Nghiên cứu hình thái, giải phẫu và một số đặc điểm sinh trưởng của loài đơn mặt trời (excoecaria cochichinensis lour ) trồng tại trạm đa dạng sinh học mê linh vĩnh phúc (LV02336)

---***--- DƯƠNG VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA LOÀI ĐƠN MẶT TRỜI EXCOECARIA COCHICHINENSIS LOUR... ---***--- DƯƠNG VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU HÌ

-*** -

DƯƠNG VĂN HÙNG

NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA

LOÀI ĐƠN MẶT TRỜI

(EXCOECARIA COCHICHINENSIS LOUR.)

TRỒNG TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC

MÊ LINH – VĨNH PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI, 2017

-*** -

DƯƠNG VĂN HÙNG

NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA

LOÀI ĐƠN MẶT TRỜI

(EXCOECARIA COCHICHINENSIS LOUR.)

TRỒNG TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC

MÊ LINH – 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 Hương

HÀ NỘI, 2017

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến T.S 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 văn

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 cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến 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

Dương Văn Hùng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, tất cả các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với các nội dung trong luận văn của tôi

Tôi xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC ẢNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

4 Đóng góp mới 2

NỘI DUNG 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tình hình sử dụng cây thuốc trên thế giới 3

1.2 Tình hình sử dụng cây thuốc ở Việt Nam 4

1.3 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi của thực vật 5

1.4 Những thông tin về chi Đơn tía (Excoecaria), loài Đơn mặt trời (Excoecaria cochichinensis Lour.) 7

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

2.1 Đối tượng nghiên cứu 11

2.2 Phạm vi nghiên cứu 11

2.2.1 Vị trí địa lý 11

2.2.2 Địa hình 12

2.2.3 Địa chất - Thổ nhưỡng 13

2.3 Thời gian nghiên cứu 14

2.4 Nội dung nghiên cứu 14

2.5 Phương pháp nghiên cứu 14

2.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 15

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 15

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 15

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19

3.1 Ảnh hưởng của các chế độ che sáng khác nhau tới hình thái và cấu tạo giải phẫu của loài Đơn mặt trời 19

3.1.1 Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của rễ 19

3.1.2 Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của thân 27

3.1.3 Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của lá 31

3.2 Ảnh hưởng của các chế độ che sáng khác nhau tới một số chỉ tiêu sinh trưởng của loài Đơn mặt trời 42

3.2.1 Chiều cao thân cây 42

3.2.2 Đường kính thân cây 44

3.2.3 Biến động số lượng lá 46

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH MỤC HÌNH

1 Biểu đồ 3.1 Chiều dài rễ chính và rễ bên của loài Đơn mặt trời

2 Biểu đồ 3.2 Tỷ lệ giữa phần vỏ và phần trụ và đường kính mạch gỗ

ở rễ sơ cấp loài Đơn mặt trời

3 Biểu đồ 3.3 Tỷ lệ giữa phần vỏ và phần trụ và đường kính mạch gỗ

ở rễ thứ cấp loài Đơn mặt trời

4 Biểu đồ 3.4 Tỷ lệ giữa các mô trong lá loài Đơn mặt trời ở các ô thí nghiệm

7 Biểu đồ 3.7 Ảnh hưởng của việc che sáng khác nhau tới số lá sinh

ra của loài Đơn mặt trời (chiếc lá/cây)

DANH MỤC CÁC ẢNH

Ảnh 1 Rễ loài Đơn mặt trời ở các ô che sáng khác nhau (Nguồn D.V Hùng) Ảnh 2 Lát cắt ngang rễ sơ cấp loài Đơn mặt trời (x400), (Nguồn Đ.T.L Hương) Ảnh 3: Lát cắt ngang rễ sơ cấp loài Đơn mặt trời.(x4) (Nguồn Đ.T.L Hương) Ảnh 4 Cắt ngang rễ thứ cấp loài Đơn mặt trời (Nguồn Đ.T.L Hương)

Ảnh 5: Một phần rễ thứ cấp loài Đơn mặt trời (x4) (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 6 Loài Đơn mặt trời trồng trong Trạm (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 7 Loài Đơn mặt trời (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 8 Lát cắt ngang thân sơ cấp loài Đơn mặt trời (x4), (Nguồn D.V Hùng) Ảnh 9: Một phần lát cắt ngang thân sơ cấp loài Đơn mặt trời (x10),(D.V Hùng) Ảnh 10: Lát cắt ngang thân thứ cấp loài Đơn mặt trời (x100), (D.V Hùng)

Ảnh 11: Một phần lát cắt ngang thân thứ cấp (x4), (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 12: Mặt trên và mặt dưới của lá loài Đơn mặt trời (x4), (Nguồn D.V Hùng)Ảnh 13a: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN I, (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 13b: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN II, (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 13c: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN III, (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 13d: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN IV, (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 13e: Mặt trên và mặt dưới lá ô TN V (ĐC), (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 14 Lát cắt ngang cuống lá loài Đơn mặt trời (x4), (Nguồ.n D.V Hùng Ảnh 15 Một phần cuống lá loài Đơn mặt trời (x10), (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 16 Giải phẫu gân chính lá loài Đơn mặt trời (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 17 Lát cắt ngang phiến lá loài Đơn mặt trời (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 18 Hoa loài Đơn mặt trời (Nguồn D.V Hùng)

Ảnh 19 Quả loài Đơn mặt trời (Nguồn D.V Hùng)

3 Bảng 3.3 Cấu tạo rễ thứ cấp loài Đơn mặt trời ở các ô TN che sáng

và tưới nước khác nhau

4 Bảng 3.4 Cấu tạo giải phẫu lá loài Đơn mặt trời ở các ô TN

loàiĐơn mặt trời

loàiĐơn mặt trời

7 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của việc che sáng khác nhau tới số lá sinh ra của loài Đơn mặt trời (chiếc lá/cây)

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Từ xa xưa, thuốc nam đã gắn liền với cuộc sống của các gia đình người dân Việt Nam, thuốc nam được sử dụng rộng rãi để chữa hầu hết các căn bệnh trước khi tây y thâm nhập và phát triển ở nước ta Trong quá trình phát triển của đất nước, cùng với sự phát triển của nền y học Việt Nam, nhân dân ta đã đúc kết được nhiều bài thuốc quý, phát hiện ra nhiều cây thuốc có tác dụng chữa bệnh tốt, người dân có nhiều kinh nghiệm quý báu trong việc sử dụng

nó, đó là hệ thống y dược học cổ truyền Việt Nam lúc bấy giờ Y dược học cổ truyền là hệ thống y dược duy nhất, có vai trò và tiềm năng rất lớn trong sự nghiệp chăm sóc và bảo vệ sức khỏe nhân dân trong suốt những năm đấu tranh dựng và giữ nước

Vì những lợi ích to lớn đó, ngày nay có nhiều nhà khoa học Việt Nam

đã và đang nghiên cứu, làm cho số lượng cây thuốc được phát hiện ngày càng nhiều, làm phong phú thêm nguồn dược liệu cho nền y học cổ truyền Nhìn chung, các cây thuốc đã được nghiên cứu phần nào đáp ứng nhu cầu cung cấp nguồn dược liệu cho việc khám chữa bệnh của nhân dân Tuy nhiên, trong tự nhiên còn tiềm ẩn nhiều cây thuốc quý mà con người chúng ta chưa phát hiện

ra và nghiên cứu phục vụ cho cuộc sống

Loài Đơn mặt trời, còn có tên gọi khác là Đơn lá đỏ, Đơn tía, Đơn

tướng quân, cây Liễu đỏ, Tên khoa học là Excoecaria cochichinensis Lour.,

thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), cây mọc hoang hoặc được trồng ở nhiều địa phương trong cả nước, cây có thể trồng làm cảnh và làm thuốc Nhân dân nhiều địa phương thường sử dụng loài Đơn mặt trời để chữa mẩn ngứa, zola, mụn nhọt, đi lỵ, đái ra máu, đại tiện ra máu, ỉa lỏng lâu ngày, [32]

Hiện nay, do nhu cầu sử dụng loài Đơn mặt trời ngày càng cao làm cho nguồn cây này trong tự nhiên bị khai thác kiệt quệ Vì những lợi ích trên nên

ở nhiều nơi người dân đã tiến hành ươm trồng, chăm bón và nhân giống theo kinh nghiệm dân gian nhưng chất lượng và năng suất thu hoạch cây không được cao

Nhằm bổ sung, bảo tồn nguồn gen quý và tăng năng suất cũng như mở

rộng phạm vi trồng giống cây này, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu hình thái, giải phẫu và một số đặc điểm sinh trưởng của loài Đơn mặt trời

(Excoecaria cochichinensis Lour.) trồng tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê

Linh - Vĩnh Phúc”

2 Mục đích nghiên cứu

- Xác định những điều kiện tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của loài Đơn mặt trời, 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 loài Đơn mặt trời trong các điều kiện che sáng khác nhau, giúp cho việc tìm ra những điều kiện thích hợp qua đó mở rộng phạm vi sản xuất

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Đề tài góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên

ngành Sinh thái học và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về các cây thuốc quý trong nền y học Việt Nam

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài bổ sung cho việc bảo tồn nguồn

gen quý và tăng năng suất cũng như mở rộng phạm vi trồng loài Đơn mặt trời

ở Việt Nam

4 Đóng góp mới

Cung cấp một số dẫn liệu cập nhật về hình thái, giải phẫu và sự sinh trưởng của loài Đơn mặt trời tại khu vực nghiên cứu

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình hình sử dụng cây thuốc trên thế giới

Ở trên thế giới, ước lượng có khoảng 35.000 - 70.000 loài trong số 250.000 - 300.000 loài cây cỏ được sử dụng vào mục đích chữa bệnh Trong

đó, Trung Quốc có trên 10.000 loài, Ấn Độ có khoảng 7.500 loài, Indonesia

có khoảng 7.500 loài, Srilanca có khoảng 550 - 700 loài [1]

Việc sử dụng các loại cây cỏ làm thuốc là quá trình tìm kiếm, rút kinh nghiệm trải qua nhiều thế hệ của con người Dựa vào các tài liệu cổ xưa đã được người Ai Cập cổ đại ghi chép trong khoảng thời gian 3.600 năm trước với 800 bài thuốc trên 700 cây thuốc trong đó có một số loài phổ biến như: cây Lô hội, Gai dầu,

Cách đây 3.000 - 5.000 năm, lịch sử y học Ấn Độ, Trung Quốc đều đã ghi nhận việc sử dụng cây cỏ làm thuốc chữa bệnh cho con người Thời La

Mã, các chiến binh đã biết dùng dịch cây Lô hội để rửa vết thương, vết loét, làm chóng liền sẹo mà ngày nay khoa học hiện đại đã chứng minh là dịch cây

Lô hội có tác dụng liền sẹo thông qua cơ chế kích thích tổ chức hạt và tăng nhanh quá trình biểu mô hóa [13], [19]

Cùng với cách thức chữa bệnh bằng y học cổ truyền thì các nhà khoa học trên thế giới còn đi sâu vào tìm hiểu cơ chế, các hợp chất hóa học trong cây cỏ có tác dụng chữa bệnh, làm cơ sở cho việc sản xuất các dược phẩm mới chữa trị các bệnh với chi phí rẻ và thời gian ngắn nhất

Hiện nay việc điều tra, nghiên cứu sàng lọc các bài thuốc, cây thuốc cổ truyền để sản xuất các loại thuốc mới đang được đẩy mạnh ở nhiều nước trên

thế giới Như hãng dược phẩm Biotech (Vương quốc Bỉ) mỗi năm điều tra và sàng lọc khoảng 1.500-2.000 loài cây thuốc từ các quốc gia trên thế giới

Từ nghiên cứu sàng lọc thực nghiệm các cây thuốc, bài thuốc Y học cổ truyền nhiều loài thực vật đã được xác định làm đối tượng định hướng cho các nghiên cứu y dược học Từ các nghiên cứu sàng lọc trên cây thuốc Y học cổ truyền, nhiều loại thuốc chữa bệnh hiểm nghèo đã được sản xuất

Trong đời sống của chúng ta, việc sử dụng thảo dược ngày càng được coi trọng Để phục vụ cho mục đích chăm sóc sức khỏe của con người, để chống lại bệnh tật và nhất là các bệnh nan y thì cần thiết phải có sự kết hợp giữa việc phòng và chữa bệnh bằng cách dùng thảo dược trong Y học cổ truyền và Y học hiện đại Dựa trên những kinh nghiệm chữa bệnh bằng thảo dược truyền thống, mà từ đó các nhà khoa học có thể khám phá ra các loại tân dược mới có ích cho tương lai

1.2 Tình hình sử dụng cây thuốc ở Việt Nam

Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng thực vật để làm thức ăn, chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe Việc sử dụng cây cỏ làm thuốc gắn liền với lịch

sử dựng và giữ nước của dân tộc Việt Nam Trong lịch sử nước ta, ngay từ thời nhà Lý (1010 - 1225) đã có các thái y, ngự y Đến thời nhà Trần (1225 - 1339) việc sử dụng cây cỏ làm thuốc đã được phát triển và nâng cao

Bộ sách Bách Khoa Toàn Thư về Y học cổ truyền Việt Nam đã được Hải Thượng Lãn Ông (1720 - 1791) - Lê Hữu Trác biên soạn với 66 quyển Đây là một công trình vĩ đại với những kinh nghiệm được đúc rút, thống kê các tri thức về việc sử dụng cây cỏ để chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe của dân tộc Việt Nam [26]

Ở Việt Nam, hiện nay thống kê được khoảng 3.850 loài cây cỏ sử dụng làm thuốc Theo tài liệu của Pháp, trước năm 1952, toàn Đông Dương có 1.350 loài cây làm thuốc, trong 160 họ thực vật Bộ sách “Những cây thuốc

và vị thuốc Việt Nam” của GS Đỗ Tất Lợi, in lần thứ 8 (1999) giới thiệu 800

vị thuốc Bộ sách “Cây thuốc Việt Nam” của lương y Lê Trần Đức (1997) có ghi 830 loài cây thuốc T.S Võ Văn Chi, tác giả cuốn “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (1997) đã thống kê có khoảng 3.200 loài cây làm thuốc (kể cả Nấm) Theo số liệu điều tra của Viện dược liệu (2003), Việt Nam có khoảng 3.850 loài cây thuốc [1]

Hiện nay, nhiều tỉnh thành, trung tâm nghiên cứu, Viện Dược liệu và một số trường Đại học đã tiến hành trồng và phát triển tài nguyên cây thuốc bản địa, cung cấp với số lượng lớn ra thị trường, với nhiều loài cây thuốc bản địa như quế (Yên bái, Thanh hóa, Lào cai, ), hồi (Lạng sơn, Cao bằng, Quảng ninh, ), thảo quả (Lào cai, Lai châu),

Ngoài ra, một số cây thuốc đưa về từ nước ngoài cũng được trồng và thích hợp với môi trường, khí hậu của Việt Nam, được người tiêu dùng yêu thích như: Actiso (Đà lạt, Sapa, Tam đảo) có nguồn gốc từ Địa Trung Hải, Ba gạc, Bạch truật, Địa hoàng,

Cũng như nhiều nước nhiệt đới khác, nước ta tuy có số loài thực vật làm thuốc phong phú, đa dạng, song trữ lượng trong tự nhiên không nhiều, không phải là vô tận Trữ lượng của mỗi loài trong tự nhiên thường chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng tại chỗ, không thường xuyên, hoặc để khai thác, chế biến ở quy mô nhỏ

1.3 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi của thực vật

a Những nghiên cứu trên thế giới

Thực vật học là bộ môn khoa học xuất hiện tương đối sớm Cách đây khoảng 3000 năm Một trong những công trình đầu tiên có tính chất khoa học

mà ngày nay người ta biết được là của Théophraste (317 – 286 trước công nguyên), ông đã viết nhiều sách về thực vật như: "Lịch sử thực vật", "Nghiên cứu về cây cỏ" Trong sách đó, lần đầu tiên đề cập đến các dẫn liệu có hệ

thống về hình thái thực vật cùng với cách sống, cách trồng, cũng như công dụng của nhiều loại cây (trích theo Hoàng Thị Sản và Nguyễn Phương Nga, 2003) [29] Tuy nhiên, với mức độ phát triển khoa học trong thời điểm đó, tác giả cũng chỉ dừng lại ở việc mô tả hình thái

Nghiên cứu về sự thích nghi của rễ cây sống trong rừng ngập mặn

“Mangrove vegetation”, V.J Chapman (1975) [24] cho rằng, có hai loại rễ hô

hấp: Loại có ít lỗ vỏ và loại có nhiều lớp vỏ bong ra khi rễ còn non Phần rễ chống nằm trong đất có phần vỏ và phần trụ phân biệt nhau rất rõ ràng Còn lá

cây ở một số chi (Xylocarpus, Ancanthus…) xuất hiện lớp hạ bì chứa nước

nằm ngay sau lớp biểu bì, có tác dụng hạn chế quá trình mất nước

P.B Tomlinson (1986) [24], trong cuốn “The botany of mangrove”, nghiên cứu cấu trúc giải phẫu cơ quan sinh dưỡng một số loài thực vật sống trong rừng ngập mặn Ông cho rằng, rễ cây sống trong rừng ngập mặn cũng hình thành những yếu tố thích nghi (rễ chống, rễ thở) Ngoài ra, để thích nghi với môi trường nước mặn mạch dẫn ở thân cây nhiều, kích thước lòng mạch nhỏ sẽ tăng áp suất đẩy, hạn chế được sự tắc nghẽn khi dẫn truyền trong lòng mạch

b Những công trình nghiên cứu ở Việt Nam

Trong cuốn sách “Hình thái - Giải phẫu thực vật” của nhóm tác giả Hoàng Thị Sản, Phan Nguyên Hồng, Nguyễn Tề Chỉnh (1980) [28], là giáo trình chính thống dành cho sinh viên đại học ngành Sinh nhưng cũng mới chỉ

đề cập đến đặc điểm cấu tạo, sự phát triển chung của cơ thể thực vật về lý thuyết cơ bản, còn dẫn chứng cụ thể minh họa hình thái giải phẫu thích nghi của thực vật thân leo thảo trong phần cơ quan sinh dưỡng hầu như chưa được

đề cập tới

Trần Văn Ba (1996) [23], nghiên cứu sự thích nghi của cây dừa nước

(Nypa fruticans Wurmb) với môi trường nước lợ Theo tác giả, để sinh trưởng

và phát triển tốt trong điều kiện bị ngập nước triều định kỳ, thiếu ôxy cây dừa nước mang một số đặc điểm thích nghi gần giống các loài khác trong rừng ngập mặn như hệ thống mô thông khí phát triển cả trong cấu trúc của rễ, thân, cuống lá, tế bào hạ bì xuất hiện cả ở mặt trên và mặt dưới của lá Tuy nhiên, dừa nước vẫn mang đặc điểm chung của cây Một lá mầm: mô mạch phân tán, xylem kém phát triển, không có sinh trưởng thứ cấp, hệ thống mô cứng phát triển

Nguyễn Thị Hồng Liên (2006) [27], đề cập đến đặc điểm thích nghi

trong cấu tạo giải phẫu cơ quan sinh sản của một số loài: Sú (Aegiceras

corniculatum), Trang (Kandelia obovata) khi sống trong điều kiện bãi lầy,

thường xuyên phải chịu tác động của sóng, gió, thủy triều,… Để duy trì nòi giống, các loài sống ở đây có kiểu sinh sản khác hoàn toàn với thực vật sống trên cạn đó là “sinh con và nửa sinh con” Hạt cây nảy mầm thành trụ mầm ngay khi còn đang đính trên cây mẹ Cây con hình thành rồi mới rụng xuống, cắm vào bùn, tiếp tục phát triển thành cây mới Hiện tượng sinh con này giúp hạt nảy mầm tránh được điều kiện bất lợi của môi trường

Đỗ Thị Lan Hương (2012) [21, 22], nghiên cứu đặc điểm thích nghi của một số loài thân leo thảo, trong đó có nhiều cây dùng để làm thuốc: Củ mài, gấc, Sống trong các điều kiện môi trường khác nhau, thực vật sẽ hình thành những điểm đặc trưng để phù hợp với môi trường sống

1.4 Những thông tin về chi Đơn tía (Excoecaria), loài Đơn mặt trời

(Excoecaria cochichinensis Lour.)

Chi Đơn tía (Excoecaria) là một chi thực vật thuộc họ Thầu dầu

(Euphorbiaceae), bộ Thầu dầu (Euphorbiales), phân lớp Sổ (Dilleniidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Cho đến nay

các nghiên cứu về họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) và chi Đơn tía (Excoecaria)

ở Việt Nam còn hạn chế

Đặc điểm của chi Đơn tía (Excoecaria): Nhựa mủ là những hỗn hợp

phức tạp của các hợp chất diterpen ester, phorbol ester… Nhựa mủ của loài

Giá (E agallocha) là hỗn hợp của các diterpen ester với các acid béo bão hoà

tương tự như n-carboxylic acid (C22-C30) Các hợp chất trên có tác dụng kích thích, gây nhức nhối ở da khi tiếp xúc Từ dịch chiết ở lá và thân của loài Giá (E agallocha), cũng đã tách và phân lập được các hợp chất phorbol ester 12-deoxyphorbol 13-(3E, 5E-decadienoate) có hoạt tính kháng virus HIV Đến nay, đã có khoảng trên 20 hợp chất diterpen được tách từ các bộ phận

khác nhau của loài Giá (E agallocha) Trong số đó có nhiều hợp chất có hoạt

tính sinh học cao, có tác dụng ức chế mạnh đối với Epstein-Barr virus và một

số tác nhân gây ung thư Loài Đơn mặt trời (E cochinchinensis) cũng là nguồn nguyên liệu chứa các diterpen ester rất phong phú Đây là loài cây thuốc đã được sử dụng để chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau trong y học dân tộc ở Việt Nam cũng như ở nhiều nước trong khu vực Từ quả của loài Trao

tráo (E indica) cũng đã tách và nhận dạng được nhiều hợp chất: diester

diterpen phorbol, các sapatoxin C, sapintoxin B, C, D Nhựa mủ của loài

Trang lim (E oppositifolia) có chứa các ester của

5β-hydroxyresiniferonol-6α, 7α-epoxid và 5β, 12 β-dihydroxyresiniferonol-5β-hydroxyresiniferonol-6α, 7α-epoxid [31]

Đặc điểm hình thái loài Đơn mặt trời:

Loài Đơn mặt trời (Excoecaria cochichinensis Lour.) thuộc Chi Đơn tía (Excoecaria), là một chi thực vật thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), bộ

Thầu dầu (Euphorbiales), phân lớp Sổ (Dilleniidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)

Đơn mặt trời là cây nhỡ, có thể cao đến 1,50m Lá mọc đối; phiến hình thuôn, trái xoan ngược, nhọn ở gốc, nhọn ngắn và có mũi nhọn ở đầu, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới màu tía, dài 6-12cm, rộng 12-40mm, mép hơi có

răng cưa, ; gân bên 12-13 đôi, gân nhỏ thành mạng; cuống lá dài 5-10mm; lá kèm hình mũi mạc nhọn, dài 1mm

Cụm hoa ở nách và ngọn, cùng gốc hay khác gốc, có hoa đơn tính và hoa lưỡng tính, các hoa đực và hoa lưỡng tính xếp thành bông dài 2cm, các hoa cái thành xim có 3 hoa Hoa đực có lá bắc hình tam giác, tuyến hình trái xoan; lá bắc con gần giống lá đài; lá đài 3, hình dải nhọn, nhị 3, bao phấn hình mắt chim Hoa cái có lá bắc tương tự hoa đực, lá đài 3, hình bầu dục nhọn; bầu hình trứng;vòi nhụy 3 rời Quả nang 3 mảnh, đường kính 1cm Hạt hình cầu, đường kính 4mm, màu nâu nhạt

Sinh thái: Cây ưa ẩm và ưa bóng, mọc ở rừng, trên đất đá vôi; thường

gặp ở ven suối

Mùa hoa tháng 3-7, mùa quả tháng 4-8

Phân bố: Cây mọc hoang và cũng được trồng khắp nơi Còn có ở

Mianma, Trung Quốc, Đài Loan, Lào, Campuchia, Thái Lan, Malaixia

Bộ phận dùng: Toàn cây – Herba Excoecariae Cochinchinensis

Tinh vị, tác dụng: Vị cay, hơi đắng, tính bình, có ít độc Thông kinh lạc hoạt, chỉ thống, sát khuẩn Lá đơn mặt trời có vị đắng ngọt, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt giải độc, khư phong trừ thấp, lợi tiểu, giảm đau

Công dụng: Lá chữa bệnh ngoài da rất tốt như các bệnh ngứa, mụn

nhọt, mề đay; còn dùng trị lỵ, đái ra máu, đại tiện ra máu, ỉa lỏng lâu ngày

Ở Thái Lan, lá còn được dùng làm thuốc trợ đẻ

Mủ cây có độc cũng như mủ cây giá, dùng duốc cá và diệt sâu bọ

Ở Inđônêxia, rễ cũng được sử dụng để trị bệnh về kinh nguyệt và sinh đẻ

Ở Vân Nam (Trung Quốc), người ta lại dùng toàn cây làm thuốc trị bệnh sởi, viêm tuyến mang thai, sưng amygdal, tim quặn đau, thận quặn đau

và lưng cơ hao tổn [4]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Loài Đơn mặt trời (Excoecaria cochichinensis Lour.) thuộc Chi Đơn tía

(Excoecaria), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), bộ Thầu dầu (Euphorbiales),

phân lớp Sổ (Dilleniidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)

2.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc

2.2.1 Vị trí địa lý

Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc nằm trong địa phận của

xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc (trước thuộc huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc) Trạm Đa dạng sinh học cách trung tâm thị xã Phúc Yên khoảng 35 km về phía Bắc

Với diện tích 170,3 ha trong đó chiều dài khoảng 3.000 m, chiều rộng trung bình khoảng 550 m (chỗ rộng nhất khoảng 800 m, chỗ hẹp nhất khoảng

300 m)

Khu vực Trạm có toạ độ:

21o23’57’’ - 21o23’35’’ vĩ độ Bắc

105o42’40’’ - 105o42’40’’ kinh độ Đông Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên

Phía Đông và phía Nam giáp hợp tác xã Đồng Trầm, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên

Phía Tây giáp vùng ngoại vi Vườn Quốc gia Tam Đảo, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc

2.2.2 Địa hình

Đây thuộc vùng bán sơn địa phía Bắc TX Phúc Yên, là phần kéo dài về phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi và núi thấp với xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam

Địa hình khu vực nghiên cứu phần lớn là đất dốc, độ chia cắt sâu với nhiều dông phụ gần như vuông góc với dông chính, độ dốc trung bình từ 15 -

30o, nhiều nơi dốc đến 30 - 35o, điểm cao nhất là 520 m (điểm cực đông thuộc đỉnh núi Đá trắng) Ở khu vực Trạm các bãi bằng rất ít nằm rải rác dọc theo ven suối phía Tây

Hình 3.1: Bản đồ địa hình Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

Ngoài ra, còn có đất dốc tụ phù sa ở ven các suối lớn ở độ cao dưới

100 m Đất thuộc loại chua có pH = 5,0 - 5,5, thành phần cơ giới trung bình,

- 400 m)

Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:

- Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng Đất có màu vàng ưu thế do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích luỹ cao Do đất phát triển trên đá Mácma axit kết tinh chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%

- Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit vàng đỏ phát triển trên nhiều loại

đá khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ biến là Kaolinit

Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100 m Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ,

đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu

Đất thuộc loại chua với độ pH 3,5 - 5,5 độ dày tầng đất trung bình 30 -

40 cm

2.2.4 Khí hậu - thuỷ 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 - 23o

C, 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 Nhiệt độ cao điểm trong các tháng nóng nực lên đến 40oC, nhiệt độ lạnh nhất tới 4oC Nhìn chung nhiệt độ trung bình vào mùa hè từ 27 - 29oC, trung bình vào mùa đông là 16 - 17o

C

Lượng mưa từ 1.100 - 1.600 mm/năm, phân bố không đều, tập trung vào mùa hè từ tháng 6 - 8 hàng năm, ở đây có 2 mùa gió thổi rõ rệt là gió mùa Đông Bắc (từ tháng 10 đến 3 năm sau) và gió mùa Đông Nam (từ tháng 4 đến tháng 9) Độ ẩm trung bình là 80% Là khu vực đầu nguồn của nhiều suối nhỏ

đổ vào hồ Đại Lải

2.3 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 9 năm 2016 đến tháng 7 năm 2017

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của rễ, thân, lá loài Đơn mặt trời

- Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến một số đặc điểm sinh trưởng của loài Đơn mặt trời

2.5 Phương pháp nghiên cứu

Để Nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu và sinh trưởng của loài

Đơn mặt trời (Excoecaria cochichinensis Lour.), chúng tôi sử dụng các

phương pháp phổ biến đã và đang được áp dụng trong nghiên cứu hình thái,

giải phẫu hiện nay

2.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Chúng tôi bố trí thí nghiệm tại Trạm đa dạng sinh học, Mê Linh - Vĩnh Phúc

* Cách tiến hành: Nghiên cứu loài Đơn mặt trời đã được gieo từ hạt, trồng

được 2 năm tại Trạm, có chiều cao từ 35-70cm, và được bố trí vào 5 ô thí nghiệm (TN), mỗi ô 30 cây, trong đó:

- 4 ô TN trồng trong chế độ nước tưới như nhau và chế độ ánh sáng khác nhau, bằng cách sử dụng lưới che Polyetylen màu đen

+ Ô TN I: Dùng lưới che ánh sáng 25%

+ Ô TN II: Dùng lưới che ánh sáng 50%

+ Ô TN III: Dùng lưới che ánh sáng 75%

+ Ô TN IV: Dùng lưới che ánh sáng 100%

- Ô TN V: Ô đối chứng (Không che sáng)

Cường độ ánh sáng được đo trên máy Lux RS (Đức)

* 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

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

2.5.2.1 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 cây được đo bằng thước dây từ vị trí sát gốc cây chính tới ngọn Đường kính và chiều cao của thân đo 30 ngày/1 lần

Tăng trưởng 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 trưởng đường kính (D)

D = Dn+1 - Dn

Dn: Đường kính đo ở lần thứ n

Dn+1: Đường kính đo ở lần thứ n + 1

2.5.2.2 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

2.5.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

2.5.3.1 Phương pháp cắt mẫu

- Cắt mẫu bằng dao lam

2.5.3.2 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

2.5.3.3 Cách đo 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]

2.5.3.4 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

n

x x

n X

n

i i n

1

2 ) (

) 1 (

1

1

X i X n

n i

1

1

X i X n

n i

- 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

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

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Ảnh hưởng của các chế độ che sáng khác nhau tới hình thái và cấu tạo giải phẫu của loài Đơn mặt trời

3.1.1 Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của rễ

3.1.1.1 Đặc điểm hình thái của rễ

Rễ cây là một cơ quan sinh dưỡng của thực vật, thực hiện các chức năng chính như bám cây vào lòng đất, rễ cây hút nước và các chất khoáng, hô hấp Ngoài ra rễ cây còn là cơ quan dự trữ các chất dinh dưỡng, là cơ quan sinh sản sinh dưỡng của thực vật Rễ cũng đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp cytokinin, một dạng hooc moon tăng trưởng của thực vật, một trong các nhu cầu để phát triển các chồi và cành cây Rễ cây cùng với thân tạo thành một hợp trục thống nhất của cây Rễ có khả năng phân nhánh, do đó với thể tích tương đối nhỏ nhưng nó có diện tích bề mặt lớn, đảm bảo nhu cầu cung cấp nước và muối khoáng cho cây

Che sáng 75% Che sáng 100%

Đối chứng Ảnh 1 Rễ loài Đơn mặt trời ở các ô che sáng khác nhau

Loài Đơn mặt trời là cây thuộc lớp hai lá mầm, do vậy nó mang nhiều đặc điểm chung của lớp, có hệ thống rễ cọc khá phát triển, đâm sâu xuống lòng đất, rễ bên được hình thành sau, tạo thành một hệ thống giúp cây thực hiện tốt chức năng

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của việc che sáng đến chiều dài rễ chính và rễ bên

của rễ loài Đơn mặt trời Chỉ tiêu

Ô TN Chiều dài rễ chính (cm) Chiều dài rễ bên (cm)

Biểu đồ 3.1 Chiều dài rễ chính và rễ bên của loài Đơn mặt trời

Nhận xét: Qua quan sát chúng tôi nhận thấy rễ loài Đơn mặt trời tương

đối cứng, các thành phần cấu tạo hoá gỗ nhiều, phần lớn rễ đã có màu nâu Với chế độ tưới nước giống nhau trong các điều kiện che sáng khác nhau, hình thái của rễ có những biến đổi khác nhau để phù hợp với môi trường sống (ảnh 1) Chiều dài rễ chính và rễ bên của cây Đơn mặt trời được thể hiện ở bảng 3.1 và biểu đồ 3.1

Ở ô thí nghiệm đối chứng, rễ chính phát triển mạnh đâm sâu vào trong lòng đất, chiều dài rễ chính và rễ bên dài hơn hẳn so với các rễ của các ô thí nghiệm khác (bảng 3.1) Ở các ô thí nghiệm che sáng 25%, 50%, 75%, 100%, chiều dài rễ giảm khi cây được che sáng với diện tích tăng lên

Hệ rễ ô thí nghiệm đối chứng (V) phát triển mạnh nhất, ô này cây được trồng trong điều kiện hoàn toàn tự nhiên, ánh sáng chiếu trực tiếp, cường độ ánh sáng mạnh nên cây tiêu thụ nước mạnh, hệ rễ phát triển để giúp cây thích nghi với môi trường sống

Các ô thí nghiệm khác (che sáng 25%, 50%, 75%, 100%), diện tích che sáng tăng lên thì mức độ tiêu thụ nước giảm, đồng nghĩa với hệ rễ phát triển kém hơn Do cây được che sáng ở các mức độ khác nhau, sống trong điều kiện cường độ ánh sáng yếu làm cho cây không bị mất nước nhiều, nên chiều dài rễ chính và chiều dài rễ bên tỷ lệ nghịch với mức độ che sáng Càng tăng diện tích che sáng thì hệ rễ càng kém phát triển

3.1.1.2 Cấu tạo giải phẫu rễ

* Cấu tạo sơ cấp

+ Phần vỏ: Rễ sơ cấp thích nghi với chức năng hấp thụ nước và muối khoáng

hòa tan trong đất nên tầng cuticun không xuất hiện Sự có mặt của rất nhiều lông hút làm tăng diện tích tiếp xúc giữa rễ và đất, tăng khả năng hấp thụ

nước và chất dinh dưỡng (ảnh 2)

Ảnh 2 Lát cắt ngang rễ sơ cấp loài Đơn mặt trời