---***--- NGUYỄN LAN HƯƠNG NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU CƠ QUAN SINH DƯỠNG VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA LOÀI ĐẬU SĂNG CANJANUS CAJAN L.. ---***--- NGUYỄN LAN HƯƠNG NGHIÊN CỨU
Trang 1-*** -
NGUYỄN LAN HƯƠNG
NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU CƠ QUAN SINH DƯỠNG VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG
CỦA LOÀI ĐẬU SĂNG (CANJANUS CAJAN L MILLSP.)
TRỒNG TẠI HÀ NỘI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học
HÀ NỘI, 2018
Trang 2-*** -
NGUYỄN LAN HƯƠNG
NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU CƠ QUAN SINH DƯỠNG VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG
CỦA LOÀI ĐẬU SĂNG (CANJANUS CAJAN L MILLSP.)
Trang 3Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất 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 khóa luận
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 Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy, cô giáo đã đóng góp nhiều ý kiến, giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành khóa luận
Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã quan tâm giúp đỡ trong quá trình hoàn thành khóa luận
Tác giả
Nguyễn Lan Hương
Trang 4Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, tất cả các số liệu, kết quả trong khóa luận 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 khóa luận của tôi
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Trang 5LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC ẢNH
DANH MỤC CÁC BẢNG
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 2
3 Phạm vi nghiên cứu 2
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2
5 Đóng góp mới 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Giới thiệu đối tượng nghiên cứu 3
1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 4
1.2.1 Tình hình nghiên cứu một số cây họ Đậu trên thế giới 4
1.2.2 Tình hình nghiên cứu một số cây họ Đậu tại Việt Nam 6
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8
2.1 Đối tượng nghiên cứu 8
2.2 Nội dung nghiên cứu 8
2.3 Phương pháp nghiên cứu 8
2.3.1 Ngoài thực địa 8
2.3.2 Trong phòng thí nghiệm 9
2.4 Địa điểm tiến hành nghiên cứu 12
Trang 6săng (Cajanus cajan L Millsp.) 13
3.1.1 Rễ 13
3.1.2 Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của thân 16
3.1.3 Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của lá 20
3.1.4 Hình thái của hoa và quả 25
3.2 Ảnh hưởng của chế độ che sáng khác nhau tới sinh trưởng của cây Đậu săng 26
3.2.1 Chiều cao thân cây 26
3.2.2 Biến động số lượng lá 28
3.3 Một số bài thuốc chữa bệnh bằng cây Đậu săng 29
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
Trang 7STT Kí hiệu Nội dung
Trang 8Ảnh 2: Hình thái mẫu cây Đậu săng nghiên cứuError! Bookmark not defined Ảnh 3 Rễ cây Đậu săng Error! Bookmark not defined
Ảnh 4 Phần vỏ rễ cây Đậu săng 16
Ảnh 5 Cắt ngang rễ thứ cấp cây Đậu săng 16
Ảnh 6 Cắt ngang phần vỏ thân sơ cấp cây Đậu săng 17
Ảnh 7 Cắt ngang một phần thân sơ cấp cây Đậu săng 17
Ảnh 8: Cắt ngang thân thứ cấp cây Đậu săng 19
Ảnh 9: Vết lá cây Đậu săng 19
Ảnh 10: Mặt dưới của lá Error! Bookmark not defined Ảnh 11: Mặt trên của lá Error! Bookmark not defined Ảnh 12: Cắt ngang cuống lá 22
Ảnh 13: Một phần cuống lá 22
Ảnh 14: Cắt ngang cuống lá chét 22
Ảnh 15: Lông tiết 22
Ảnh 16: Cắt ngang gân chính của lá 23
Ảnh 17: Cấu tạo phiến lá 23
Ảnh 18: Cành mang hoa 25
Ảnh 19: Quả và hạt 25
Ảnh 20: Hình thái hoa 26
Ảnh 21: Hình thái nhị 26
Ảnh 22: Cây ở ô che sáng 28
Ảnh 23: Cây ở ô đối chứng 28
Trang 9Bảng 3.1 Ảnh hưởng của việc che sáng tới chiều cao của thân cây Đậu săng 27Bảng 3.2 Ảnh hưởng của việc che sáng tới số lá sinh ra của cây Đậu săng (chiếc lá / cây) 29
Trang 10MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Đậu săng hay còn gọi là Đậu triều, có tên khoa học là Canjanus
cajan L Millsp., họ Đậu (Fabaceae), thân gỗ cao, thuộc nhóm cây lâu
năm Cây Đậu săng rất dễ sống, có thể sống ở nhiều loại đất khác nhau, tuy nhiên Đậu săng vẫn thích hợp với đất khô hơn là ngập úng hay sương giá Đậu săng là một nguồn thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng mà ít người biết đến, đặc biệt hàm lượng protein, Đậu săng ở nhiều khu vực nước nhiệt đới được người dân sử dụng trong các món ăn hằng ngày Quả và hạt xanh được sử dụng làm rau xanh Hạt già dùng nấu súp, cơm nếp hoặc ủ nảy mầm làm giá Cây Đậu săng có sinh khối nhanh nên có thể sử dụng làm cây thức ăn gia súc lưu niên hoặc làm phân xanh
Ở Việt Nam, cây Đậu săng thường được trồng để lấy bóng mát, cây che phủ, nên còn được gọi là cây Cọc rào Ở Bắc Bengal - Thái Lan người ta còn dùng Đậu săng để làm cây ký chủ sản xuất cánh kiến, nhựa cánh kiến Ở Malaysia, lá Đậu săng được dùng làm thức ăn cho tằm, thân cây phơi khô dùng làm nhiên liệu đốt và đan lát thủ công mỹ nghệ [19]
Trong đông y, Đậu săng có tính mát, vị đắng có tác dụng giúp tiêu hóa, thông hô hấp, chữa cảm mạo, giải độc, chữa ban sởi cho trẻ em,… Các bộ phận thường dùng để làm để làm thuốc như thân cây, lá, rễ, hạt, có thể chữa một số căn bệnh như đau mỏi, nhức xương khớp, ho, cảm,… Bộ phận dùng làm thuốc thường là rễ, lá, hạt và thân cây Hạt cũng dùng như rễ, nhưng còn
có tác dụng chữa ho, cảm, đau mỏi, nhức xương khớp, giảm phù ứ nước chưa
rõ nguyên nhân [18]
Ở Việt Nam đã có nhiều tác giả nghiên cứu về hình thái, giải phẫu của thực vật nói chung cũng như một số loài trong họ Đậu nói riêng Tuy nhiên, các tài liệu nghiên cứu về cây Đậu săng còn ít Do đó, chúng tôi đã
Trang 11tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hình thái, giải phẫu cơ quan
sinh dưỡng và một số đặc điểm sinh trưởng của loài Đậu săng
(Canjanus cajan L Millsp.) trồng tại Hà Nội”
Qua đề tài này, chúng tôi muốn cung cấp thêm dẫn liệu minh họa cho phần lý thuyết và thực hành về thực vật và các môn có liên quan
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Đề tài góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành Thực vật học và là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về cây Đậu săng ở Việt Nam
Ý nghĩa thực tiễn: Ứng dụng kết quả đạt được làm phong phú thêm dẫn liệu về hình thái, giải phẫu thích nghi khi giảng dạy bộ môn Hình thái giải phẫu học thực vật và Sinh lý học thực vật
5 Đóng góp mới
Cung cấp một số dẫn liệu về hình thái, giải phẫu và sự sinh trưởng của loài Đậu săng tại khu vực nghiên cứu
Trang 12CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Giới thiệu đối tượng nghiên cứu
Ảnh 1: Hình thái cây Đậu săng (Nguồn gốc: Internet)
Đậu săng (tên khoa học Cajanus cajan L Millsp., tên khác: Đậu triều, Đậu cọc rào,…), họ Đậu (Fabaceae), dạng bán thân gỗ, thuộc nhóm cây
lâu năm, nhưng được trồng hàng năm để thu quả; thân khoẻ, hoá gỗ có thể cao tới 4m [2]
Đậu săng là cây trồng dễ tính, có thể sống được ở mọi loại đất có pH dao động từ 4,5 - 8,4 Ở những vùng khô hạn, lượng mưa hàng năm thấp hơn 650mm, Đậu săng vẫn cho năng suất hạt cao vì cây chín sớm và tỉ lệ nhiễm sâu bệnh hại thấp Cây sinh trưởng ở nhiệt độ 10oC - 35oC nhưng thích hợp nhất là 18oC - 29oC [18]
Trang 13Đậu săng mọc tự nhiên trong rừng thứ sinh, rừng thưa, dọc các bờ sông từ vùng thấp tới độ cao 1.200m; ngoài ra còn phổ biến ở nhiều nước Đông Nam Á, Ấn Độ, Trung Quốc,…
Theo Đông y, lá Đậu săng có vị ngọt, tính bình, có ít độc, dùng để gây nôn khi bị ngộ độc thuốc trừ sâu, giải độc đậu mùa, chữa lỵ, sởi, lại dùng nấu tắm trị bệnh ngoài da, giã đắp trị mụn nhọt, vết thương; rễ có tác dụng thanh nhiệt giải độc, giảm đau, sát trùng, dùng làm thuốc chữa sốt, giải độc, tiêu thũng
và chứng hay đái đêm; hạt có vị ngọt hơi chua, tính ấm, không độc, dùng thanh nhiệt giải độc, bổ trung ích khí, lợi thủy tiêu thực, cầm máu [19]
Sách Nam Phương Gia Truyền của Hòa thượng Thích Từ Huệ, trụ trì
Tịnh xá Mỹ Đức ở thành phố Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang, có viết về tính dược của rễ và cây Đậu săng như sau [19]:
“Rễ Đậu săng trừ vi trùng độc Chất lạt hơi hậu đắng chát mà Yết hầu sưng đau đớn sanh ra Lại đem cứu bệnh tình cũng đặng”
“Cây Đậu săng vị cay khí ấm
Vị ngọt mà có chất giải ban
Lá cần dùng trị cảm thương hàn Cây có sức trợ tỳ cường vị”
1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.2.1 Tình hình nghiên cứu một số cây họ Đậu trên thế giới
Họ Đậu hay còn gọi họ Cánh bướm (danh pháp khoa học: Fabaceae, đồng nghĩa: Leguminoseae, Papilionaceae) là một họ thuộc bộ Đậu (Fabales)
Đây là họ thực vật có hoa, với khoảng 730 chi và 19 400 loài.Các loài đa dạng
tập trung nhiều trong các phân họ Trinh nữ (Mimosoideae) và phân họ Đậu (Faboideae), chúng chiếm khoảng 9,4% trong tổng số loài thực vật Hai lá
Trang 14mầm Ước tính các loài trong họ này chiếm khoảng 16% các loài cây trong vùng rừng mưa nhiệt đới Nam Mỹ Ngoài ra, họ này cũng có mặt nhiều ở các rừng mưa và rừng khô nhiệt đới ở châu Mỹ và châu Phi [3]
Trên thế giới đã có nhiều nhà khoa học tham gia nghiên cứu các cây thuộc họ Đậu theo những hướng khác nhau, trong đó nghiên cứu về những đặc điểm sinh lí, sự đa dạng di truyền, phân lập gen,…lần lượt được thảo luận trên các tạp chí chuyên ngành
Afzal và CS (2004) đã nghiên cứu sự đa dạng di truyền của 21 giống Đậu xanh nhằm chọn giống Đậu xanh có năng suất cao và chống chịu bệnh Tác giả đã sử dụng 34 mồi ngẫu nhiên, kết quả thu được 204 phân đoạn ADN được nhân bản trong đó có khoảng 75% phân đoạn thể hiện tính đa hình [14]
Nghiên cứu của Islam và Razzaque (2010) đã chỉ ra mối tương quan thuận giữa các giống đậu xanh năng suất hạt cao với cường độ quang hợp của cây, mặc dù không phải luôn có tương quan chặt chẽ nhưng khả năng quang hợp cao sẽ cho năng suất cây trồng lớn
Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu Châu Á (AVRDC) đã thiết lập hệ thống đánh giá (Soybean - Evaluation - Aset) giai đoạn 1, đã phân phát được trên 20 000 giống đến 546 nhà khoa học của 164 nước Nhiệt Đới và Á Nhiệt Đới Kết quả đánh giá giống của Aset với các giống Đậu tương là đã đưa vào trong mạng lưới sản xuất được 21 giống ở trên 10 quốc gia (Nguyễn Thị Út, 2006) [15]
Đài Loan bắt đầu chương trình chọn tạo giống đậu tương từ năm 1961
và đã đưa vào sản xuất các giống Kaoshing 3, Tai nung 3, Tai nung 4 cho năng suất cao hơn giống khởi đầu và vỏ quả không bị nứt Đặc biệt giống Tai nung 4 được dùng làm nguồn gen kháng bệnh trong các chương trình lai tạo giống ở các cơ sở khác nhau như trạm thí nghiệm Major (Thái Lan), Trường Đại học Philipines (Vũ Tuyên Hoàng và các cộng sự, 1995) [14]
Trang 15Ấn Độ đã tiến hành khảo nghiệm các giống địa phương và nhập nội tại trường đại học Tổng hợp Pathaga Tổ chức AICRPS (The All India Coordinated Research Project on Soybean) và NRCS (National Research Center for Soybean) đã tập trung nghiên cứu và đã phát hiện ra 50 tính trạng phù hợp với khí hậu nhiệt đới, đồng thời phát hiện những giống chống chịu cao với bệnh khám virus (Brown D M., 1960) [14]
M B Ratnaparkhe, V S Gupta, M R Ven Murthy, P K Ranjekar
với đề tài “In dấu di truyền của cây Đậu săng (Cajanus cajan L Millsp) và
những họ hàng của nó trong tự nhiên bằng kĩ thuật RAPD” Các tác giả đã sử
dụng kĩ thuật chỉ thị phân tử của ADN đa hình khuếch đại ngẫu nhiên (RAPD) dùng để nhận dạng cây Đậu săng và họ hàng của nó trong tự nhiên Việc sử dụng các đoạn mồi đơn gồm các chuỗi nucleotit bất quy tắc cho ra kết quả là sự khuếch đại có chọn lọc các ADN vốn mang tính đặc trưng cho từng
cá thể Dựa vào phương thức này, tác giả đã thiết lập được mối quan hệ di truyền giữa cây Đậu săng và họ hàng của nó trong tự nhiên [15]
1.2.2 Tình hình nghiên cứu một số cây họ Đậu tại Việt Nam
Các nghiên cứu trên cây họ Đậu tại Việt Nam bao gồm: đánh giá năng suất, chất lượng hạt, phân tích các chỉ tiêu sinh lí, hóa sinh và mối quan hệ di truyền của cây trồng Nghiên cứu về gen liên quan tới khả năng chống chịu, chọn, tạo giống nhờ đột biến gen và công nghệ tế bào thực vật, tạo cây chuyển gen,
Một số công trình nghiên cứu với các nội dung như: tuyển chọn giống chịu hạn, nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của cây đậu tương trong điều kiện gây hạn (Nguyễn Văn Mã, Phan Hồng Quân), nghiên cứu mối quan
hệ giữa tính chịu hạn với thành phần điện di protein của hạt đậu tương (Trần Thị Phương Liên, Nông Văn Hải, ), nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây lạc (Nguyễn Văn Mã) Nghiên cứu sử dụng phân vi lượng để nâng cao khả
Trang 16năng chịu hạn của cây thuộc họ Đậu (Nguyễn Văn Mã, Nguyễn Văn Đính, ), [8], [14], [15]
Tác giả Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Văn Mã (1995) nghiên cứu ảnh hưởng của phân vi lượng tới khả năng chịu hạn và quang hợp ở các thời kì sinh trưởng và phát triển của cây Đậu xanh Qua nghiên cứu nhóm tác giả đã rút ra được kết luận: Nguyên tố vi lượng làm tăng khả năng chịu hạn của cây, tăng cường độ quang hợp thể hiện rõ rệt khi xử lí ở giai đoạn ra hoa, làm tăng năng suất, tăng hàm lượng protein [8]
Lần đầu tiên ở Việt Nam, tác giả Điêu Thị Mai Hoa (2007), đã sử dụng
kĩ thuật RAPD để xác định mức độ tương đồng di truyền của 57 giống Đậu xanh có thời gian chín, mức độ chín tập trung khác nhau; tác giả cùng đã đi phân tích và giải trình tự thành công gen mã hóa ACO tham gia tổng hợp etylen ở đậu xanh [14]
Như vậy, những nghiên cứu liên quan đến các cây thuộc họ Đậu trên thế giới được bắt đầu làm từ sớm với một lượng đề tài rất phong phú, đa dạng Các tác giả đã đi sâu nghiên cứu các hướng khác nhau, song vẫn chủ yếu tập trung khai thác ở mặt chỉ tiêu sinh lý, di truyền, năng suất của cây mà chưa nghiên cứu nhiều về hình thái, giải phẫu của cây, đặc biệt là ở cây Đậu săng
Do đó, việc nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của cây Đậu săng là cần thiết và phù hợp với thực tế
Trang 17CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Cây Đậu săng (Canjanus cajan L Millsp.) được trồng tại Viện Sinh thái
và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2.2 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu cơ quan sinh dưỡng và một số đặc điểm sinh trưởng của cây Đậu săng
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Trang 18Ảnh 2: Hình thái mẫu cây Đậu săng nghiên cứu
* Quan sát, mô tả, chụp ảnh về hình thái loài nghiên cứu
Trang 19Cầm vật cắt ở tay trái, kẹp mẫu ở ngón cái và ngón giữa, ngón trỏ được dùng như điểm tựa cho lưỡi dao
Tay phải cầm lưỡi dao để cắt (có thể dùng một miếng cà rốt, khoai tây, hay khoai lang làm thớt cắt) Chú ý cắt lát thật mỏng vuông góc với trục của mẫu vật, không nháy lại lát cắt
Nhuộm lát cắt: Chúng tôi tiến hành các bước nhuộm kép với quy trình như sau:
- Bước 1: Lát cắt được ngâm vào dung dịch nước Javen trong 15-30 phút để tẩy sạch nội chất của tế bào
- Bước 2: Rửa sạch Javen bằng nước cất 2-3 lần
- Bước 3: Ngâm mẫu bằng dung dịch axit axetic (2 - 3 phút) để tẩy sạch Javen còn dính lại (nếu không Javen sẽ làm mất màu của thuốc nhuộm)
- Bước 4: Rửa sạch sạch axit axetic bằng nước cất (2 lần)
- Bước 5: Nhuộm đỏ mẫu bằng dung dịch Carmin (30 phút đến 1 giờ)
- Bước 6: Rửa mẫu trong nước cất (2-3 lần)
- Bước 7: Nhuộm mẫu trong dung dịch Xanh metylen loãng (1-2 phút)
- Bước 8: Rửa sạch bằng nước cất (2-3 lần)
Chú ý: Nếu cần giữ mẫu đã nhuộm trong thời gian dài thì có thể tăng thời gian nhuộm lên gấp đôi, sau đó rửa lại bằng nước cất và bảo quản trong dung dịch glyxerin
- Bước 9: Lên kính bằng dung dịch Glyxerin
Trang 202.3.2.2 Phương pháp đo trên kính hiển vi: Chúng tôi sử dụng phương
pháp đo của nhóm tác giả Hoàng Thị Sản [16]
Nguyên tắc: Muốn đo kích thước của những vật thể nhỏ thì không thể
đo trực tiếp bằng thước đo chiều dài thông thường mà phải đo gián tiếp: so sánh kích thước cần đo với một thước đo thị kính được lắp thêm vào thị kính của kính hiển vi Từ giá trị của mỗi khoảng cách trên thước đo này của mỗi độ phóng đại khác nhau đã được tính từ trước nhờ một thước đo vật kính sẽ suy
ra kích thước vật cần đo
Dựa theo nguyên tắc trên, chúng tôi dùng trắc vi thị kính của CHDC Đức loại nhỏ Đó là một miếng kính hình tròn có đường kính nhỏ hơn đường kính trong của ống kính, được đặt trong ống kính Ở giữa miếng kính này có khắc một thước dài 1mm và chia ra 100 phần bằng nhau Còn trắc vi thị kính trông giống như một phiến kính thông thường có kích thước 26 x 76mm, ở chính giữa có khắc một dấu bằng một vòng tròn Thước này dài đúng 1mm được chia ra làm 100 phần bằng nhau Như vậy mỗi khoảng cách trên đó dài 0.01mm ứng với 10 µm
* Cách tính chiều dài một vạch: 10xb
Trang 21Trong đó:
a: Số vạch của trắc vi thị kính
b: Số vạch của trắc vi vật kính
Chúng tôi tiến hành đo với số lần: n ≥ 30
2.3.2.3 Phương pháp chụp ảnh qua kính hiển vi quang học: Chúng tôi
chụp ảnh qua kính hiển vi quang học nối với máy ảnh kĩ thuật số
2.4 Địa điểm tiến hành nghiên cứu
Vườn cây của Phòng Thực vật học, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Phòng thí nghiệm bộ môn Thực vật, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2