Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu một số loài thuộc họ khoai lang (convolvulaceae) tại trạm đa dạng sinh học mê linh – vĩnh phúc

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH – KTNN ----------***---------- NGUYỄN THỊ MỸ LINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ CẤU TẠO GIẢI PHẪU MỘT SỐ LOÀI THUỘC HỌ KHOAI LANG (CONVOLVULACEAE) TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH – VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Thực vật học Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. ĐỖ THỊ LAN HƢƠNG Hà Nội, 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Đỗ Thị Lan Hƣơng đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ Thực vật, khoa Sinh – KTNN, trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình làm đề tài và hoàn thiện khóa luận. Trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy cô giáo và các bạn để khóa luận của em đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Mỹ Linh LỜI CAM ĐOAN Khóa luận tốt nghiệp này đƣợc thực hiện và hoàn thành dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Đỗ Thị Lan Hƣơng. Tôi xin cam đoan: - Đây là kết quả nghiên cứu của tôi. - Các kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và không trùng với kết quả nghiên cứu của bất kì tác giả nào đã đƣợc công bố. - Mọi thông tin dẫn trong khóa luận đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Mỹ Linh MỤC LỤC MỞ ĐẦU......................................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu................................................................................................................. 2 3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................................. 2 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ................................................................................... 2 5. Bố cục khóa luận ........................................................................................................................ 2 NỘI DUNG..................................................................................................................................... 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................................. 3 1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tƣợng, lĩnh vực nghiên cứu.................................................. 3 1.1.1. Đặc điểm chung của họ Khoai lang................................................................................. 3 1.1.2. Giá trị kinh tế của họ Khoai lang...................................................................................... 3 1.2. Lịch sử nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật trên thế giới ......................................... 4 1.3. Quá trình nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật ở Việt Nam ...................................... 7 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 9 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................................ 9 2.2. Nội dung nghiên cứu.............................................................................................................. 9 2.2.1. Đặc điểm hình thái các loài nghiên cứu.......................................................................... 9 2.2.2. Cấu tạo giải phẫu các loài nghiên cứu............................................................................ 9 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................................... 9 2.3.1. Nghiên cứu ngoài thực địa................................................................................................. 9 2.3.2. Phương pháp ngâm mẫu tươi ........................................................................................... 9 2.3.3. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm................................................................................. 9 2.4. Thời gian nghiên cứu ...........................................................................................................11 2.5. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................................11 2.6. Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu..........................................................................11 2.6.1. Vị trí địa lí và địa hình.......................................................................................................11 2.6.2. Địa chất - thổ nhưỡng.......................................................................................................11 2.6.3. Khí hậu - thủy văn .............................................................................................................12 2.6.4. Thảm thực vật.....................................................................................................................12 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................................13 3.1. Khoai lang (Ipomoea batatas Lamk.) ...............................................................................13 3.1.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................13 3.1.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................14 3.2. Cây rau muống (Ipomoea aquatica Forssk.) ...................................................................20 3.2.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................20 3.2.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................21 3.3. Cây bìm khói (Ipomoea carnea Jacq.)..............................................................................25 3.3.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................25 3.3.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................26 3.4. Cây bìm cảnh (Ipomoea cairica (L.) Sweet.) ..................................................................30 3.4.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................30 3.4.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................31 3.5. Cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.)...................................................................33 3.5.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................33 3.5.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................34 3.6. So sánh 5 loài trong họ Khoai lang ....................................................................................37 3.6.1. Hình thái..............................................................................................................................37 3.6.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................................41 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................44 DANH MỤC BẢNG Bảng so sánh hình thái giữa các loài trong họ Khoai lang ............................ 38 DANH MỤC HÌNH Ảnh 1: Hình thái ngoài cây khoai lang (I. batatas Lamk.). ............................ 14 Ảnh 2: Hình thái ngoài rễ củ cây khoai lang (I. batatas Lamk.). ................... 14 Ảnh 3: Bó dẫn thân cây khoai lang (I. batatas Lamk.). .................................. 14 Ảnh 4: Cấu tạo thân cây khoai lang (I. batatas Lamk.). .................................... 15 Ảnh 5: Một phần cấu tạo rễ cây khoai lang (I. batatas Lamk.).......................... 16 Ảnh 6: Cấu tạo bó dẫn rễ cây khoai lang (I. batatas Lamk.). ......................... 16 Ảnh 7: Một phần cấu tạo rễ củ cây khoai lang (I. batatas Lamk.). ................... 17 Ảnh 8: Lát cắt ngang lá cây khoai lang (I. batatas Lamk.). .....................................19 Ảnh 9: Cấu tạo bó dẫn lá cây khoai lang (I. batatas Lamk.). ..................................19 Ảnh 10: Hình thái ngoài cây rau muống (I. aquatica Forssk.). .......................... 21 Ảnh 11: Cấu tạo một phần thân cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ................ 22 Ảnh 12: Cấu tạo bó dẫn thân cây rau muống (I. aquatica Forssk.).................... 22 Ảnh 13: Một phần cấu tạo rễ cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ................... 23 Ảnh 14: Cấu tạo trụ giữa rễ cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ..................... 23 Ảnh 15: Cấu tạo lá cây rau muống (I. aquatica Forssk.). .............................. 24 Ảnh 16: Một phần cấu tạo bó dẫn lá cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ... 24 Ảnh 17: Hình thái ngoài cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ............................... 25 Ảnh 18: Một phần cấu trúc thân cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ........................ 26 Ảnh 19: Bó dẫn thân cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ...................................... 26 Ảnh 20: Một phần cấu tạo rễ cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ............................... 28 Ảnh 21: Bó dẫn chi tiết rễ cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ................................. 28 Ảnh 22: Một phần cấu tạo lá cây bìm khói (I. carnea Jacq.)............................ 29 Ảnh 23: Hình thái ngoài cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). ..................... 30 Ảnh 24: Một phần cấu tạo thân cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). ............... 31 Ảnh 25: Cấu tạo bó dẫn thân cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). .............. 31 Ảnh 26: Cấu tạo rễ cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). .............................. 32 Ảnh 27: Cấu tạo lá cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). .............................. 33 Ảnh 28: Các tinh thể canxioxalat có trong lá cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.)......33 Ảnh 29: Hình thái ngoài cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.) .......... 33 Ảnh 30: Cấu tạo thân thứ cấp cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.) ...........35 Ảnh 31: Một phần cấu tạo thân sơ cấp cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.)......... 35 Ảnh 32: Lát cắt ngang rễ cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). ........ 36 Ảnh 33: Một phần cấu tạo rễ cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). ......................... 36 Ảnh 34: Cấu tạo lá cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). .................. 37 Ảnh 35: Một phần cấu tạo lá cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). .............. 37 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Họ Khoai lang (Convolvulaceae) thuộc bộ Khoai lang (Convolvulales), phân lớp Cúc (Asteridae). Đây là một họ lớn với khoảng 55-60 chi và 16251650 loài, chủ yếu là cây thân thảo dạng dây leo, nhƣng cũng có một số loài ở dạng cây gỗ hay cây bụi, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nó đƣợc con ngƣời trồng cách đây trên 5000 năm. Các chi đa dạng nhất về loài là Ipomoea (khoảng 500 loài, cận ngành), Cuscuta (khoảng 145 loài), Convolvulus (khoảng 100 loài), Argyreia (khoảng 90 loài), Jacquemontia (khoảng 90 loài), Erycibe (khoảng 75 loài), Merremia (khoảng 70 loài). Ở nƣớc ta hiện biết 13 chi và 76 loài phân bố rộng rãi trong cả nƣớc [2]. Việt Nam là nƣớc nông nghiệp thuộc vùng khí hậu nhiệt đới, điều kiện thời tiết nhiều biến động. Mặt khác điều kiện đất đai trong từng vùng cũng khác nhau. Mật độ dân số đông đúc nên cần phải chọn lựa cây trồng có hiệu quả kinh tế cao để làm tăng tổng thu nhập trên một diện tích đất trồng. Với các giá trị to lớn về nhiều mặt nhƣ: cung cấp lƣơng thực, thực phẩm, kinh tế, xã hội, y học,… họ Khoai lang đã và đang thu hút sự quan tâm, nghiên cứu của nhiều nhà khoa học. Với nhiều nghiên cứu về họ Khoai lang ở các khía cạnh khác nhau: sự đa dạng loài, khai thác, phân bố, cấu tạo giải phẫu, giá trị sử dụng, năng suất trồng trọt,…[8]. Để cung cấp thêm các dẫn liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học của học sinh và sinh viên về hình thái cũng nhƣ cấu tạo giải phẫu của một số loài thuộc họ Khoai lang chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu một số loài thuộc họ Khoai lang (Convolvulaceae) tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh – Vĩnh Phúc”. 1 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu các đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của một số loài trong họ Khoai lang: khoai lang (Ipomoea batatas Lamk.), rau muống (Ipomoea aquatica Forssk.), bìm khói (Ipomoea carnea Jacq.), bìm cảnh (Ipomoea cairica (L.) Sweet.) và bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). 3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm hình thái – giải phẫu của các loài nghiên cứu. - So sánh đặc điểm hình thái – giải phẫu giữa các loài nghiên cứu. - Rút ra một số đặc điểm chung của các loài thuộc họ Khoai lang (Convolvulaceae). 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 4.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu đề tài góp phần bổ sung thêm thông tin, dữ liệu khoa học về họ Khoai lang, từ đó có thể phát triển những nghiên cứu chuyên sâu hơn góp phần khai thác giá trị sử dụng của họ Khoai lang trong đời sống. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn - Nhận biết đƣợc hình thái và giải phẫu một số cây thuộc họ Khoai lang. - Đóng góp thêm cho phần tài liệu tham khảo để giúp cho sinh viên khoa Sinh nghiên cứu về họ Khoai lang. 5. Bố cục khóa luận Khóa luận gồm 45 trang, 35 ảnh, 1 bảng đƣợc chia thành các phần chính nhƣ sau: mở đầu 2 trang, tổng quan tài liệu: 6 trang, đối tƣợng – địa điểm – thời gian và phƣơng pháp nghiên cứu: 4 trang, kết quả nghiên cứu: 27 trang, kết luận và kiến nghị: 3 trang, tài liệu tham khảo: 2 trang. 2 NỘI DUNG CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tƣợng, lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1. Đặc điểm chung của họ Khoai lang Họ Khoai lang gồm những cây thảo sống một hoặc nhiều năm, phần lớn có thân quấn, đôi khi là cây bụi, rất hiếm cây gỗ nhỏ. Các cơ quan dƣới đất rất phát triển, có loài có rễ dài hơn 1m. Rễ to, phồng lên thành củ. Thân của chúng thƣờng quấn lại, vì thế mà có tên Latinh là convolvere - quấn/cuốn lại. Các lá đơn mọc cách, nguyên, chia thuỳ hoặc xẻ lông chim. Lá thƣờng có lông, không có lá kèm, có nhựa mủ màu trắng [14]. Hoa thƣờng lớn, ở tận cùng hoặc nách lá. Hoa kèm theo lá bắc. Hoa đều, lƣỡng tính hoặc đơn tính mẫu 5. Đài thƣờng rời hoặc liền ở gốc. Cánh hợp, đối xứng xuyên tâm hình ống, hình đinh rỗng, hình phễu hay hình chuông, chia thành thuỳ nông. Bộ nhị bao giờ cũng cùng số với cánh hoa và xếp xen kẽ với chúng. Bao phấn hƣớng trong, đĩa mật phát triển ở đế hoa. Bộ nhụy thƣờng gồm hai lá noãn nhƣng có khi 3 hoặc 5. Quả thƣờng là nang, có cánh mỏng, ít khi là quả nạc không mở hoặc quả hạch nhỏ. Hạt hình cầu hoặc hình khối nhiều mắt, vỏ ngoài hạt nhẵn, hoặc sần sùi, có khi có lông, nội nhũ giảm [14]. 1.1.2. Giá trị kinh tế của họ Khoai lang • Ẩm thực Mặc dù lá và thân non cũng ăn đƣợc, nhƣng các rễ củ nhiều tinh bột mới là sản phẩm chính và quan trọng nhất từ khoai lang. Củ khoai lang cũng chứa nhiều xơ tiêu hóa, vitamin A, vitamin C, vitamin B6, ... là thức ăn tốt cho những ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng do các nghiên cứu sơ bộ trên động vật 3 cho thấy nó hỗ trợ cho sự ổn định nồng độ đƣờng trong máu và làm giảm sức kháng insulin. • Phi ẩm thực Tại Nam Mỹ, nƣớc lấy từ củ khoai lang đỏ trộn lẫn với nƣớc chanh để làm một loại thuốc nhuộm vải. Bằng cách thay đổi tỷ lệ thành phần của các loại nƣớc này mà ngƣời ta thu đƣợc các tông màu từ hồng tới tía hay đen. Tất cả các phần của cây đều có thể dùng làm thức ăn (khô hay tƣơi) cho gia súc. • Y học dân tộc - Rễ củ khoai lang đƣợc sử dụng làm chất tăng tiết sữa [7]. - Khoai lang có tác dụng làm giảm bệnh tiểu đƣờng và trị táo bón, củ đƣợc dùng điều trị hen suyễn [7]. - Rau muống trị đái đƣờng, làm thuốc chữa ngộ độc lá ngón, say sắn, nấm độc, xuất huyết dạ dày, trị rắn trun cắn [7]. - Bìm cảnh làm thuốc chữa phù thũng, đái ra máu [7]. • Kinh tế - Củ khoai lang chất lƣợng thơm, ngon. - Năng suất cao và có giá trị kinh tế, để xuất khẩu, tiêu thụ trong nƣớc,… - Trồng nhƣ là cây trồng trong nhà, cây cảnh,… 1.2. Lịch sử nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật trên thế giới Hình thái giải phẫu học thực vật là bộ môn khoa học chuyên nghiên cứu về hình dạng bên ngoài và cấu tạo bên trong cơ thể thực vật. Ngay từ thời cổ đại, các nhà khoa học đã nghiên cứu vấn đề này. Cho đến nay hình thái giải phẫu học thực vật vẫn đang đƣợc tiếp tục nghiên cứu để làm rõ thêm các quy luật về hình thái và cấu tạo cơ thể thực vật trong quá trình phát triển, thích nghi với môi trƣờng sống. Tuy nhiên, giới thực vật vô cùng phong phú, khả năng thích nghi với môi trƣờng tự nhiên của chúng thật đa dạng, điều này đã tạo nên nguồn gen quý, sự đa dạng sinh học cho hành tinh chúng ta. 4 Thực vật học là bộ môn khoa học xuất hiện tƣơng đối sớm. Cách đây gần 3000 năm, một trong những công trình đầu tiên có tính chất khoa học mà ngày nay ngƣời ta biết đƣợc là của Theophraste (317-286 trƣớc công nguyên) đã viết nhiều sách về thực vật nhƣ "Lịch sử Thực vật", "Nghiên cứu về cây cỏ". Trong các sách đó, lần đầu tiên đề cập đến các dẫn liệu có hệ thống về hình thái, cấu tạo cơ thể thực vật cùng với cách sống, cách trồng, cũng nhƣ công dụng của nhiều loại cây. Thế kỷ XVI-XVII, Caesalpine, Rivenus, Tournefort... đã xây dựng hệ thống phân loại thực vật dựa trên cơ sở đặc tính hình thái của hạt, phôi và cánh hoa. Năm 1703, John Ray đã phân biệt sự khác nhau giữa cây Một lá mầm và cây Hai lá mầm, tách chúng ra thành 2 nhóm phân loại lớn. Thời kỳ phục hƣng, nguồn lợi từ thực vật đối với việc phát triển của chủ nghĩa tƣ bản với tƣ cách là một loại hàng hoá đã đƣợc đặc biệt chú ý. Kiến thức về thực vật do đó cũng đƣợc tăng lên nhanh chóng. Nhiều hệ thống phân loại ra đời, nhƣng phải kể đến ở đây là Linnê (1707-1778), ông đã mô tả 10.000 loài và xếp chúng vào một hệ thống nhất định. Hình thức ông dùng để phân loại thực vật dựa vào hình thái cơ quan sinh sản mà trong đó chủ yếu là nhị và một phần lá noãn. Sau Linnê có một số nhà bác học nhƣ Tutxiơ, Ađanxơn, Oguxt, Đơcanđôn, Anphônxơ đã có nhiều đóng góp cho phân loại hình thái và hệ thống thực vật thông qua phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu thực vật. Tuy nhiên, việc nghiên cứu phân loại hình thái học thực vật của các nhà khoa học đã nêu trên chỉ dựa vào việc quan sát đặc điểm hình thái của cây để làm tiêu chuẩn. Năm 1838, Robert Hook (Anh) đã phát minh ra kính hiển vi mở đầu cho một giai đoạn mới nghiên cứu cấu trúc bên trong cơ thể thực vật. 5 Thế kỷ XVII - XVIII, nhờ sự phát triển của nhiều ngành khoa học nhƣ vật lý, hóa học,... ngƣời ta đã thu đƣợc khá nhiều dẫn liệu quan trọng về cấu tạo bên trong cơ thể thực vật, nên việc nghiên cứu thực vật không còn bó hẹp trong việc sƣu tầm mô tả nữa mà phƣơng pháp thực nghiệm đƣợc sử dụng. Hàng loạt các công trình khoa học đã ra đời, trong đó có: + "Giải phẫu thực vật" của M. Malpighi (Ý), (1675-1679). + "Anatomy of vegetables" của Grew (Anh), (1652). Những nghiên cứu này có thể đƣợc xem là mở đầu cho khoa học giải phẫu thực vật ngày nay. Đầu thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã tìm ra mối liên quan giữa cấu trúc và một số chức năng cơ bản trong đời sống của thực vật nhƣ quang hợp, hô hấp,...Năm 1874, Svendener đã chú ý đến việc áp dụng chức năng sinh lý khi nghiên cứu giải phẫu thực vật. Năm 1884, Haberland đã phát triển hƣớng nghiên cứu này trong cuốn sách "Giải phẫu - Sinh lý thực vật". De Barry (1877) cho ra đời cuốn "Giải phẫu so sánh các cơ quan dinh dƣỡng", trong đó phân biệt các loại mô, túi tiết, mạch, ống nhựa mủ,...Cách phân biệt của ông tuy còn mang tính chất nhân tạo nhƣng cũng đánh dấu một bƣớc tiến bộ trong nghiên cứu cấu trúc của cơ thể thực vật. Vào nửa sau thế kỷ XX, việc nghiên cứu hình thái, giải phẫu thực vật ngày càng đƣợc đẩy mạnh và đƣợc ứng dụng cho một số ngành khác nhau nhƣ sinh lý, sinh thái học thực vật, phân loại,... Các kết quả nghiên cứu trên đƣợc tập hợp trong một số sách về giải phẫu thực vật của nhiều tác giả trên thế giới, nhƣ: "Giải phẫu các họ cây Hai lá mầm và Một lá mầm" của Metcalfe và Chalk (1950, 1960, 1961) là một công trình có giá trị, tập hợp đợc kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trên thế giới. Katherine Esau (1965) đã đề cập đến cấu tạo giải phẫu của một số cây leo Hai lá mầm. Theo tác giả thân cây Hai lá mầm thuộc thân thảo không có sinh 6 trƣởng cấp hai. Hệ thống mạch cấp một bao gồm các dải xếp sát nhau, có kích thƣớc thay đổi nhƣ: bí ngô (Cucurbita); mộc hƣơng (Aristolochia). Còn cây Một lá mầm thuộc thảo trong các lát cắt ngang của lóng có thể nhìn thấy ba hệ thống mô thông thƣờng, là biểu bì, mô cơ bản và mô dẫn. Các bó dẫn này thƣờng đƣợc phân bố theo hai mặt phẳng cơ bản, hoặc chúng nằm thành hai vòng, một vòng bao gồm những bó nhỏ hơn, còn vòng kia gồm những bó lớn hơn nằm sâu trong thân,...[4] [5]. Kixeleva (1977) mô tả khá kỹ cấu tạo giải phẫu cây Một lá mầm, cây Hai lá mầm và một số hình thức biến thái của thân. Theo tác giả những cây leo có thân dài và mềm dẻo. Tính mềm dẻo của chúng là do cấu tạo độc đáo của gỗ mà ra. Gỗ ở cây leo không tạo thành vòng dày đặc thống nhất, mà bị phân cắt ra bởi các tia tuỷ hay bởi các phần libe thành những vùng riêng biệt [13]. 1.3. Quá trình nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật ở Việt Nam Ở Việt Nam, việc nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật chỉ thực sự phát triển vào khoảng 30 năm trở lại đây. Tuy nhiên, cũng nhƣ hầu hết các công trình nghiên cứu trên thế giới, phần lớn đều đi sâu quan sát mô tả cấu tạo cơ quan dinh dƣỡng, mô tả cấu tạo của cơ thể thực vật một cách chung chung. Thời kỳ thực dân Pháp đô hộ, chỉ có công trình nghiên cứu về giải phẫu gỗ của H. Lecomte trong cuốn sách "Các cây gỗ ở Đông Dƣơng". Những năm gần đây, một số tác giả trong nƣớc đã quan tâm nghiên cứu một số loài, chi hay họ thực vật Hạt kín nhƣ: Phan Nguyên Hồng (1970) mô tả hình thái và cấu tạo giải phẫu một số cơ quan của các loài cây ngập mặn theo hƣớng thích nghi [8]. Nguyễn Bá (1974) nghiên cứu khá kĩ hình thái, cấu tạo các cơ quan trong cơ thể thực vật nhƣng lĩnh vực hình thái giải phẫu theo hƣớng thích nghi thì lại chƣa đƣợc đề cập nhiều [1]. 7 Hoàng Thị Sản, Phan Nguyên Hồng, Nguyễn Tề Chỉnh (1980) và Hoàng Thị Sản, Trần Văn Ba (1998) đều đề cập đến đặc điểm cấu tạo, sự phát triển chung của cơ thể thực vật nhƣng cũng chƣa đƣa ra đƣợc nhiều dẫn chứng cụ thể về đặc điểm hình thái và giải phẫu thích nghi của loài [19]. Nguyễn Tề Chỉnh (1980) với đề tài nghiên cứu “Góp phần tăng cường tính thực tiễn trong giáo trình giải phẫu và hình thái thực vật qua nghiên cứu cấu tạo giải phẫu cơ quan dinh dưỡng một số cây hạt kín ở Việt Nam”. Số lƣợng mẫu tác giả làm giải phẫu khá nhiều và phong phú trong đó có đề cập qua một số loài: bầu bí, khoai lang, bìm bìm... Tuy nhiên, trong đề tài này chỉ mô tả cấu trúc giải phẫu đơn thuần, chƣa chỉ ra đƣợc những đặc điểm sai khác giữa các loài nghiên cứu và vấn đề cấu tạo giải phẫu theo hƣớng thích nghi hoàn toàn không đề cập đến [13]. Đỗ Thị Lan Hƣơng (2004) với đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu thích nghi với chức năng của một số cây trong 3 họ: Bầu bí (Cucurbitaceae), Củ nâu (Dioscoreaceae) và Khoai lang (Convolvulaceae)” nhằm phân tích và so sánh đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của 3 họ này [14]. Nhƣ vậy, việc nghiên cứu hình thái giải phẫu thích nghi phù hợp với chức năng của các cơ quan dinh dƣỡng bƣớc đầu đƣợc nghiên cứu một cách cụ thể. Các công trình khoa học đƣợc nghiên cứu trên đối tƣợng là cây nội địa chƣa đƣợc nhiều. Do đó, dẫn chứng minh họa thực tế còn hạn chế. 8 CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu Một số loài thuộc họ Khoai lang (Convolvulaceae) + Khoai lang (Ipomoea batatas Lamk.) + Rau muống (Ipomoea aquatica Forssk.) + Bìm khói (Ipomoea carnea Jacq.) + Bìm cảnh (Ipomoea cairica (L.) Sweet.) + Bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.) 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Đặc điểm hình thái các loài nghiên cứu 2.2.2. Cấu tạo giải phẫu các loài nghiên cứu 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Nghiên cứu ngoài thực địa Cách lấy mẫu: thân cắt cách gốc khoảng 0,5m; lá bánh tẻ; mẫu rễ với các kích thƣớc khác nhau; rễ củ. Đánh số hiệu; cố định mẫu trong dung dịch đã chuẩn bị sẵn. 2.3.2. Phương pháp ngâm mẫu tươi Ngâm mẫu tƣơi trong hỗn hợp dung dịch: 400ml rƣợu etylic 96%, 80ml formol, 40ml axit axetic 40%, 280ml nƣớc cất (theo phƣơng pháp của Pauseva, 1974) (dẫn theo Hoàng Thị Sản và CS., 1980). Dung dịch này giữ cho mẫu thực vật tƣơi lâu, để giữ mẫu tƣơi lâu cần thay dung dịch 4 tháng 1 lần. 2.3.3. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm Làm tiêu bản giải phẫu tƣơi bằng dao lam cắt tay để quan sát cấu trúc cơ quan cần nghiên cứu. 9 Làm tiêu bản cố định theo phƣơng pháp của R.M. Klein và D.T. Klein (1979) [11,12], Trần Công Khánh (1981) [10]. Lát cắt đƣợc nhuộm kép với xanh metylen và cacmin. Các bƣớc tiến hành: - Mẫu vi phẫu sau khi cắt đƣợc ngâm ngay vào nƣớc Javen 15-30 phút để loại hết nội chất của tế bào. - Rửa sạch Javen bằng nƣớc cất rồi ngâm mẫu vào nƣớc có pha axit axetic trong 5 phút để loại hết nƣớc Javen còn dính lại. - Rửa hết axit axetic bằng nƣớc cất. - Nhuộm màu trong dung dịch cacmin khoảng 30 phút. - Rửa lại trong nƣớc cất. - Nhuộm mẫu trong dung dịch xanh metylen. - Lấy vi mẫu ra, rửa sạch bằng nƣớc cất rồi đƣa lên kính quan sát với nƣớc hoặc dung dịch glyxerin (với nƣớc sẽ quan sát mẫu tƣơi, còn với dung dịch glyxerin quan sát tƣơi nhƣng có thể để đƣợc trong thời gian vài ngày). Bóc biểu bì lá để quan sát cấu tạo hiển vi: Đun mẫu lá 1-2 phút trong dung dịch HNO3 loãng cho đến khi lá có màu vàng nhạt và có nhiều bọt khí trên bề mặt lá thì dừng lại. Lấy mẫu ra rửa sạch bằng nƣớc cất, tách biểu bì trên và biểu bì dƣới. Đặt mẫu lên lam kính rồi dùng bút lông đánh nhẹ để thịt lá trôi đi rồi quan sát. Ghi lại hình ảnh quan sát đƣợc bằng máy ảnh kỹ thuật số nối với kính hiển vi quang học OLIMPIA. Quan sát, đo, đếm mẫu vật qua kính hiển vi quang học. Sử dụng trắc vi vật kính và trắc vi thị kính để xác định kích thƣớc tế bào và mẫu vật cần đo theo phƣơng pháp của Pauseva (1974) [dẫn theo Hoàng Thị Sản và CS., 1980] [19]. 10 2.4. Thời gian nghiên cứu: 8-2015 đến 5-2016 2.5. Địa điểm nghiên cứu: - Đề tài đƣợc nghiên cứu tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc. - Phòng thí nghiệm Thực vật học, Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2. 2.6. Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu 2.6.1. Vị trí địa lí và địa hình Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam nằm trên địa bàn xã Ngọc Thanh, Thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc. Giáp ranh với Vƣờn quốc gia Tam Đảo theo hƣớng đông, đó cũng chính là lí do vì sao Trạm còn đƣợc coi là hành lang xanh của Vƣờn quốc gia này. Khu vực Trạm có tọa độ: 21º23’57’’ - 21º23’35’’ vĩ độ Bắc 105º42’40’’ - 105º46’65’’ kinh độ Đông Nằm ở độ cao gần 500m so với mặt nƣớc biển, tổng diện tích của Trạm là 170,3ha, trong đó chiều dài khoảng 3000m, chiều rộng trung bình khoảng 550m (chỗ rộng nhất khoảng 800m, chỗ hẹp nhất khoảng 300m), bao gồm gần 70ha rừng thứ sinh, 30ha rừng trồng, hơn 60ha cây bụi, ao suối và 3ha dành cho khu nhà làm việc của Trạm [9]. Đây thuộc vùng bán sơn địa phía Bắc huyện Mê Linh, là phần kéo dài về phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi và núi thấp với xu hƣớng thấp dần từ Bắc xuống Nam. 2.6.2. Địa chất - thổ nhưỡng Đất gồm 2 loại chủ yếu là đất Feralit màu vàng và đất Feralit màu vàng đỏ. Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều thạch anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị 11 xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ độ cao 300-400m) [9]. 2.6.3. Khí hậu - thủy văn Đây là vùng nhiệt đới gió mùa, nằm trong vùng khí hậu chung của đồng bằng Bắc Bộ, nhiệt độ trung bình hàng năm là 22-23ºC, tập trung không đều, tháng có nhiệt độ cao là tháng 6, tháng 7 và tháng 8. Còn mùa lạnh vào các tháng 12, tháng 1 và tháng 2. Lƣợng mƣa từ 1100-1600 mm/năm, phân bố không đều [9]. 2.6.4. Thảm thực vật Theo các tài liệu đã thống kê, Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh có 171 họ thực vật với 699 chi và 1126 loài. Trong đó: + Ngành Thông đất (Lycopodiophyta) 2 họ, 3 chi, 6 loài. + Cỏ tháp bút (Equisetophyta) 1 họ, 1 chi, 1 loài. + Dƣơng xỉ (Polypodiophyta) 19 họ, 34 chi, 64 loài. + Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) 147 họ, 692 chi, 1151 loài. + Các họ có nhiều loài là: Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 67 loài; Cà phê (Rubiaceae) 53 loài; Lan (Orchidaceae) 38 loài; Cói (Cyperaceae) 35 loài; Đậu (Fagaceae) 35 loài; Gừng (Zingiberaceae) 20 loài; Ráy (Araceae) 22 loài; Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) 21 loài; Đơn nem (Myrsinaceae) 20 loài; Cúc (Asteraceae) 29 loài; Dâu tằm (Moraceae) 21 loài [2][3]. Hệ thực vật ở Trạm đƣợc chia thành các bộ, gồm bộ thực vật trên núi đất, thực vật trên núi đá, thực vật hạt trần, bộ tre trúc, thực vật ƣa ẩm, thực vật thủy sinh… Hệ sinh thái của Trạm giờ đây không chỉ có các loài cây địa phƣơng mà còn đƣợc bổ sung 88 loài thực vật trên khắp đất nƣớc nhƣ kim giao, nghiến, sƣa, sao đen, nhội, lát hoa, vàng anh, kháo, chò nâu... 12