Tìm hiểu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi một số thực vật trồng làm cảnh thuộc họ Xương rồng (cactaceae) ở thành phố Huế

1 Phần I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sinh vật nói chung thực vật nói riêng hình thành phát triển lâu dài nên chúng đa dạng phong phú Thực vật sống khắp nơi trái đất từ Bắc cực lạnh giá đến sa mạc khơ nóng Sống mơi trường, trải qua thời gian lâu dài, thông qua chọn lọc tự nhiên hình thành nên đặc điểm thích nghi tương ứng cho phép thực vật tồn tại, sinh trưởng phát triển tốt Việc tìm mối quan hệ đặc điểm hình thái, giải phẫu thực vật với mơi trường sống việc làm có ý nghĩa quan trọng, giúp có hiểu biết sâu sắc nhìn tồn diện giới thực vật Trong trình sống tiếp xúc với môi trường giới thực vật hình thành nên nhóm thích nghi với mơi trường khơ nóng mà thể chúng có biến đổi hình thái cấu tạo Điển hình cho hướng thích nghi lồi họ Xương rồng (Cactaceae) Chúng gồm 120 chi với khoảng 2500 loài Các lồi họ Xương rồng thường có thân mọng nước, tiêu giảm biến thành gai, rễ nhiều lan rộng lịng đất, sống vùng khơ nóng nghèo dinh dưỡng Hơn chúng có sức sống bền bỉ Nhiều lồi có hoa đẹp sử dụng làm cảnh Việc nhân giống dễ dàng chúng có khả tái sinh tốt, tốn diện tích, trồng chậu nhỏ, chế độ nước dinh dưỡng không địi hỏi nghiêm ngặt Chính ưu điểm mà xương rồng trồng phổ biến Thành phố Huế nơi có nhiều lồi xương rồng đẹp, thích nghi với điều kiện khí hậu địa phương, trồng phổ biến Việc tìm hiểu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi lồi xương rồng trồng làm cảnh thành phố Huế cần thiết để có tác động đắn, phục vụ tốt cho nhu cầu cảnh quan người Đó lí chúng tơi chọn đề tài “Tìm hiểu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi số thực vật trồng làm cảnh thuộc họ Xương rồng (cactaceae) thành phố Huế” 2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu hình thái cấu tạo giải phẫu quan sinh dưỡng số loài họ Xương rồng thành phố Huế nhằm rút đặc điểm thích nghi chúng với môi trường sống Nội dung nghiên cứu - Quan sát mơ tả đặc điểm hình thái thích nghi loài nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm kiểu dạng thích nghi, phương thức dinh dưỡng loài nghiên cứu - Nghiên cứu khả tái sinh loài nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm giải phẫu thích nghi quan sinh dưỡng loài nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Xương rồng cua (Zygocactus truncatus (Haw.) K Schum.) Quỳnh (Epiphyllum oxypetalum (DC.) Haw.) Xương rồng móc câu (Ferocatus peninsulae Britt et Rose) Xương rồng dưa gang (Chamaecereus silvestrii (Speg.) Britt et Rose) Xương rồng khế (Gymnocalycinum damsii Britt et Rose) Xương rồng thần tiên (Echinocatus grusonii Hildmann) Xương rồng củ bạc (Mammillaria elongata DC.) Địa điểm nghiên cứu Thu mẫu thành phố Huế Giải phẫu hiển vi thực vật phịng thí nghiệm thực vật- Đại học sư phạm Huế Thời gian nghiên cứu Từ 10/2008 - 5/2009 Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Thu thập số tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu để vận dụng vào phân tích, biện luận kết đạt 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 7.2.1 Quan sát, mô tả - Quan sát, mô tả quan sinh dưỡng loài thực vật nghiên cứu, đo đếm phận liên quan, ghi chép điều kiện sinh thái địa điểm nghiên cứu - Chụp ảnh đối tượng nghiên cứu điều kiện tự nhiên 7.2.2 Thu mẫu Thân: Chọn thân có kích thước đồng Do đặc trưng từ nhỏ số lồi xương rồng có kích thước lớn nên với đối tượng lấy phần thân có đầy đủ phận từ biểu bì đến ruột Rễ: Lấy rễ đồng kích thước 7.2.3 Giải phẫu mẫu phịng thí nghiệm * Phương pháp cắt nhuộm mẫu - Cắt trực tiếp tay với lưỡi dao lam - Cắt xong sử dụng phương pháp nhuộm kép gồm bước sau: + Ngâm mẫu cắt vào dung dịch Javen 15 - 20 phút để tẩy nội chất tế bào, rửa nước cất + Ngâm mẫu vào axit axetic 1% khoảng phút để mẫu dễ bắt màu nhuộm + Nhuộm xanh dung dịch xanh mêtylen loãng khoảng - 10 giây, rửa nước cất + Nhuộm đỏ dung dịch đỏ carmin 20 - 30 phút, rửa lại nước cất + Lên kính nước cất để quan sát, phân tích, đo đếm 7.2.4 Phương pháp đo kính hiển vi [17] Sử dụng phương pháp đo gián tiếp cách so sánh kích thước vật cần đo với thước đo thị kính thước đo vật kính lắp thêm vào kính hiển vi Trước hết phải xác định giá trị vạch thước đo thị kính (tính µm) độ phóng to khác kính hiển vi Muốn ta đặt thước đo vật kính lên kính điều chỉnh để thấy rõ vạch Lắp thước đo thị kính vào cho vạch thước đo thị kính trùng với vạch thước đo vật kính Ta tìm vạch thứ hai trùng Ta có trị số vạch thước đo thị kính là: 10 × a b d= Trong đó: d : Trị số vạch thước đo thị kính a : Số vạch thước đo vật kính b : Số vạch thước đo thị kính 10 : Trị số vạch thước đo vật kính (µm) Bằng cách xác định trị số vạch trắc vi thị kính Ở vật kính 4: Mỗi vạch dài 25 µm Ở vật kính 10: Mỗi vạch dài 10 µm Ở vật kính 40: Mỗi vạch dài 2,5 µm Bỏ thước đo vật kính thay vào tiêu mẫu vật cần đo Khi đo tiến hành với số lần n = 10 tính giá trị trung bình ( X ), sai số m Số liệu xử lí phương pháp tốn thống kê: n Tính giá trị trung bình: Với X X= ∑ Xi i =1 n : giá trị trung bình n ∑ Xi i =1 : tổng giá trị X i=1n Tính độ lệch chuẩn: δ= Tính sai số: m= ∑ n i =1 ( Xi − X ) n −1 δ n 7.2.5 Phương pháp chụp ảnh hiển vi Sử dụng kính hiển vi nối với máy ảnh kỹ thuật số Sau lên tiêu nước cất, đặt tiêu lên kính, điều chỉnh chụp Phần II TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Lược sử vấn đề nghiên cứu Xã hội lồi người hình thành tiếp xúc với giới thực vật phong phú xung quanh để phục vụ cho nhu cầu Do thực vật có vai trị quan trọng đời sống người nên người ngày muốn nghiên cứu, khám phá giới loài thực vật Trải qua trình lịch sử phát triển lâu dài từ dạng đơn giản mà thể gồm tế bào đến dạng thể có cấu tạo phức tạp gồm nhiều tế bào Sống môi trường khác nhau, lồi thực vật hình thành đặc điểm thích nghi riêng, đặc điểm thích nghi di truyền qua hệ Từ xa xưa người biết mơ tả hình thái lồi thực vật Cách khoảng 3000 năm sách cổ Trung Quốc “Hạ tiểu chính” “Kinh thi” mơ tả hình thái giai đoạn sống nhiều loài Hay sách cổ Ấn Độ “su-scơ-ru-ta” viết vào kỷ XI trước Cơng ngun mơ tả hình thái 700 lồi thuốc Cách 2300 năm, Theophraste (371 - 286 trước CN) người sáng lập môn thực vật học Ông nghiên cứu hình thái, giải phẫu thể thực vật dẫn liệu trình bày tác phẩm “lịch sử thực vật”, “nghiên cứu cỏ” Ơng có đề cập đến thích nghi cỏ với môi trường sống, đặc điểm khác thể thực vật sống mơi trường khác biệt Ví dụ trường sinh, rụng lá, sống nước [20] Vào thời kì Phục Hưng việc nghiên cứu thực vật phát triển Buphon (1707 - 1780) nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện khí hậu thức ăn lâu dài ảnh hưởng đến biến đổi thực vật thích nghi kết q trình tiến hoá lâu dài Levacopxki (1833 - 1893) nghiên cứu mối quan hệ hệ rễ số ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm Ơng nhận thấy rễ có biến đổi hình thái cấu tạo tác động yếu tố môi trường Năm 1884, Constange nghiên cứu nước phát sai khác thực vật nước cạn Maiacopxki nghiên cứu thay đổi hình thái thực vật thay đổi môi trường sống từ cạn xuống nước Những nghiên cứu Boni cho biết sống đồng có hình thái bình thường cịn sống miền núi có dạng thấp, đốt ngắn, thường xếp theo hình hoa thị Đến kỷ XX, giải phẫu hình thái thích nghi thực vật hình thành trường phái giải phẫu thực vật kết hợp với sinh thái có nhiều cơng trình nghiên cứu hình thái giải phẫu thích nghi Lúc sinh thái học phát triển mạnh tạo điều kiện cho nhà giải phẫu học thực vật sâu nghiên cứu lĩnh vực giải phẫu sinh thái Những năm 40 kỷ XX, sinh thái học hình thành hướng giải phẫu sinh thái Keller lập Từ đây, nhà thực vật học sinh thái học hiểu chất đa dạng trình thích nghi thực vật [17] Ở Việt Nam, sau cách mạng tháng Tám, Lê Khả Kế với “thực vật đại cương” tác phẩm có đề cập đến giải phẫu thực vật Về sau có nhiều sách giáo trình hình thái, giải phẫu đời Vũ Văn Chuyên (1970) với giáo trình Giải phẫu thực vật Nguyễn Bá (1974, 1975) với Giải phẫu học thực vật- Hình thái giải phẫu học thực vật [20] Nguyễn Như Đối - Nguyễn Khoa Lân (1995) với giáo trình Giải phẫu thực vật, Hồng Thị Sản - Nguyễn Thị Phương Nga (2003) với Hình thái - giải phẫu học thực vật Nguyễn Khoa Lân (2006) với giáo trình Giải phẫu hình thái thích nghi thực vật… Bên cạnh cịn có nhiều cơng trình nghiên cứu Nguyễn Khoa Lân (1990) nghiên cứu giải phẫu hình thái ngập mặn số vùng ven biển Việt Nam; Nguyễn Khoa Lân (1995) với số kết nghiên cứu hình thái, cấu tạo thích nghi rễ loài thân gỗ rừng ngập mặn Lâm trường Cần Giờ; Nguyễn Khoa Lân (1996) nghiên cứu giải phẫu sinh thái loài chủ yếu số rừng ngập mặn Việt Nam; Nguyễn Văn Thắng (1999) nghiên cứu đặc điểm thích nghi số loài thực vật thường gặp tỉnh Kontum (Luận văn thạc sĩ Sinh học); Nguyễn Thị Diệu Hạnh (2005) nghiên cứu đặc điểm hình thái giải phẫu thích nghi thực vật số môi trường sinh thái đặc trưng Thừa Thiên Huế (Luận văn thạc sĩ Sinh học); Lê Văn Đức (2007) nghiên cứu đặc điểm thích nghi số lồi thực vật điển hình vùng đất cát nội đồng huyện Phong Điền tỉnh Thừa Thiên Huế (Luận văn thạc sĩ Sinh học); Nguyễn Thị Bé Nhanh (2007) nghiên cứu đặc điểm thích nghi số lồi thực vật điển hình vườn quốc gia Tràm Chim, Tam Nông, Đồng Tháp (Luận văn thạc sĩ Sinh học) Tổng quan xương rồng 2.1 Vài nét xương rồng Xương rồng nhóm mọng nước Cây mọng nước sống vùng có thời tiết khắc nghiệt đất đai cằn cỗi sa mạc, bán sa mạc, bờ biển vùng núi nhiều sỏi đá v.v…Chúng thực vật ưa khô hạn Ở nước ta, vùng đất cát ven biển miền Trung có nhiều mọng nước, có xương rồng Các lồi họ Xương rồng quang hợp theo kiểu CAM (Crassulacean Acid Metabolism), có đặc điểm hấp thu khí CO ban ngày lẫn ban đêm, khác với thực vật thuộc họ khác, (những thực vật hấp thu khí CO vào ban ngày nhả khí CO2 vào ban đêm, hạn chế trồng chúng nhà không nên trồng phịng ngủ) Do đó, trồng xương rồng đâu được, kể phòng ngủ Tuy nhiên, có số lồi xương rồng ngun thủy có thực vật hai mầm khác, ví dụ lồi Pereskia aculeata (xương rồng Hoa hồng) loài xương rồng thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) khơng nên trồng phịng ngủ vào ban đêm chúng nhả khí CO2 gây độc cho tưới nước đầy đủ cho Cách đơn giản để nhận biết xương rồng xương rồng xem xem có cấu trúc núm hay khơng có; họ Xương rồng có núm Các thuộc họ Xương rồng thực vật mọng nước khác, dự trữ nhiều nước Có người bảo thân xương rồng bình chứa nước Khi gặp khơ hạn, tạm thời thiếu nước, chúng lấy nước dự trữ để sử dụng, không héo không chết giống khác Lượng nước mà để Xương rồng hoa kiểng cần nước tưới, thích hợp cho người bận việc hay vắng nhà Điểm đáng nói xương rồng có hình dáng kì lạ Có nhiều người say mê vóc dáng kì dị đẹp, đa dạng xương rồng mà thiên nhiên trao cho chúng Dáng kết q trình tiến hóa lâu đời điều kiện thời tiết khắc nghiệt Hình dạng kì lạ chúng kết thay đổi để thích nghi việc dự trữ nước: thân mập, biến thành gai, có nhỏ mau rụng, thân mọng nước Thân thường có lớp cu-tin dày có lớp áo sáp có nhiều lơng gai có tất thứ để giảm thiểu nước Lớp gai lớp lơng bao phủ có nhiệm vụ che bớt sức nóng thiêu đốt mặt trời lưu giữ nước lại hút Tóm lại, xương rồng nhóm thực vật đặc biệt, đẹp có nhiều đặc điểm vượt trội nhiều thực vật khác, cần phát triển thêm cần nghiên cứu ứng dụng nhiều [11] 2.2 Nguồn gốc phân bố xương rồng * Nguồn gốc xương rồng Theo nhiều nhà nghiên cứu, xương rồng xuất vào cuối đại Trung sinh đầu kỷ Thứ ba (Nguyên đại Đệ tam), lúc mà thực vật có hoa phát triển mạnh Các xương rồng tổ tiên khơng khác thực vật có ban đầu chúng thay đổi phận cây, đặc biệt thân để trở thành mọng nước Cây xương rồng khơng có lá, có gai lơng Nhóm Opuntia có tạm thời Chỉ có nhóm Pereskia có Nhóm Pereskia xem xương rồng nguyên thủy, tổ tiên xương rồng, nhóm có độ 20 lồi Xương rồng có nguồn gốc lục địa châu Mỹ, từ chúng phát tán nơi giới Chỉ có chi Rhipsalis cịn tranh luận nguồn gốc Chúng có nguồn gốc Florida (Mỹ), Peru, miền Bắc Argentina, Paragoay Bolivia Tuy nhiên, nghiên cứu gần cho thấy lồi thuộc chi Rhipsalis tìm thấy miền Nam châu Phi, Madagascar Ceylon loài địa phương khơng phải lồi du nhập Có lẽ chúng có nguồn gốc châu Mỹ, địa phương khác có Rhipsalis chim chóc mang hạt giống từ châu Mỹ Từ châu Mỹ, xương rồng lan sang nơi khác giới thông qua bàn tay người, qua động vật, qua gió bão… Chúng lan rộng sau Christopher Columbus tìm châu Mỹ năm 1942 [11] * Sự phân bố xương rồng Xương rồng tìm thấy nhiều vùng ấm áp vùng khô hạn Bắc Nam Mỹ, nằm phạm vi từ 56 vĩ độ Bắc Canada 53 vĩ độ Nam thuộc vùng Patagonia tận miền Nam châu Mỹ Khu vực rộng lớn có diện tích đến triệu km2, chúng nằm từ dãy núi Rocky Canada xuyên qua khắp lục địa Mỹ đến tận Patagonia gần eo biển Magellan Từ 50 vĩ độ Nam, xương rồng có lác đác mà thơi Xương rồng có mặt đồng bằng, vùng bán sa mạc, sa mạc ven biển có vùng nhiệt đới, đặc biệt nhóm phụ sinh Cây phụ sinh thực vật sống mặt đất, thực vật khác tảng đá có rong rêu; chúng thường sống mảnh vụn tụ tập nhánh tảng đá rừng 10 Một số xương rồng lại tìm thấy bờ biển ẩm ướt Một số khác có vùng núi, nơi có độ cao đến gần 5.000 m (núi Andes) Số khác có mặt cao nguyên, nhiều cao nguyên Mexico Sự phân bố xương rồng khơng có giới hạn độ cao so với mực nước biển Chúng tìm thấy độ cao ngang với mực nước biển núi cao, nơi cao đến 4.800 m Xương rồng tập trung nhiều vùng dọc theo Hạ chí tuyến Bắc Mỹ Đơng chí tuyến Nam Mỹ Tóm lại, phân bố tự nhiên xương rồng trải rộng từ biên giới Mỹ Canada xuyên qua Trung Mỹ, đến Nam Mỹ, đến tận biên giới phía Nam Brazil Argentina Hầu hết xương rồng tìm thấy quốc gia vùng lãnh thổ: Mỹ, Mexico, Cuba, The West Indies, Honduras, Chile, Bolivia, Urugoay, Paragoay, Peru, Guatemala, Ecuador, Brazil Argentina Một vài quốc gia Mexico xem nôi xương rồng [11] 2.3 Sự tiến hóa xương rồng Cây xương rồng tổ tiên khơng khác thực vật có ban đầu nhiều Nhưng chúng thay đổi phận để trở thành mọng nước Nhóm Pereskia (thân có lá, có gai), giống xương rồng tổ tiên xem xương rồng tổ tiên Theo thời gian, xương rồng thích ứng với mơi trường cách thay đổi hình thái gia tăng mức độ mọng nước cây, ví dụ phát triển núm: Núm xem nhánh, nhánh mang gai, gai xem Ví dụ khác thân thay đổi, thân ngắn tròn dần (cuối có hình cầu) để chứa nhiều nước Khi địa chất thay đổi, ví dụ thời kì núi Andes xuất hiện, môi trường ẩm, số xương rồng khơng thích nghi với điều kiện biến mất, số khác thay đổi hình dạng để tồn tại: thân dẹp hình lá, ví dụ điển hình chi Schlumbergera, Epiphyllum Rhipsalis Do điều kiện môi trường khác theo thời gian xương rồng Bắc Mỹ Nam Mỹ tiến hóa theo hướng khác nhau, cuối 49 Hình 31: Mơ mềm vỏ rễ xương rồng củ bạc Hình 32: Bó mạch rễ xương rồng củ bạc Bảng 11: Kích thước phần cấu tạo rễ ĐK Biểu bì ( µ KT vỏ ( µ m) m) KT trụ ( µ m) mạch (µ m) % X ±m BK % X ± m BK % X ± m BK X ±m 50 0,50 ± ,31 0,94 89,0 0± 4,64 0,61 468,5 0± 7,05 11, 69 ± 0,45 1,70 Nhận xét: Biểu bì dày nhiều lớp có tác dụng bảo vệ cấu trúc bên Mơ mềm vỏ có chứa khoảng trống gian bào nơi dự trữ khí Phần trụ có kích thước lớn, có số lượng mạch gỗ nhiều, đường kính lịng mạch bé tạo áp suất lớn để dẫn truyền chất dinh dưỡng b Cấu tạo giải phẫu thân Ngồi lớp biểu bì mỏng Tiếp theo mơ mềm vỏ có kích thước lớn khơng có khoảng trống gian bào Trong phần trụ với gỗ, libe mô mềm ruột Gỗ libe tạo thành bó mạch Số lượng bó mạch nhiều có từ 43-38 bó mạch Kích thước bó mạch so với kích thước chung thân nhỏ Kích thước trung bình libe 122,00 ± 1,46 µ m Kích thước trung bình gỗ 222,50 ± 1,12 µ m Đường kính lịng mạch tương đối lớn trung bình 27,50 ± 0,95 µ m Số lượng mạch gỗ 1094,83 ± 2,41mạch/mm2 Hình 33: Biểu bì thân xương rồng củ bạc 51 Hình 34: Mơ mềm vỏ thân xương rồng củ bạc Hình 35: Bó mạch thân xương rồng củ bạc Bảng 12: Kích thước phần cấu tạo thân ĐD libe ( µ m) X ±m 122 ± 1,46 Nhận xét: ĐD gỗ ( µ m) X ĐK mạch ( µ ±m 222,50 ± 1,12 m) X ±m 27,5 ± 0,95 Thân có biểu bì mỏng, chứa diệp lục có tác dụng quang hợp Phần mơ mềm vỏ dày có chức dự trữ nước cho Phần trụ có kích thước bé ngun nhân xương rồng không 52 phát triển mạnh chiều cao 6.4 Khả tái sinh Có thể tái sinh hạt tái sinh chồi Xương rồng củ bạc có nhiều nhánh, ta cắt nhánh này, để vài ngày cho vết cắt khô lại giâm vào đất Xương rồng thần tiên Tên khoa học: Echinocatus grusonii Hildmann Hình 36: Hình thái xương rồng thần tiên 7.1 Đặc điểm hình thái kiểu dạng thực vật Xương rồng thần tiên có thân hình cầu, màu xanh lục, bóng, khắp thân có nhiều gai nhọn, cứng, chĩa nhím Cây già có đường kính thân đến 100 cm có đến 30 cạnh Tại núm dọc theo khía có chùm gai 8-10 dài độ cm có 3-5 gai tâm dài độ cm Tất gai núm lúc đầu có màu vàng, sau trắng cuối có màu đen Tại ln có chùm lơng len màu vàng Rễ nhiều, lan rộng lòng đất Cây trồng nơi đầy đủ ánh sáng mặt trời ngày trưởng thành hoa Hoa mọc tạo thành vương miện đẹp Hoa lớn, có đường kính cm, cánh hoa có màu vàng, xếp thành vịng, hình phễu sau nở 3-5 ngày tàn Quả non có màu xanh nhạt, chín có màu trắng Quả có nhiều hạt, 53 hạt có màu đen Phân bố: Xương rồng thần tiên có nguồn gốc từ bang San Luis Potosi Hidalgo thuộc Mexico Xương rồng thần tiên nhập trồng vào nước ta Sinh thái: Cây chịu nắng nóng cần tưới nước vào mùa hè Công dụng: Cây trồng làm cảnh chậu vườn 7.2 Phương thức dinh dưỡng Xương rồng thần tiên dinh dưỡng theo lối tiêu giảm thân làm nhiệm vụ quang hợp Như vậy, đặc điểm hình thái, kiểu dạng thực vật phương thức dinh dưỡng thể xương rồng thần tiên lồi chịu nắng nóng có khả tự dưỡng Rễ nhỏ nhiều có tác dụng giúp bám chặt vào đất thuận lợi cho việc hấp thu nước mưa sương đêm Thân có màu xanh mọng nước, vừa có tác dụng quang hợp, vừa dự trữ nước cho Xương rồng thần tiên có nhiều gai có tác dụng chống nóng bảo vệ tránh xâm hại động vật 7.3 Cấu tạo giải phẫu a Cấu tạo giải phẫu rễ Trên lát cắt ngang, rễ xương rồng thân tiên có bán kính trung bình 750,00 ± 4,47 µ m Ngồi biểu bì nhiều lớp, có kích thước lớn 194,00 ± 4,00 µ m chiếm 25,87% bán kính rễ Tiếp theo mơ mềm vỏ gồm tế bào hình bầu dục xếp sít có kích thước 98,00 ± 1,90 µ m chiếm 13,07% bán kính rễ Trong phần trụ bao gồm libe xếp phía ngồi gỗ tạo thành bó mạch Số lượng bó mạch nhiều, bó mạch có tia libe Các bó mạch có khơng tách rời làm thành vịng dày Kích thước phần trụ 468,50 ± 1,70 µ m chiếm 77,05% bán kính rễ Trong rễ xương rồng thần tiên có hạt màu nâu tinh thể oxalat canxi Khơng có mơ mềm ruột 54 Hình 37: Lát cắt ngang rễ xương rồng thần tiên Hình 38: Bó mạch rễ xương rồng thần tiên 55 Bảng 13: Kích thước phần cấu tạo rễ Biểu bì ( µ m) X ±m KT vỏ ( µ m) BK 194,00 ± 4,00 X X± % 5,87 m 98,00 ± 1,90 KT trụ ( µ m) % X ±m BK BK 13 ,07 % 468,50 ± 1,70 7,05 Nhận xét: Rễ xương rồng thần tiên có cáu tạo thích nghi với điều kiện khơ hạn Biểu bì dày, có nhiều lớp có tác dụng chống nóng bảo vệ phần bên Phần trụ tương đố lớn so với kích thước chung rễ, có số lượng mạch nhiều đảm bảo vai trò dẫn truyền b Cấu tạo giải phẫu thân Thân có kích thước lớn Ngồi lớp biểu bì dày Tiếp theo mơ mềm vỏ có kích thước lớn với nhiều khoảng trống gian bào nơi dự trữ trao đổi khí Bên phần trụ bao gồm libe ngoài, gỗ mơ mềm ruột Số lượng bó mạch ít, có khoảng từ 15-18 bó mạch Số lượng mạch nhiều, kích thước lịng mạch nhỏ, trung bình 9,32 ± 3,32 µ m Gỗ có kích thước lớn nhiều so với libe Kích thước trung bình gỗ 2490,00 ± 12,75 µ m Kích thước trung bình libe 902,00 ± 3,32 µ m Mơ mềm vỏ mơ mềm ruột có tinh thể oxalat canxi màu nâu Hình 39: Lát cắt ngang thân xương rồng thần tiên 56 Hình 40: Bó mạch thân xương rồng thần tiên Hình 41: Tinh thể oxalat canxi thân xương rồng thần tiên Bảng 14: Kích thước phần cấu tạo thân ĐD libe ( µ m) X ±m 122,00 ± 1,46 ĐD gỗ ( µ m) X ±m 222,50 ± 1,12 ĐK mạch ( µ m) X ±m 27,50 ± 0,95 Nhận xét: Thân xương rồng thần tiên có kích thước lớn, với lớp biểu bì dày, màu xanh vừa giữ chức quang hợp vừa chống nóng bảo vệ 57 Thân có phần trụ phát triển lí xương rồng thần tiên lớn, có cao đến 100 cm 7.4 Khả tái sinh Tái sinh hạt mạnh Hạt dễ nảy mầm Xương rồng thần tiên mọc nhánh già bị hư Chúng ta tách phần để nhân giống Nhưng phương pháp nhân giống chủ yếu gieo hạt nuôi cấy mô Cây gieo từ hạt chậm lớn Cây sinh trưởng phát triển tốt nơi mát mẻ Nắng gay gắt làm cháy nám Cây cần đất giàu mùn phải thoát nước 58 B NHẬN XÉT CHUNG VỀ ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI CỦA CÁC LỒI NGHIÊN CỨU Đặc điểm thích nghi hình thái Các lồi nghiên cứu thuộc họ Xương rồng thích nghi với điều kiện khơ hạn nắng nóng, thường mọc vùng đất cát Vì chúng hình thành nhiều đặc điểm thích nghi khác như: tăng cường sức hút nước, dự trữ nước hạn chế nước Ngồi cấu trúc quan cịn tăng cường thích nghi ưa sáng, chịu nóng chịu hạn Những đặc điểm thích nghi giúp cho sống phát triển tốt mơi trường có nhiều bất lợi thể thích nghi phong phú, đa dạng thực vật Thân mọng nước, có màu xanh giữ vai trị tích lũy nước quang hợp để cung cấp chất hữu cho Từ thân mọc nhánh Hoa mọc từ thân Lá tiêu giảm biến thành gai Gai hạn chế nước Ngồi gai cịn có vai trị bảo vệ trước công động vật Rễ phát triển, lan rộng lòng đất để hút nước muối khoáng cung cấp cho Đặc điểm thích nghi giải phẫu 2.1 Đặc điểm thích nghi rễ Lớp biểu bì dày có chức bảo vệ cách nhiệt, hạn chế ảnh hưởng bất lợi nhiệt độ cao đến thể sống mùa khơ hạn, nắng nóng Phần vỏ dày, có nhiều khoảng trống gian bào nơi chứa nước cung cấp cho Số lượng mạch gỗ ít, kích thước nhỏ tăng áp suất dẫn truyền để hút nước Phần vỏ phần trụ có nhiều tế bào mơ cứng giúp rễ vững 2.2 Đặc điểm thích nghi thân Biểu bì dày, thân có màu xanh nơi thực chức quang hợp Mô cứng xếp thành vòng thân, nằm rải rác mô mềm vỏ mô 59 mềm ruột tăng thêm độ bền học, giúp cho xương rồng luôn vững Mô mềm vỏ chừa khoảng trống gian bào lớn chứa nước, mô mềm ruột dự trữ tinh bột cho Số lượng mạch gỗ ít, kích thước nhỏ tăng khả hút nước Phương thức dinh dưỡng Có phương thức dinh dưỡng đặc trưng Khác với loài thực vật khác, loài họ Xương rồng quan thực chức quang hợp thân Thân có màu xanh, chứa nhiều diệp lục Ngồi ra, đặc điểm thích nghi với mơi trường khơ hạn nên hình thức quang hợp xương rồng đặc biệt Chúng quang hợp theo chu trình CAM thích nghi với thực vật sống điều kiện khơ hạn, nắng nóng[23] Khả tái sinh Các lồi nghiên cứu có khả tái sinh hạt lớn Phần lớn chúng có nhiều hạt Khi chín, rơi xuống đất, gặp điều kiện thuận lợi nảy mầm mọc Đơi hạt cịn nảy mầm Tuy nhiên, mọc từ hạt thường phát triển chậm Khả tái sinh chồi mạnh, đặc biệt lồi xương rồng có nhiều nhánh Cịn lồi có thân hình cầu mẹ đẻ nhánh già bị hư Phần IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu loài thực vật thuộc họ Xương rồng thường 60 trồng làm cảnh thành phố Huế, rút kết luận sau: - Các lồi nghiên cứu có khả ưa sáng, chịu nóng chịu hạn Ở rễ thân có lớp biểu bì dày có tác dụng cách nhiệt với mơi trường bên ngồi Rễ phát triển đâm sâu, rễ bên phân nhánh lan rộng Hệ dẫn phát triển, số lượng mạch gỗ nhiều, kích thước lịng mạch nhỏ, áp suất lòng mạch lớn tăng khả hút vận chuyển nước cho - Các loài thực vật nghiên cứu dự trữ nước tốt sử giảm nước Thân mọng nước dự trữ nước cho Trong thân, mơ mềm vỏ có kích thước lớn gồm tế bào hình trịn hình bầu dục có chức dự trữ nước Lá biến thành gai tiêu giảm Gai ngồi chức bảo vệ cịn có vai trị giảm nước Gai nhiều cịn có tác dụng giữ ẩm cho ví dụ giữ lại nước mưa hay sương đêm - Khả tái sinh tốt Khả tái sinh chồi mạnh tạo thành bụi xương rồng Vì người ta tách nhánh để trồng Tái sinh hạt nhiều mọc từ hạt phát triển chậm nên thực tế người ta thường sử dụng hình thức tái sinh chồi Đề nghị Qua nghiên cứu đề tài chúng tơi có số đề nghị sau: Nghiên cứu đặc điểm thích nghi quan sinh sản xương rồng để hồn chỉnh đặc điểm thích nghi xương rồng Nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi kết hợp nghiên cứu sinh lý, sinh hóa, di truyền để giải thích rõ q trình thích nghi xương rồng Tìm hiểu cách nhân giống, lai tạo, chăm sóc để tạo nhiều lồi xương rồng đẹp, đáp ứng nhu cầu ngày cao người Áp dụng phương pháp nuôi cấy mô việc chọn, tạo giống xương 61 rồng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Bá, (1962), Hướng dẫn thực tập thực vật, NXB Giáo dục, Hà Nội Võ Văn Chi, Trần Hợp, (2002), Cây cỏ có ích Việt Nam, NXB Giáo dục Vũ Văn Chuyên, Hỏi đáp thực vật, (1978), NXB Khoa học Kỹ thuật Việt Chương, Nguyễn Việt Thi, (2002), Kỹ thuật trồng kinh doanh 62 Kiểng xương rồng, Xương rồng Bát tiên, Sứ Thái Lan, NXB Thành phố Hồ Chí Minh Squire David Crowth Margaret, (2006), Chăm sóc cảnh nhà, NXB Thành phố Hồ Chí Minh, Nguyễn Minh Tiến biên dịch Hoàng Kiến Dân, Trường Phong, (2000), Chuyện hay thực vật, NXB Trẻ, Võ Mai Lý biên dịch Hoàng Thị Dung, Nguyễn Vũ, (2002), Vườn nhà, NXB Phụ nữ Nguyễn Như Đối, Nguyễn Khoa Lân, (2005), Giáo trình giải phẫu hình thái thực vật, Trung tâm đào tạo từ xa Huế Jang Qing Hai, (2002), Hỏi đáp kỹ thuật nuôi trồng hoa cảnh, Tập II, NXB Nông nghiệp, Trần Văn Mão biên dịch 10 Dương Ngọc Hiệp, (2007), Xương rồng mọng nước, NXB Văn hóa Thơng tin 11 Dương Ngọc Hiệp, (2008), Cây xương rồng, NXB Văn hóa Thơng tin 12 Phạm Hồng Hộ, (1999), Cây cỏ Việt Nam, NXB Trẻ 13 Katherine Esau, (1979), Giải phẫu thực vật, Tập I, NXB Khoa học Kỹ thuật 14 Katherine Esau, (1980), Giải phẫu thực vật, Tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật 15 Trần Công Khánh, (1980), Kỹ thuật hiển vi nghiên cứu thực vật dược liệu, NXB Y học, Hà Nội 16 Phạm Văn Kiều, (1996), Lý thuyết xác suất thống kê toán học, Đại học sư phạm, Đại học Quốc gia Hà Nội 17 Nguyễn Khoa Lân, (1996), Giáo trình Giải phẫu hình thái thích nghi thực vật, Trung tâm đào tạo từ xa Huế 18 Hoàng Minh, (2005), Khám phá giới thực vật, NXB Phụ nữ 19 Tôn Thất Pháp, Mai Văn Phơ, Ngơ Anh, Nguyễn Việt Thắng, (2007), Giáo trình thực vật học, NXB Đại học Huế 63 20 Hoàng Thị Sản, Phan Nguyên Hồng, Nguyễn Tề Chỉnh, (1990), Hình thái giải phẫu thực vật, NXB Giáo dục 21 Hoàng Thị Sản, Nguyễn Tề Chỉnh, (1984), Thực hành hình thái giải phẫu thực vật, NXB Giáo dục 22 Nguyễn Nghĩa Thìn, (2004), Hệ thực vật đa dạng loài, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 23 Vũ Văn Vụ, (1998), Sinh lý học thực vật, NXB Giáo dục NHIỀU KHÓA LUẬN, BÁO CÁO KHÁC VỀ CÁC NGÀNH KINH TẾ, XÂY DỰNG, SƯ PHẠM KHOA HOC LUẬN VĂN THẠC SĨ CÁC NGÀNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ MẪU TẠI PHOTO HẢO HẢO, 60 TRẦN VĂN ƠN, TDM, BÌNH DƯƠNG http://www.violet.vn/vinhhienbio EMAIL: vinhhienio@yahoo.com ... (2005) nghi? ?n cứu đặc điểm hình thái giải phẫu thích nghi thực vật số môi trường sinh thái đặc trưng Thừa Thiên Huế (Luận văn thạc sĩ Sinh học); Lê Văn Đức (2007) nghi? ?n cứu đặc điểm thích nghi số. .. mầm) Bộ Cacteales có họ Cactaceae * Đặc điểm họ Xương rồng: Họ Xương rồng có đến 120 giống với độ 2500 loài, xương rồng đa dạng phong phú Đặc điểm họ Xương rồng: Xương rồng thực vật ưa khô hạn, có... nhánh xương rồng khác họ Xương rồng: Xương rồng Bắc Mỹ xương rồng Nam Mỹ [11] 2.4 Lịch sử khám phá xương rồng Xương rồng có nguồn gốc châu Mỹ Các nhà thực vật học bắt đầu nghi? ?n cứu xương rồng