Cấu tạo sơ cấp thân rau Dừa nước từ ngoài vào trong bao gồm các phần như sau: biểu bì có một lớp tế bào sống không chứa diệp lục, tế bào dạng hình phiến xếp sít nhau, [r]
Trang 1NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ GIẢI PHẪU CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THỦY SINH
Nguyễn Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Luyến, Cao Thị Phương Thảo, Lê Phương Dung *
Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
TÓM TẮT
Một số loài thực vật thủy sinh như rau Rút (Neptunia oleracea Lour.), rau Dừa nước (Ludwidgia adscendens L.) và Bèo tây (Eichhornia crassipes Solms) là những loài cây sống phổ biến trong
nước ao, hồ Chúng có nhiều công dụng khác nhau như dùng làm thuốc chữa bệnh, làm rau ăn và
có vai trò làm sạch môi trường nước bị ô nhiễm Vì vậy, chúng là đối tượng được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu về đặc điểm hình thái, cấu tạo giải phẫu thích nghi với môi trường sống ở nước ao, hồ của ba loài thực vật thủy sinh nói trên Sử dụng phương pháp làm tiêu bản hiển vi, quan sát và mô tả theo tài liệu của Hoàng Thị Sản, Nguyễn Phương Nga (2008) Kết quả đã mô tả được đặc điểm hình thái, cấu tạo giải phẫu thích nghi của các loài rau Rút, rau Dừa nước và Bèo tây sống trong môi trường nước ao, hồ, nhằm cung cấp những dữ liệu phục vụ trong học tập và nghiên cứu
Từ khóa: Rau Rút, rau Dừa nước, Bèo tây, rễ, thân.
MỞ ĐẦU*
Việt Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió
mùa nóng, ẩm nên hệ thực vật rất phong phú
và đa dạng Theo Phạm Hoàng Hộ (2003) [2],
ở nước ta hiện nay có gần 13.000 loài thực vật
bậc cao có mạch sống trong các môi trường
trên cạn và dưới nước Những loài thực vật
thủy sinh như cây rau Rút (Neptunia oleracea
Lour.), rau Dừa nước (Ludwidgia adscendens
L.) và Bèo tây (Eichhornia crassipes Solms)
là những loài cây sống phổ biến trong các ao,
hồ ở nước ta Mặc dù có nhiều công trình
nghiên cứu về tác dụng làm thuốc chữa bệnh,
làm rau ăn hoặc dùng làm sạch môi trường
nước bị ô nhiễm của cây rau Rút, rau Dừa
nước và cây Bèo tây [3], [4], [5], [7], nhưng
chưa có công trình nào nghiên cứu một cách
đầy đủ, có hệ thống về đặc điểm hình thái,
cấu tạo giải phẫu thích nghi của các loài cây
này trong môi trường sống ở nước ao, hồ Vì
vậy, kết quả thu được nhằm cung cấp những
dữ liệu phục vụ trong học tập, nghiên cứu và
giải thích mối quan hệ thích nghi của các loài
thực vật với môi trường sống
*
Tel: 0971 338385, Email: lephuongdung@dhsptn.edu.vn
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Là ba loài thực vật rau Rút (Neptunia oleracea Lour.), rau Dừa nước (Ludwidgia adscendens L.) và cây Bèo tây (Eichhornia crassipes Solms.) được thu thập tại Thái Nguyên
Phương pháp nghiên cứu
Xác định tên khoa học theo phương pháp hình thái so sánh, đối chiếu với khóa phân loại và
mô tả loài theo Phạm Hoàng Hộ (2003) [2], Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (2003, 2005) [1] Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu hiển vi rễ, thân, lá theo phương pháp của Hoàng Thị Sản, Nguyễn Phương Nga (2008) [6], quan sát và chụp ảnh tiêu bản trên kính hiển vi quang học kết nối với phần mềm Microscope Manager KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đặc điểm hình thái
Cây rau Rút (Neptunia oleracea Lour.)
Rau Rút được trồng ở các ao, hồ, làm rau ăn, rau có mùi thơm đặc trưng Rau Rút là loài cây thân thảo xốp sống dưới nước, mọc lan trên mặt nước Thân thường mềm, xốp, rỗng ruột, cọng non được bao bọc bởi một lớp phao trắng xốp Lá kép lông chim hai lần,
Trang 2phiến lá chét nhỏ 2 x 5 mm và mọc đối Rễ
chùm, có rễ gốc bám vào đất, rễ đốt mọc
thành chùm từ đốt thân phát triển ở trong
nước Hoa tập hợp thành cụm hoa hình đầu,
màu vàng, quả có 6 hạt dẹt, nhẵn
Rau Dừa nước (Ludwidgia adscendens L.)
Rau Dừa nước thường sinh sống tự nhiên ở
các ao, hồ và đầm lầy Thân có tiết diện tròn,
phân cành nhiều, cành nằm được mọc ra từ
các kẽ lá, về sau các cành hơi đứng Lá đơn
nguyên, hầu hết đều mọc cách, phiến lá hình
xoan ngược, mép lá thẳng, gân lông chim,
cuống lá thường dài bằng một nửa phiến lá
Có hai loại lá, lá chìm trong nước có màu đỏ
tím, lá nổi trên mặt nước có màu xanh Cây
sống ở nước có rễ phát triển từ các mấu thân
và tạo thành các chùm phao chứa khí giúp cây
ngập trong nước nhưng vẫn đảm bảo chức
năng sinh lý bình thường và giúp ngọn cây
hướng lên khỏi mặt nước Rau Dừa nước có
hoa to màu trắng, lá đài hình tam giác, tràng
hoa rời, quả hình trụ, hạt nhỏ và nhiều
Cây Bèo tây (Eichhornia crassipes Solms)
Bèo tây là loài dễ sống, có thể ở ao, hồ, kênh
mương hay nơi đất ẩm Cây Bèo tây mọc cao
khoảng 30 cm hay hơn, cây thân thảo với
phiến lá dạng hơi tròn, màu xanh lục, láng và
mặt nhẵn Cuống lá phồng lên thành phao
trông giống như chiếc lọ lục bình giúp cây nổi
trên mặt nước Lá mọc hình hoa thị, gân lá
hình cung dài, hẹp Hoa không đều, mọc thành
chùm ở ngọn, màu tím nhạt, đài và tràng cùng
màu, dính liền với nhau ở gốc Cánh hoa trên
có một đốm màu vàng, 6 nhị, quả nang Rễ
Bèo tây màu đen buông rủ trong nước
Từ đặc điểm hình thái của các loài cây rau
Rút, rau Dừa nước, Bèo tây, cho thấy cả ba
loài đều có những đặc điểm phù hợp thích
nghi với môi trường sống nổi trên mặt nước
như cây thân thảo, thường xốp, nhẹ, thân có
sự biến đổi tạo thành các phao trắng bao
quanh phía ngoài thân (rau Rút), hoặc ở các
đốt phần thân bị ngập nước có các chùm phao
xốp (rau Dừa nước) hay có cuống lá phình to,
xốp tựa như phao (Bèo tây)
Đặc điểm cấu tạo giải phẫu
Cây rau Rút (Neptunia oleracea Lour.)
Cấu tạo giải phẫu thân
Cấu tạo sơ cấp thân cây rau Rút gồm các phần
như sau (Hình 1):
Hình 1 Cấu tạo sơ cấp thân rau Rút
Ngoài cùng là một lớp tế bào biểu bì hình chữ nhật, kích thước đồng đều xếp sít nhau, có
chức năng bảo vệ Dưới biểu bì là hệ thống
mô dày rất phát triển, chủ yếu là mô dày góc
và mô dày xốp, gồm 15 - 16 lớp tế bào có vách dày bằng xenluloz đảm nhiệm chức năng cơ học Mô cứng gồm 6 - 7 lớp tế bào rất khác nhau về hình dạng và tính chất, các tế bào này sắp xếp chủ yếu ở phía ngoài các bó dẫn, thực hiện vai trò cơ học đảm bảo cấu trúc
vững chắc của cây Hệ dẫn ở thân cây là các
bó dẫn kiểu chồng chất hở xếp thành vòng
trong thân thực hiện chức năng dẫn truyền
Libe sơ cấp gồm nhiều lớp tế bào sống, có hình đa giác, kích thước nhỏ, sắp xếp sít
nhau Giữa gỗ và libe là tầng trước phát sinh gồm các tế bào sống có hình dẹt, màng mỏng
Gỗ sơ cấp gồm 5 - 7 lớp tế bào, phân hóa theo
hướng li tâm Phần chiếm diện tích chủ yếu
trong thân là hệ thống mô mềm, gồm 20 - 25 lớp tế bào, các tế bào có hình hơi tròn, kích thước khá đồng đều, màng mỏng bằng xenluloz, sắp xếp thưa nhau để chừa ra nhiều khoảng gian bào lớn chứa khí Chính những khoảng trống này giúp thân cây rau Rút nhẹ, xốp và nổi trên mặt nước
Cấu tạo giải phẫu cuống lá
Phía ngoài của cuống lá cây rau Rút là một lớp tế bào biểu bì hình chữ nhật, xếp xít nhau
Trang 3làm nhiệm vụ bảo vệ Tiếp theo là mô dày với
chức năng cơ học gồm 2- 3 lớp tế bào sống,
có màng sơ cấp dày bằng xenluloz, sắp xếp sít
nhau Mô mềm rất phát triển chiếm phần lớn
diện tích của cuống lá gồm nhiều lớp tế bào,
các tế bào hình tròn cạnh xếp thưa để chừa ra
những khoang trống lớn chứa khí Mô cứng
gồm 5 - 7 lớp tế bào có hình đa giác và kích
thước không đồng đều, các tế bào có màng
dày hóa gỗ và sắp xếp theo hình vòng cung
bao quanh bên ngoài bó dẫn để nâng đỡ phiến
lá Các bó dẫn nằm trong khối mô mềm
thường xếp thành hình cung, mặt lõm của
cung quay vào phía trong, bó lớn nhất nằm
trên mặt phẳng đối xứng, các bó khác nhỏ
hơn nằm đối xứng ở hai bên Cấu tạo một bó
dẫn gồm libe sơ cấp có 8 - 9 lớp tế bào sống,
màng mỏng, hình đa giác nhỏ, kích thước
không giống nhau, xếp sít nhau Gỗ sơ cấp
nằm phía trong libe sơ cấp, có 10 - 12 lớp tế
bào với hình dạng và kích thước không đồng
đều (Hình 2)
Hình 2 Cấu tạo cuống lá cây rau Rút
Rau Dừa nước (Ludwidgia adscendens L.)
Cấu tạo giải phẫu thân cây
Cấu tạo sơ cấp thân rau Dừa nước từ ngoài
vào trong bao gồm các phần như sau: biểu bì
có một lớp tế bào sống không chứa diệp lục,
tế bào dạng hình phiến xếp sít nhau, thường
có vách ngoài dày hơn vách trong làm nhiệm
vụ bảo vệ Mô dày nằm dưới biểu bì, chủ yếu
là mô dày góc gồm 1 - 2 lớp tế bào sống, các
tế bào mô dày có hình đa giác, kích thước
không đều nhau, có vách dày bằng xenluloz,
đảm nhận chức năng cơ học Mô mềm vỏ
nằm ở phía trong mô dày, gồm 14 - 16 lớp tế bào, mỗi tế bào có hình hơi tròn sắp xếp không sít nhau để chừa ra các khoảng trống lớn chứa khí Vách tế bào mỏng, kích thước không đồng đều Các tế bào mô mềm vỏ ở phía ngoài có lục lạp nên thân non có màu lục, đảm nhiệm chức năng quang hợp Vỏ trong có cấu tạo từ 1-2 lớp tế bào, kích thước các tế bào khá đồng đều, xếp sít nhau, nhỏ hơn các tế bào mô mềm và hơi kéo dài theo hướng tiếp tuyến Vỏ trụ là miền ngoài cùng của phần trụ nằm phía trong lớp nội bì gồm các tế bào sống, hình chữ nhật nhỏ, có màng mỏng Hệ dẫn của thân có kiểu bó chồng chất với libe nằm ngoài, gỗ nằm trong Libe sơ cấp gồm những tế bào sống có hình đa giác nhỏ, xếp sít nhau, phân hóa hướng tâm Gỗ sơ cấp gồm 5 - 6 lớp tế bào, các mạch gỗ có vách dày hóa gỗ, cứng Phần mô mềm ruột gồm các tế bào màng mỏng bằng xenluloz, hình hơi tròn, kích thước tăng dần từ ngoài vào trong, mô mềm chứa nhiều chất dự trữ cho cây (Hình 3)
Hình 3 Cấu tạo sơ cấp thân rau Dừa nước
Cấu tạo giải phẫu lá cây
Bên ngoài lá có biểu bì trên (mặt trên lá) và biểu bì dưới (mặt dưới lá) gồm các tế bào hình chữ nhật, xếp sít nhau làm nhiệm vụ bảo
vệ Biểu bì mặt dưới lá có nhiều lỗ khí giúp lá thực hiện việc trao đổi khí giữa cây và môi trường Giữa hai lớp biểu bì trên và biểu bì dưới là phần thịt lá gồm có mô giậu, mô xốp
Mô giậu gồm 1-2 lớp tế bào hình chữ nhật dài, xếp vuông góc với lớp biểu bì, tế bào mô giậu có rất nhiều diệp lục đảm nhiệm chức năng quang hợp Mô xốp nằm tiếp giáp với
Trang 4lớp biểu bì dưới, gồm những tế bào tròn cạnh,
kích thước không đều, sắp xếp rời rạc tạo ra
những khoang trống là nơi dự trữ khí giúp
cho quá trình trao đổi khí tiến hành thuận lợi
Hệ dẫn gồm các bó dẫn kiểu bó chồng chất
đảm nhiệm chức năng dẫn truyền Libe sơ cấp
gồm 2 - 3 lớp tế bào hình đa giác nhỏ Gỗ sơ
cấp nằm phía trong gồm 5 - 6 lớp tế bào hình
tròn cạnh Phần gân lá gồm: Mô dày nằm sát
dưới biểu bì, gồm 2 lớp tế bào có màng dày
bằng xenluloz đảm nhận chức năng cơ học
Tiếp đến là mô mềm gồm 15-17 lớp tế bào có
hình đa giác hơi tròn xếp rời rạc để lại nhiều
khoang trống lớn chứa khí Bó dẫn xếp thành
dải hình vòng cung theo gân lá, thuộc bó
chồng chất, đảm nhiệm chức năng dẫn truyền
(Hình 4)
Hình 4 Cấu tạo lá rau Dừa nước
Cấu tạo giải phẫu rễ cây
Cấu tạo sơ cấp của rễ gồm các phần như sau
(Hình 5)
Hình 5 Cấu tạo sơ cấp rễ rau Dừa nước
Bên ngoài là biểu bì có một lớp tế bào có hình
chữ nhật, màng mỏng, xếp sít nhau làm nhiệm
vụ bảo vệ Phần vỏ sơ cấp có vỏ ngoài nằm
ngay dưới biểu bì gồm một lớp tế bào có
nhiều cạnh, hơi kéo dài, màng mỏng và xếp
sít nhau Mô mềm vỏ gồm 13 - 14 lớp tế bào,
các tế bào có màng mỏng bằng xenluloz xếp thưa nhau, để hở nhiều khoảng gian bào nhỏ chứa khí Vỏ trong có một lớp tế bào nằm phía trong cùng của vỏ sơ cấp, có đai caspari tại các vách xuyên tâm nên việc dẫn truyền nước và chất dinh dưỡng được thực hiện theo một chiều nhất định Phần trụ giữa có vỏ trụ nằm ngay sát vỏ trong, gồm một lớp tế bào sống có màng mỏng Hệ dẫn gồm các bó gỗ
và bó libe riêng biệt, xếp xen kẽ nhau dưới vỏ trụ và vòng quanh trụ giữa Libe sơ cấp phân hóa hướng tâm, gồm các tế bào hình đa giác
Gỗ sơ cấp cũng phân hóa hướng tâm, gồm 2 -
3 lớp tế bào có hình hơi tròn Phần trong cùng
là mô mềm ruột gồm các tế bào có màng mỏng bằng xenluloz, kích thước tăng dần từ ngoài vào trong có chức năng dự trữ
Cây Bèo tây (Eichhornia crassipes Solms)
Cấu tạo giải phẫu cuống lá
Bèo tây là cây một lá mầm, có cuống lá phình
to, phía ngoài là biểu bì gồm 1-2 lớp tế bào hình chữ nhật xếp sít nhau có kích thước khá đồng đều và thực hiện chức năng bảo vệ Mô mềm gồm các tế bào có hình tròn cạnh, kích thước tăng dần từ ngoài vào trong Các tế bào
mô mềm này sắp xếp thưa nhau tạo thành các khoang trống lớn chứa khí Chính nhờ khoảng gian bào này làm cho cuống lá phình to chứa khí như chiếc phao giúp cây nổi trên mặt nước Giữa các tế bào mô mềm là các tinh thể canxi oxalate hình kim Số lượng các bó dẫn nhiều, nằm rải rác khắp cuống lá, bó dẫn kiểu chồng chất kín (libe ở phía ngoài, gỗ nằm phía trong) Trong cuống lá các bó dẫn nhỏ nằm phía ngoài, bó dẫn lớn hơn nằm phía trong (Hình 6)
Hình 6 Cấu tạo cuống lá Bèo tây
Trang 5Cấu tạo giải phẫu phiến lá
Phiến lá được bao bọc bởi hai lớp biểu bì,
biểu bì trên và biểu bì dưới đều có một lớp tế
bào hình chữ nhật có vách dày xếp sít nhau
làm nhiệm vụ bảo vệ Lỗ khí có cả ở biểu bì
trên và biểu bì dưới của lá giữ vai trò trao đổi
khí cho cây Cấu tạo lá Bèo tây có sự phân
hóa thành mô giậu và mô xốp Mô giậu có 2 -
3 lớp tế bào, hình dạng tế bào dài, xếp vuông
góc với biểu bì Tế bào mô giậu có màng
mỏng chứa nhiều diệp lục, xếp khá sít nhau
để chừa ra các khoảng gian bào nhỏ cho
không khí đi qua Mô xốp gồm 10 - 12 lớp tế
bào, hình dạng tế bào đồng đều (tròn hay bầu
dục), xếp không sát nhau để chừa ra những
khoảng gian bào lớn chứa khí, các tế bào mô
xốp có ít diệp lục hơn ở tế bào mô giậu Số
lượng các bó dẫn ở lá thường nhiều (Hình 7)
Hình 7 Cấu tạo phiến lá Bèo tây
Cấu tạo giải phẫu rễ
Ở bên ngoài rễ Bèo tây là biểu bì có một lớp
tế bào kích thước đồng đều, màng hóa bần
xếp sít nhau làm nhiệm vụ bảo vệ Dưới biểu
bì là lớp vỏ ngoài gồm 3 - 4 lớp tế bào có
hình đa giác không đều, màng mỏng và xếp
sít nhau Tiếp theo là 10 - 12 lớp tế bào mô
mềm vỏ có kích thước không đồng đều, các tế
bào mô mềm nằm phía ngoài lớn hơn và xếp
không sít nhau để lại những khoảng gian bào
lớn chứa khí Ở phía trong mô mềm vỏ với
các tế bào nhỏ hơn hình tròn cạnh, gồm 3 - 4
lớp tế bào xếp thành các vòng đồng tâm Vỏ
trong chỉ có một lớp tế bào và thường có đai
caspari hình chữ U Nhờ có đai này mà các
chất được lông hút hút vào qua phần mô mềm
vỏ chỉ được tiếp tục dẫn vào theo một chiều
nhất định Phần trụ giữa gồm vỏ trụ có một lớp
tế bào có màng mỏng nằm sát với lớp vỏ trong Hệ dẫn với các bó gỗ, bó libe riêng rẽ nhau và xếp xen kẽ nhau, bó gỗ phân hóa hướng tâm Bó libe gồm các tế bào hình đa giác nhỏ, chiếm tỷ lệ nhỏ nằm xen kẽ với các
bó gỗ Phần ruột cấu tạo bởi các tế bào mô mềm hình tròn cạnh, xếp không sít nhau để
hở những khoảng gian bào nhỏ chứa chất dự trữ (Hình 8)
Hình 8 Cấu tạo rễ Bèo tây
KẾT LUẬN Đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu cơ quan sinh dưỡng (rễ, thân, lá, cuống lá) của
ba loài thực vật thủy sinh là cây rau Rút, rau Dừa nước và cây Bèo tây đã thể hiện sự thích nghi cao với môi trường sống ở nước Các cơ quan, bộ phận của cây thường xốp hoặc biến đổi trở thành những phao chứa nhiều không khí, giúp cây nhẹ và sống nổi trên mặt nước
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (2003-2005),
Danh lục các loài thực vật Việt Nam, tập 2-3, Nxb
Nông nghiệp, Hà Nội
2 Phạm Hoàng Hộ (2003), Cây cỏ Việt Nam, Nxb
Trẻ Tp Hồ Chí Minh
3 Võ Thị Mai Hương, Trần Thanh Tùng (2008),
“Nghiên cứu chỉ tiêu sinh lý-hóa sinh và khả năng
xử lý nước thải lò mổ của rau Dừa nước
(Ludwidgia adscendens L.)”, Tạp chí Khoa học,
Đại học Huế, số 48, tr 75-84
4 Đỗ Tất Lợi (2004), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội
5 Vũ Thị Nguyệt, Trần Văn Tựa, Nguyễn Trung Kiên, Đặng Đình Kim (2014), “Nghiên cứu sử dụng
Bèo tây Eichhornia crassipes Solms để xử lý nitơ và
phôtpho trong nước thải chăn nuôi lợn sau công nghệ
biogas”, Tạp chí Sinh học, 37(1), tr 53-59
Trang 66 Hoàng Thị Sản, Nguyễn Phương Nga (2008),
Thực tập hình thái - giải phẫu học thực vật, Nxb
Đại học Sư phạm, Hà Nội
7 El Zawahry M M., Kamel M M (2004),
“Removal of azo and anthraquinone dyes from
aqueous solutions by Eichhornia crassipes”, Water Research, 38, pp 2967-2972
SUMMARY
STUDY OF MORPHOLOGICAL AND ANATOMICAL CHARACTERISTICS
OF SOME AQUATIC PLANTS
Nguyen Thi Thu Ha, Nguyen Thi Luyen, Cao Thi Phuong Thao, Le Phuong Dung *
TNU – University of Education Several aquatic plants species such as Neptunia oleracea, Ludwidgia adscendens and Eichhornia crassipes are common species in ponds and lakes They can be used for different purposes such as
medicine, food as well as cleaning the contaminated water environment Accordingly, many scientists have chosen them as subjects in recent studies In this paper, we present the research results on morphological and anatomical characteristics of the above three aquatic plants in order
to see how they adapt to the ponds and lakes water environment The study findings have
described the morphological and anatomical characteristics of Neptunia oleracea, Ludwidgia adscendens and Eichhornia crassipes adapted to their living in ponds and lakes water environment
to provide data for study and research
Keywords: Neptunia oleracea, Ludwidgia adscendens, Eichhornia crassipes, roots, stems
Ngày nhận bài: 12/3/2018; Ngày phản biện: 22/3/2018; Ngày duyệt đăng: 27/4/2018
*
Tel: 0971 338385, Email: lephuongdung@dhsptn.edu.vn