Nghiên cứu đặc điểm hình thái giải phẫu thích nghi và hoạt tính kháng khuẩn của chi rau mương ludwigia l ở khu bảo tồn đất ngập nước láng sen tỉnh long an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Văn Tiến Dũng NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU THÍCH NGHI VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CHI RAU MƯƠNG (Ludwigia L.) Ở KHU BẢO TỒN ĐẤT NGẬP NƯỚC LÁNG SEN, TỈNH LONG AN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Văn Tiến Dũng NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU THÍCH NGHI VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CHI RAU MƯƠNG (Ludwigia L.) Ở KHU BẢO TỒN ĐẤT NGẬP NƯỚC LÁNG SEN, TỈNH LONG AN Chuyên ngành : Sinh thái học Mã số : 8420120 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM VĂN NGỌT TS ĐẶNG THỊ NGỌC THANH Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu hướng dẫn khoa học TS Phạm Văn Ngọt TS Đặng Thị Ngọc Thanh Kết trình bày luận văn trung thực chưa tác giả cơng bố cơng trình nghiên cứu Các trích dẫn bảng biểu, kết nghiên cứu tác giả khác; tài liệu tham khảo tiểu luận có nguồn gốc rõ ràng theo quy định TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2021 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Văn Tiến Dũng ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Phạm Văn Ngọt TS Đặng Thị Ngọc Thanh tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm q báo cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Tơi xin cảm ơn ThS Quách Văn Toàn Em chia sẻ phương pháp nghiên cứu giải phẫu thực vật hỗ trợ thiết bị, dụng cụ cần thiết Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Nguyễn Thị Thanh Tâm tạo điều kiện cho làm việc phịng thí nghiệm Sinh thái – Thực vật Tơi xin gửi lời cảm ơn cô Nguyễn Thị Ngà Hà Thị Bé Tư chun viên phịng thí nghiệm khoa Sinh học – trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh; thầy Nguyễn Văn Duy chuyên viên phịng thiết bị nhóm sinh viên nghiên cứu trường Đại học Sài Gòn Xin gửi lời cảm ơn đến Ban quản lí Khu Bảo tồn Đất ngập nước Láng Sen, tỉnh Long An tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài nghiên cứu TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2021 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Văn Tiến Dũng iii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Vị trí địa lí điều kiện tự nhiên Láng Sen 1.1.1 Vị trí địa lí 1.1.2 Điều kiện tự nhiên 1.2 Thông tin chi rau mương (ludwigia l.) khu bảo tồn đất ngập nước Láng Sen 1.2.1 Rau dừa nước (Ludwigia adscendens) 1.2.2 Rau mương thon (Ludwigia hyssopifolia) 10 1.3 Lịch sử nghiên cứu 11 1.3.1 Các cơng trình nghiên cứu hình thái, giải phẫu thích nghi 11 1.3.2 Các cơng trình nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn 13 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 16 2.1.1 Thời gian nghiên cứu 16 2.1.2 Địa điểm thu mẫu 16 2.2 Phương pháp nghiên cứu 17 2.2.1 Nghiên cứu tài liệu 17 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực địa 17 2.2.3 Phương pháp nghiên cứu phịng thí nghiệm 17 2.2.4 Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn 21 2.2.5 Xử lí thống kê 24 iv 2.2.6 Quy trình thí nghiệm 25 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 Đặc điểm môi trường sống số loài chi rau mương (Luwigia L.) 26 3.1.1 Tính chất nước nơi thu mẫu 26 3.1.2 Đặc điểm thể thực vật 27 3.2 Đặc điểm hình thái, giải phẫu loài rau dừa nước 28 3.2.2 Đặc điểm hình thái 28 3.2.5 Đặc điểm cấu tạo giải phẫu 32 3.3 Đặc điểm hình thái, giải phẫu loài rau mương thon 45 3.3.2 Đặc điểm hình thái 45 3.3.5 Đặc điểm cấu tạo giải phẫu 49 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn số loài chi rau mương (Luwigia L.) 60 3.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn loài Rau dừa nước 60 3.4.2 Hoạt tính kháng khuẩn lồi Rau mương thon 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC PL1 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu EC KHTN Chú giải Độ dẫn điện (Electrical conductivity) Khoa học tự nhiên LB Luria Bertani Nxb Nhà xuất TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh WETTI Viện Nước Cơng nghệ mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh (Water Technology Institute) and Environmental vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tọa độ địa lí địa điểm thu mẫu 17 Bảng 2.2 Đánh giá mức độ đường kính vịng vơ khuẩn 24 Bảng 3.1 Một số tính chất nước điểm thu mẫu thực vật 26 Bảng 3.2 Thành phần giới tính chất đất điểm thu mẫu 27 Bảng 3.3 Độ dày lớp mô gân Rau dừa nước 33 Bảng 3.4 Độ dày lớp mô phiến Rau dừa nước 35 Bảng 3.5 Độ dày lớp mô rễ sơ cấp Rau dừa nước 39 Bảng 3.6 Độ dài lớp mô thân Rau dừa nước 42 Bảng 3.7 Độ dày lớp mơ gân Rau mương thon 50 Bảng 3.8 Độ dày lớp mô phiến Rau mương thon 52 Bảng 3.9 Độ dày lớp mô rễ sơ cấp Rau mương thon 54 Bảng 3.10 Độ dài lớp mô thân Rau mương thon 58 Bảng 3.11 Giá trị đường kính vịng vơ khuẩn khuẩn Bacillus subtilis thử nghiệm 60 Bảng 3.12 Giá trị đường kính vịng vơ khuẩn khuẩn Bacilus cereus thử nghiệm 61 Bảng 3.13 Giá trị đường kính vịng vơ khuẩn khuẩn Escherichia coli thử nghiệm 63 Bảng 3.14 Giá trị đường kính vịng vô khuẩn khuẩn Bacillus subtilis thử nghiệm 65 Bảng 3.15 Giá trị đường kính vịng vơ khuẩn khuẩn Escherichia coli thử nghiệm 67 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ vị trí Khu Bảo tồn Đất ngập nước Láng Sen, tỉnh Long An Hình 1.2 Bản đồ địa hình Khu Bảo tồn Đất ngập nước Láng Sen Hình 2.1 Vị trí thu mẫu 16 Hình 2.3 Bột ngâm tạo cao chiết ethanol 21 Hình 2.4 Máy cô quay chân không tạo cao chiết ethanol 22 Hình 2.5 Kết thử hoạt tính kháng khuẩn theo phương pháp khuếch tán 24 Hình 2.6 Sơ đồ quy trình thí nghiệm 25 Hình 3.1 Hình thái quan sinh dưỡng lồi Rau dừa nước 30 Hình 3.2 Hình thái quan sinh sản loài Rau dừa nước 31 Hình 3.3 Cấu tạo đại thể phiến Rau dừa nước cắt ngang 33 Hình 3.4 Cấu tạo gân Rau dừa nước 33 Hình 3.5 Cấu tạo phiến thức Rau dừa nước 35 Hình 3.6 Cấu tạo bó dẫn gân 36 Hình 3.7 Khí khổng Rau dừa nước 36 Hình 3.8 Khí khổng Rau dừa nước 36 Hình 3.9 Cấu tạo giải phẫu rễ sơ cấp Rau dừa nước 38 Hình 3.10 Cấu tạo giải phẫu rễ thứ cấp Rau dừa nước 40 Hình 3.11 Cấu tạo sơ cấp thân Rau dừa nước 42 Hình 3.12 Cấu tạo thứ cấp thân Rau dừa nước 44 Hình 3.13 Hình thái quan sinh dưỡng lồi Rau mương thon 47 Hình 3.14 Hình thái quan sinh sản lồi Rau mương thon 48 Hình 3.15 Cấu tạo đại thể Rau mương thon cắt ngang 49 Hình 3.16 Cấu tạo gân Rau mương thon 50 Hình 3.17 Cấu tạo phiến thức lồi Rau mương thon 51 Hình 3.18 Khí khổng Rau mương 52 Hình 3.19 Khí khổng Rau mương 52 Hình 3.20 Cấu tạo rễ sơ cấp Rau mương thon 53 Hình 3.21 Cấu tạo chi tiết phần rễ Rau mương thon 55 Hình 3.22 Cấu tạo sơ cấp thân Rau mương thon 57 viii Hình 3.23 Cấu tạo thứ cấp thân Rau mương thon 59 Hình 3.24 Vịng kháng khuẩn cao ethanol rễ, thân, loài Rau dừa nước khuẩn Bacillus subtilis 61 Hình 3.25 Vịng kháng khuẩn cao ethanol rễ, thân, loài Rau dừa nước khuẩn Bacillus cereus 62 Hình 3.26 Vịng kháng khuẩn cao ethanol rễ, thân, loài Rau dừa nước khuẩn Escherichia coli 63 Hình 3.27 Vòng kháng khuẩn cao ethanol rễ, thân, loài Rau mương thon khuẩn Bacillus subtilis 66 Hình 3.28 Vịng kháng khuẩn cao ethanol rễ, thân, loài Rau mương thon khuẩn Escherichia coli 68 PL 16 Phụ lục 12.2 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ RỄ LOÀI RAU DỪA NƯỚC TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS Rễ Rau dừa nước Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E200 2.8267 E400 3.5333 E600 E800 E1000 Genta Tetra Sig 0000 3.5333 4.4567 4.4567 4.9633 4.9633 5.8167 20.0067 28.3600 1.000 215 111 369 139 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 1.000 1.000 PL 17 Phụ lục 12.3 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHNOL CHIẾT XUẤT TỪ THÂN LOÀI RUA DỪA NƯỚC TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS Thân Rau dừa nước Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E200 5.0300 E400 5.4033 E600 E800 E1000 Tetra 25.0233 Genta 25.8533 Sig .0000 6.6367 8.0367 8.9533 1.000 357 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 .051 PL 18 Bảng 12.4 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LÁ LOÀI RAU DỪA NƯỚC TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS Lá Rau dừa nước Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E200 E400 E600 7.9633 E800 8.8067 E1000 Genta 23.1467 Tetra 24.0733 Sig .0000 4.3067 6.2567 8.8067 9.8967 1.000 1.000 1.000 156 072 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 .121 PL 19 Phụ lục 13.1 HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LOÀI RAU DỪA NƯỚC TRÊN CHỦNG ESCHERICHIA COLI (Đơn vị: mm) Nồng độ Rễ 1000 mg/ml 800 mg/ml 600 mg/ml 400 mg/ml 200 mg/ml (-) (+) (++) - - - - - - - 23.02 - - - - - - - 21.78 - - - - - - - 22.39 TB 22.4 STEDV.S 0.62 10.66 7.25 7.54 5.38 3.39 - - 15.32 10.12 8.25 7.4 5.22 3.81 - - 19.73 10.3 7.73 7.45 5.29 3.62 - - 15.01 TB 10.36 7.74 7.46 5.30 3.61 16.69 STEDV.S 0.27 0.5 0.07 0.08 0.21 2.64 9.26 8.68 9.2 8.27 4.99 - - 20.94 9.05 9.56 9.1 8.26 6.04 - - 22.60 9.15 9.1 9.0 8.25 5.5 - - 21.70 TB 9.15 9.11 9.10 8.26 5.51 21.75 STEDV.S 0.11 0.44 0.10 0.01 0.53 0.83 Thân Lá (+): Gentamicin; (++): Tetracycline; (-): cồn 70o PL 20 Phụ lục 13.2 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ THÂN LOÀI RAU DỪA NƯỚC TRÊN CHỦNG ESCHIRICHIA COLI Thân Rau dừa nước Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E200 3.6067 E400 5.2967 E600 7.4633 E800 7.7433 E1000 Tetra Sig 0000 10.3600 16.6867 1.000 063 743 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 1.000 PL 21 Phụ lục 13.3 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LÁ LOÀI RAU DỪA NƯỚC TRÊN CHỦNG ESCHIRICHIA COLI Lá Rau dừa nước Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E200 E400 E600 9.1000 E800 9.1133 E1000 9.1533 Tetra Sig 0000 5.5100 8.2600 21.7467 1.000 1.000 1.000 882 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 1.000 PL 22 Phụ lục 14.1 HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LOÀI RAU MƯƠNG THON TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS (Đơn vị: mm) Nồng độ Rễ 1000 mg/ml 800 mg/ml 600 mg/ml 400 mg/ml 200 mg/ml (-) (+) (++) 4.41 - - - - - 17.64 23.28 4.36 - - - - - 17.1 24.32 4.45 - - - - - 17.3 23.8 TB 4.41 17.35 23.8 STEDV.S 0.05 0.27 0.52 6.98 5.28 3.16 2.68 - - 19.44 20.89 5.6 6.42 3.36 2.81 - - 18.12 22.16 6.25 5.8 3.35 2.7 - - 18.75 21.52 TB 6.28 5.83 3.29 2.73 18.77 21.52 STEDV.S 0.69 0.57 0.11 0.07 0.66 0.64 6.05 5.72 2.67 3.27 - - 15.83 24.54 4.15 4.67 4.81 3.24 1.69 - 15.75 25.26 5.05 5.15 3.7 3.2 1.65 - 15.78 24.9 TB 5.08 5.18 3.73 3.24 1.67 15.79 24.90 STEDV.S 0.95 0.53 1.07 0.04 0.03 0.04 0.36 Thân Lá (+): Gentamicin; (++): Tetracycline; (-): cồn 70o PL 23 Phụ lục 14.2 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÀNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ RỄ LOÀI RAU MƯƠNG THON TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS Rễ Rau mương thon Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E1000 Genta Tetra Sig 4.4067 17.3467 23.8000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 PL 24 Phụ lục 14.3 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ THÂN LOÀI RAU MƯƠNG THON TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS Thân Rau mương thon Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E400 2.7300 E600 3.2900 E800 5.8333 E1000 6.2767 Genta Tetra Sig 0000 18.7700 21.5233 1.000 181 284 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 1.000 PL 25 Phụ lục 14.4 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LÁ LOÀI RAU MƯƠNG THON TRÊN CHỦNG BACILLUS SUBTILIS Lá Rau mương thon Duncana,b Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E200 E400 3.2367 E600 3.7267 E1000 5.0833 E800 5.1800 Genta Tetra Sig 0000 1.6700 15.7867 24.9000 1.000 1.000 325 844 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.824 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed PL 26 Phụ lục 15.1 HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LOÀI RAU MƯƠNG THON TRÊN CHỦNG ESCHERICHIA COLI (Đơn vị: mm) Nồng độ Rễ 1000 mg/ml 800 mg/ml 600 mg/ml 400 mg/ml 200 mg/ml (-) (+) (++) - - - - - - - 17.9 - - - - - - - 17.79 - - - - - - - 17.8 TB 17.83 STEDV.S 0.06 Thân - - - - - - - 21.26 - - - - - - - 20.67 - - - - - - - 20.95 TB 20.96 STEDV.S 0.30 5.3 7.04 6.53 4.42 - - - 24.18 6.36 5.97 5.03 2.92 - - - 24.31 5.8 6.5 5.75 3.67 - - - 24.25 TB 5.82 6.5 5.77 3.67 24.25 STEDV.S 0.53 0.54 0.75 0.75 0.07 Lá (+): Gentamicin; (++): Tetracycline; (-): cồn 70o PL 27 Bảng 15.2 SO SÁNH HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN Ở CÁC NỒNG ĐỘ CỦA CAO ETHANOL CHIẾT XUẤT TỪ LÁ LOÀI RAU MƯƠNG THON TRÊN CHỦNG ESCHIRICHIA COLI Lá Rau mương thon Duncana Subset for alpha = 0.05 Nồng độ N E0 E400 E600 5.7700 E1000 5.8200 E800 6.5033 Tetra Sig 0000 3.6700 24.2467 1.000 1.000 133 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000 PL 28 Phụ lục 16 MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU Ở KHU BẢO TỒN ĐẤT NGẬP NƯỚC LÁNG SEN, TỈNH LONG AN Ban quản lý Khu bảo tồn Cổng vào Khu bảo tồn Sinh cảnh nơi thu mẫu Rau dừa nước Đoàn khảo sát thực địa 18 -19/10/2020 Thu mẫu Rau dừa nước Quần hợp thực vật ưu Rau dừa nước PL 29 Phụ lục 17 MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Phân tích số tiêu đất phịng thí nghiệm Sinh thái – Thực vật Ngâm bột để tạo cao ethanol Tạo cao ethanol phịng thí nghiệm trường Đại Học Sài Gòn PL 30 Phụ lục 18 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA ĐẤT