN I, (Nguồn. Đ.T.L. Hương) Ảnh 13b: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN II, (Nguồn. Đ.T.L. Hương) Ảnh 13c: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN III, (Nguồn. Đ.T.L. Hương) Ảnh 13d: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN IV, (Nguồn. Đ.T.L. Hương) Ảnh 13e: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN V, (Nguồn. Đ.T.L. Hương) Ảnh 14. Cắt ngang cuống lá cây Khôi (x4), (Nguồn D.T Oanh) Ảnh 15. Một phần cuống lá cây Khôi (x10), (Nguồn D.T Oanh) Ảnh 16. Nụ hoa cây Khôi. (Nguồn D.T Oanh) Ảnh 17. Quả cây Khôi. (Nguồn Internet) Ảnh 18. Hoa cây Khôi. (Nguồn Internet) DANH MỤC BẢNG TÊN BẢNG STT 1 2 3 4 5 6 7 Bảng 3.1: Ảnh hưởng của việc che sáng đến chiều dài rễ chính và rễ bên của rễ cây Khôi Bảng 3.2. Cấu tạo các phần của rễ sơ cấp cây Khôi ở các ô TN che sáng khác nhau Bảng 3.3. Cấu tạo rễ thứ cấp cây Khôi ở các ô TN che sáng và tưới nước khác nhau Bảng 3.4. Cấu tạo giải phẫu lá cây Khôi ở các ô TN Bảng 3.5. Ảnh hưởng của việc che sáng tới chiều cao của thân cây Khôi Bảng 3.6. Ảnh hưởng của việc che sáng tới chiều cao của thân cây Khôi Bảng 3.7. Ảnh hưởng của việc che sáng khác nhau tới số lá sinh ra của cây Khôi (chiếc lá/cây) 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, điều kiện khí hậu thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các loài thực vật trong đó có cây thuốc. Số lượng cây thuốc được phát hiện và nghiên cứu và ứng dụng ngày càng nhiều, làm phong phú thêm nguồn dược liệu của nền y học cổ truyền dân tộc Việt Nam. Trên khắp mọi miền đất nước, mỗi nơi người dân đều có cách thức sử dụng cây thuốc khác nhau, trong đó tiềm ẩn nhiều cây thuốc quý mà chúng ta chưa biết đến. Những bài thuốc dân gian được truyền cho nhau qua nhiều thế hệ, những nghiên cứu của các nhà khoa học về cây thuốc đã phần nào đáp ứng được nhu cầu chữa bệnh của người dân. Cây Khôi (Ardisia silvestris) thuộc họ Anh thảo (Primulaceae) là một trong những loài được dùng làm thuốc trong dân gian từ lâu. Cây mọc rải rác ở các tỉnh miền núi phía bắc và một số tỉnh miền trung. Nhân dân miền ngược vùng Lang Chánh, Ngọc Lạc tỉnh Thanh Hoá thường dùng lá Khôi chế biến, sắc uống chữa đau bụng. Hội Đông y Thanh Hoá và và nhiều địa phương khác ở tỉnh Nghệ An đã kết hợp dùng lá Khôi với một vài vị thuốc khác để sắc uống chữa đau dạ dày. Người Dao dùng rễ cây Khôi thái nhỏ phơi khô ngâm rượu uống cho bổ huyết, sắc uống chữa kiết lỵ ra máu, đau cổ và đau nhức cơ thể [30]. Mặc dù cây Khôi đã được biết đến từ rất lâu, nhưng hiện nay có rất ít các nghiên cứu khoa học về đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây thuốc này. Để giúp cho người dùng có thể nhận dạng chính xác cây Khôi và bổ sung cho việc bảo tồn nguồn gen quý, tăng năng suất cũng như mở rộng phạm vi trồng giống cây này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một 2 số đặc điểm hình thái, giải phẫu và sinh trƣởng của cây Khôi (Ardisia silvestris Pitard) trồng tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc”. 2. Mục đích nghiên cứu - Xác định một số điều kiện tối ưu giúp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây Khôi được tốt, qua đó nâng cao năng suất, bảo tồn nguồn gen dược liệu quý. - Xác định tính đa dạng về hình thái và cấu tạo của cây Khôi trong các điều kiện che sáng khác nhau, giúp cho việc xác định những vùng miền thích hợp để mở rộng phạm vi sản xuất. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm hình thái cây Khôi. - Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo giải phẫu rễ, thân, lá, hoa, quả cây Khôi. - Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng sinh trưởng của cây khôi. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tƣợng nghiên cứu Cây Khôi (Ardisia silvestris) thuộc chi Trọng đũa (Ardisia) của phân họ Xay (Myrsinoideae), họ Anh thảo (Primulaceae), bộ Đỗ quyên (Ericales). * Đặc điểm cây Khôi (Ardisia silvestris) Cây bụi, cao tới 2m, mọc thẳng đứng, thân rỗng xốp, ít phân nhánh. Lá mọc so le, thường tập trung ở các nhánh bên và đầu ngọn; phiến lá thon, nguyên; mép có răng cưa, nhỏ, mịn, ngược dài từ 15 - 40 cm, rộng 6 - 10 cm; mặt trên màu lục sẫm mịn như nhung, mặt dưới tím, gân nổi hình mạng lưới. Hoa mọc thành chùm, màu trắng pha hồng, gồm 5 lá đài và 3 cánh hoa. Quả mọng, khi chín màu đỏ. Sinh học và sinh thái: cây ra hoa tháng 4 – 6, mùa quả tháng 8 – 11. Cây khôi là cây ưu bóng, ưa ẩm, thường mọc dưới tán cây nền khí hậu nhiệt 3 đới. Cây mọc trên đất felalit có đá và đất. Phân bố: Cây mọc rải rác ở các tỉnh miền núi phía bắc và trung như: Lào Cai (Sapa), Lạng Sơn (Hữu Lũng), Quảng Ninh, Vĩnh Phúc (Tam Đảo), Hà Nội (Ba Vì), Ninh Bình (Cúc Phương), Thanh Hóa (Lang Chánh, Ngọc Lạc, Thạch Thành), Nghệ An (Quỳ Châu), Quảng Trị, Thừa Thiên Huế (Phú Lộc), Quảng Nam, Đà Nẵng. Công dụng: Thành phần hoá học chính là Tanin có công dụng trung hòa, làm giảm độ acid của dạ dày, giảm đau, đặc biệt có tác dụng làm se vết loét, kích thích lên da non và làm lành vết thương nên được dùng để trị viêm loét dạ dày tá tràng. Ngoài ra còn đươc sử dụng trong trường hợp thể trạng sút kém, bụng đầy trướng, kém ăn, mệt mỏi; dùng sắc uống chữa kiết lỵ ra máu, đau yết hầu, … [30]. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. 5. Đóng góp mới Cung cấp một số dẫn liệu cập nhật về hình thái, giải phẫu và sự sinh trưởng của cây Khôi tại khu vực nghiên cứu. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm Chúng tôi bố trí thí nghiệm tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. * Cách tiến hành: Lấy cây Khôi đã được chiết và trồng trong bầu đất từ 4-5 tháng tuổi có chiều cao từ 20-30 cm trồng vào 5 ô thí nghiệm (TN), mỗi ô 30 cây, chia thành 6 hàng, mỗi cây cách nhau 25 cm, trong đó: 4 Ảnh a. Cây được trồng trong ô thí nghiệm Ảnh b. Cây chuẩn bị tách bầu để trồng thí nghiệm, mái lưới che sáng 5 - Bốn ô trồng trong chế độ ánh sáng khác nhau và chế độ nước tưới như nhau bằng cách sử dụng lưới che các mức độ che sáng 25% (ô TN 1); 50% (ô TN 2); 75% (ô TN 3); 100% (ô TN 4). Cường độ ánh sáng được đo trên máy Lux RS (Đức). - Một ô đối chứng (ô TN 5). * Đo các chỉ số về tốc độ sinh trưởng, số lá, kích thước của lá, kích thước cây. Từ đó rút ra nhận xét ảnh hưởng của các chế độ ánh sáng khác nhau tới sinh trưởng của cây. 6.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 6.2.1 Phương pháp đo tăng trưởng chiều cao và đường kính Để xác định tăng trưởng đường kính của cây, dùng thước kẹp (độ chính xác 0,01mm) đo tại vị trí sát gốc thân cây chính. Chiều cao chồi cây được đo bằng thước dây từ vị trí xuất phát của chồi sát thân cây chính tới ngọn chồi. Đường kính và chiều cao của thân đo 30 ngày/1 lần. Tăng trƣởng chiều cao (  H)  H = Hn+1 - Hn Hn: Chiều cao đo ở lần thứ n Hn+1: Chiều cao đo ở lần thứ n + 1 Tăng trƣởng đƣờng kính (  D)  D = Dn+1 - Dn Dn: Đường kính đo ở lần thứ n Dn+1: Đường kính đo ở lần thứ n + 1 6 6.2.2 Xác định số lượng lá sinh ra, số lá rụng và số lá trên cây Đếm số lá có trên cây và số lá rụng cùng thời gian đo tăng trưởng đường kính và chiều cao cây. Số lượng lá rụng được xác định bằng các vết lá trên cây. Số lượng lá đã sinh ra là tổng của số lá trên cây và số lá rụng. 6.2.3. Đo diện tích lá Bằng phương pháp sử dụng giấy kẻ ô ly 6.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 6.3.1. Phương pháp cắt mẫu - Cắt mẫu bằng dao lam 6.3.2. Phương pháp làm tiêu bản hiển vi - Mẫu vi phẫu sau khi cắt được ngâm ngay vào nước javen khoảng 15 đến 20 phút - Rửa sạch mẫu bằng nước cất và ngâm mẫu vào trong axit axetic trong 5 phút - Rửa lại bằng nước cất - Đưa mẫu nhuộm trong dung dịch xanh metylen trong 30 giây đến 1 phút - Lấy mẫu ra rửa sạch bằng nước cất - Nhuộm mẫu trong dung dịch carmin khoảng 20 phút đến 2 giờ. - Lấy mẫu ra rửa sạch bằng nước cất - Đưa mẫu lên kính hiển vi quan sát - Quan sát, đo và đếm mẫu vật qua kính hiển vi quang học - Sử dụng trắc vi thị kính và trắc vi vật kính để xác định kích thước các thành phần cấu tạo tế bào. - Ghi lại hình ảnh quan sát được bằng máy ảnh kỹ thuật số nối với kính hiển vi quang học. 7 6.3.3. Cách đo và tính các thành phần cấu tạo Dùng thước đo thị kính và thước đo vật kính để xác định kích thước các thành phần cấu tạo. Xử lý số liệu bằng toán thống kê và xử lý thống kê kết quả nghiên cứu trên máy vi tính bằng Excel 5.0. (Phạm Văn Kiều, Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi, 1996) [29]. - Giá trị trung bình X : n X  1 n  xi  x  i1 n i1 i n (n: Tổng số mẫu; Xi : Giá trị của mẫu thứ I; ni : Tần xuất xuất hiện mẫu thứ i) - Độ lệch chuẩn:   n 1  ( X i  X )2 (n  1) nếu n < 30 i 1 n   1  ( X i  X )2 n nếu n > 30 i 1 - Sai số m: m  n 6.3.4. Phương pháp quan sát biểu bì lá - Bóc biểu bì lá để quan sát cấu tạo hiển vi, đun mẫu lá (1cm2) trong dung dịch HNO3 loãng trong thời gian 1-2 phút cho đến khi lá có màu vàng và có nhiều bọt khí trên bề mặt thì dừng lại - Lấy mẫu lá ra rửa sạch bằng nước - Đưa mẫu lá vào đĩa đồng hồ đựng nước cất - Dùng kim mũi mác tách hai lớp biểu bì (trên và dưới) ra - Dùng đầu bút lông đánh nhẹ trên bề mặt (mặt trong của biểu bì) mẫu 8 đã tách để rửa sạch phần thịt lá - Nhuộm mẫu bằng dung dịch xanhmetylen từ 30 giây đến 1 phút - Lấy mẫu ra rửa sạch bằng nước cất - Đặt lên lam kính và tiến hành quan sát.