Bài giảng Thực vật học - Học viện Nông Nghiệp Việt Nam

Bài giảng Thực vật học - Học viện Nông Nghiệp Việt Nam cung cấp cho học viên các kiến thức về hình thái thực vật gồm cơ quan dinh dưỡng, sinh sản ở thực vật và sự xen kẽ thế hệ; phân loại thực vật: phương pháp phân loại thực vật đơn vị phân loại và cách gọi tên, sơ bộ phân loại giới thực vật, phân loại lớp thực vật hai lá mầm;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

BÀI GIẢNG THỰC VẬT HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 1. Nguyễn Bá – Hình Thái Học Thực Vật. NXB Giáo dục – Hà Nội 2006.  2. Katherine Esau – Giải Phẫu Thực Vật, tập 1&2. NXBKH&KT 1980 3. Hồng Thị Sản – Hình Thái Giải Phẫu Thực Vật. NXB Giáo dục – Hà Nội 1999 4. Nguyễn Tiến Bân ­ Cẩm Nang Tra Cứu Và Nhận Biết Các Họ Thực Vật Hạt Kín   ở Việt Nam. NXBNN­ Hà Nội 1997 5. Đỗ  Tất Lợi  ­  Những Cây Thuốc Và Vị  Thuốc Việt Nam. NXBKHKT­ Hà Nội  1976.  Đã có tái bản năm 2003 6. Dương Đức Tiến,Võ Văn Chi ­ Phân Loại Thực Vật Bậc Thấp. NXBĐHTHCN­  Hà Nội 1978 7. Võ Văn Chi, Dương Đức Tiến ­ Phân Loại Thực Vật Bậc Cao  NXBĐHTHCN­  Hà Nội 1978  Nguyễn   Nghĩa   Thìn,   Đặng   Thị   Sy  ­   Hệ   Thống   Học   Thực   Vật  Trường  ĐHKHTN­ Hà Nội 1998 9. Võ Văn Chi – Từ Điển Thực Vật Học. NXBKHKT – Hà Nội 1982 HỌC PHẦN I: HÌNH THÁI  THỰC VẬT CHƯƠNG I CƠ QUAN DINH DƯỠNG Cơ quan sinh dưỡng ở thực vật 1 và 2 lá mầm Thực vật 2 lá mầm        ­ Lá mầm chiếm phần lớn trong hạt gồm hai phiến vai trị dự trữ, tích luỹ các chất dinh  dưỡng cho cây non phát triển        ­ Lá mầm – cơ quan phân hố nhất: + Biểu bì  + Mơ dẫn sơ cấp + Nhu mơ cơ bản Thực vật 1 lá mầm         ­ Lá mầm là một phiến mỏng nằm sát vào mơ dự trũ (nội nhũ)         ­ Vai trị là cơ quan hút: tiết ra các men giúp hồ tan các chất dự trữ để hấp thụ ni cây   mầm phát triển Sự khác nhau giữa 1 lá mầm và 2 lá mầm (xem phần phân loại thuc vật): CẤU TẠO CƠ QUAN DINH DƯỠNG 1. Rễ 1.1. Khái niệm và chức năng của rễ      Cơ quan dưới đất hấp thụ nước & khống; Bám giữ vào giá thể & dự trữ 1.2. Hình thái và biến thái Phân biệt các loại rễ:           ­ Hệ rễ: Hệ rễ cọc , hệ rễ chùm.               ­ Loại rễ : Rễ chính, rễ bên và rễ phụ  Hình thái chung       ­ Rễ có khả năng phân nhánh   tạo diện tích bề mặt bên ngồi lớn       ­ Một rễ có thể phân biệt 3 miền: + Miền sinh trưởng. Chủ yếu là hoạt động của mơ phân sinh sơ cấp và kéo dài rễ + Miền miền hấp thụ. Mang chức năng chính của rễ là hút nước và khống + Miền phân hố. Thực vật 1lá mầm ít thay đổi. Thực vật 2lá mầm có sự hình thành   mơ phân sinh thứ cấp Sự biến thái         Rễ chống; Rễ bám; Rễ hơ hấp; Rễ giác mút; Rễ củ,… 1.3. Cấu tạo giải phẫu Cấu tạo sơ cấp Cấu tạo giải phẫu miền sinh trưởng       Gồm: Chóp rễ; Đỉnh sinh trưởng và phần kéo dài     a). Chóp rễ:        ­ Tế bào sống, vách mỏng, hình thn dài, liên kết yếu        ­ Tế  bào ln đổi mới (khi chết hố nhầy bảo vệ  rễ  & làm mềm phân tử  đất giúp rễ  đâm sâu)      b). Đỉnh sinh trưởng (mơ phân sinh sơ cấp):         ­ Phía trên chóp rễ ­ tế bào xếp từng lớp: + Tầng sinh bì: Tế bào đồng đều, phân chia hướng  xun tâm hình thành biểu bì + Tầng sinh vỏ: Phân chia mọi hướng hình thành vỏ sơ cấp + Tầng sinh trụ = tiền tượng tầng (tế bào dạng hơi dài theo trụ) phân chia ra bó dẫn   sơ cấp      c). Phần kéo dài      Sự phân chia tế bào ít, chủ yếu tăng kích thước, bắt đầu có sự phân hố chức năng Cấu tạo miền hấp thụ (miền lơng hút)       Gồm 3 phần: mơ bì, vỏ sơ cấp và trung trụ.       a) Biểu bì: Chức năng đặc biệt là hấp thụ nên lơng hút phát triển mạnh về số lượng.         ­ Có 1 lớp tế bào: nhu mơ sống, vách mỏng.          ­ Tế bào kéo dài   lơng hút (lơng đơn bào): số lượng phụ thuộc vào mơi trường, tồn tại   2­3 ngày       b) Vỏ sơ cấp: Gồm  có ngoại bì, nhu mơ vỏ và vịng nội bì        ­ Ngoại bì: 1 hoặc nhiều lớp tế bào dưới biểu bì,  hố bần. Thực vật 1 lá mầm hố bần   mạnh.Thực vật 2 lá mầm chỉ ở một số cây thảo        ­ Nhu mơ vỏ: chiếm thiết diện lớn của rễ. Chức năng vừa dự trữ nước và khống, vừa   dẫn truyền hướng xun tâm vào bó gỗ        ­ Nội bì:  + Tế bào được chun hố cả về chức năng và cấu tạo +  Giai đoạn phơi có tính phân sinh +  Vách xun tâm tế bào nội bì hố bần hình thành đai Caspary ở nội bì thực vật 2 lá   mầm  + Một số thực vật 2 lá mầm và đa số thực vật 1 lá mầm thêm vách tiếp tuyến trong   của tế bào nội bì hóa bần tạo thành đai Caspary hình chữ U. Tế bào đối diện đỉnh bó   gỗ, có vách tiếp tuyến khơng hố bần gọi là tế bào hút      c)Trung trụ: Gồm trụ bì, bó dẫn , tia ruột và nhu mơ ruột         ­ Trụ bì:  + Sát dưới nội bì, thường có kích thước nhỏ hơn nội bì, có một hoặc vài lớp tế bào + Tiềm năng phân sinh: có thể hình thành rễ bên và chồi phụ         ­ Bó dẫn: + Bó dẫn sơ cấp: có kiểu bó dẫn xen kẽ  (hay bó dẫn thiếu) + Gỗ: Gỗ  phân hố hướng tâm. Các mạch gỗ  xếp thành tia, số  lượng tuỳ  theo lồi.  (Vd: Củ cải, cà rốt có 2 tia; bí ngơ có 3, 4, 5 tia).    Ở thực vật 2 lá mầm các mạch gỗ phân bố cả trung tâm của rễ  tạo bó gỗ  hình sao   đặc  + Libe: Các bó libe xen kẽ giữa các đỉnh bó gỗ, phân hố giống gỗ.          ­ Nhu mơ ruột: Chiếm thiết diện lớn ở thực vật 1 lá mầm. Ở thực vật  2 lá mầm hầu   như khơng có.    * Rễ bên:          ­ Nguồn gốc từ trụ bì (nội sinh) và phát triển đối diện với tia gỗ         ­ Chức năng hút nước và chất khống. Bám vào giá thể, dự trữ Cấu tạo miền trưởng thành         ­ Cây một lá mầm: Lơng hút rụng, cấu tạo sơ cấp vẫn tồn tại. Ngoại bì hố bần mạnh   (chức năng bảo vệ). Vách tiếp tuyến tế bào  nội bì hố bần dày, trụ bì cũng hố bần         ­ Cây hai lá mầm : Ở một độ tuổi rễ (1 rễ), có thể vài ngày đến 10 ngày tượng tầng bắt  đầu được hình thành từ trụ bì và nhu mơ, ban đầu có dạng lượn sóng Cấu tạo thứ cấp       Chỉ có ở thực vật 2 lá mầm do hình thành tượng tầng. Đa số cây một lá mầm rễ khơng   có cấu tạo thứ cấp, chỉ một vài cây như huyết dụ         ­ Tượng tầng hình thành và hoạt động sinh ra bó dẫn thứ cấp.          ­  Bó dẫn thứ cấp dạng chồng chất hở         ­ Mơ bì thứ cấp (chu bì) hình thành sau sinh trưởng của bó dẫn thứ cấp do hoạt động   của tầng sinh bần­lục bì Cấu tạo chung. Gồm 2 phần: Vỏ và trụ        ­ Vỏ: Tuỳ thuộc lồi, vị trí có thể có chu bì mỏng hoặc dày        ­ Trụ: Gồm các bó dẫn chồng chất hở. Trong bó libe có các mạch rây phát triển mạnh,  sợi kém phát triển. Trong bó gỗ có nhiều mạch lớn, gỗ phân hố li tâm. Giữa các bó dẫn có   khoảng tia ruột tương đối lớn và giảm dần theo tuổi của rễ. Các đỉnh bó gỗ  sơ  cấp nằm   giữa các tia ruột. Số bó dẫn thứ cấp bằng số bó dẫn sơ cấp.  Cây Hai lá mầm        Dạng cây thảo: Nhu mơ phát triển mạnh. Sự hố gỗ kém + Các tia ruột chia bó dẫn dọc trục thành từng phần + Mạch và sợi phát triển yếu       Dạng thân gỗ: bó dẫn phát triển mạnh              Trong rễ sự hố gỗ ở các tế bào ít hơn thân. Một số lồi mạch ở rễ lớn hơn ở thân 1.4. Rễ nấm và nốt rễ 1.4.1. Rễ nấm: Rễ sống cộng sinh với nấm (gồm 2 loại)        ­ Rễ nấm ngồi: Nấm bao ngồi rễ dẫn đến lơng rễ rụng. Nấm có chức năng hút nước        ­ Rễ nấm trong: Nấm phát triển vào trong của rễ, phía ngồi tạo thành bao khơng rõ rệt 1.4.2. Nốt rễ        ­ Sống cộng sinh giữa rễ và vi khuẩn Rhizobium.          ­ Vi khuẩn kích thích rễ  phân chia mạnh hình thành các nốt, trong đó vi khuẩn cư  trú   hấp thụ nitơ tự do   tạo đất giàu khống nitơ 1. 5. Cấu tạo một số rễ củ. Rễ phát triển thành rễ dự trữ         ­ Cà rốt: tầng sinh bần hoạt động yếu   chu bì mỏng.  Sự phình to của củ do hoạt động  của tượng tầng sinh ra bó dẫn thứ cấp, trong đó tỉ lệ libe và gỗ có thiết diện tương đương        ­ Củ sắn: tầng sinh bần hoạt động   chu bì (thụ bì đối với sắn lâu năm).  Libe thứ cấp   là lớp  vỏ  mỏng, khơng có sợi, chứa  hợp chất cyanua (chất độc). Sự  phình to của củ  chủ  yếu là gỗ thứ cấp. Gỗ sơ cấp ở giữa hố sợi nên có lõi xơ cứng        ­ Củ khoai lang: ngồi tượng tầng chính, cịn có tượng tầng phụ hình thành  từ nhu mơ  gỗ  thứ cấp. Tượng tầng phụ có rất nhiều quanh các mạch gỗ hoặc nhóm mạch gỗ, sinh ra  chủ yếu là nhu mơ. Tạo xơ khi củ già, chủ yếu từ gỗ thứ cấp từ tượng tầng chính        ­ Củ cải đường: tượng tầng phụ  đầu tiên sinh ra từ  nhu mơ gỗ, Tượng tầng phụ đầu   tiên phân hố CHO các tượng phụ 1,2,3 nhưng bản thân vẫn giữ ngun tính năng phân chia.  Tượng tầng phụ  sinh các bó mạch và mơ mềm và đẩy tượng tầng phụ  đầu tiên ra ngồi.  Càng nhiều tượng tầng phụ củ càng to.  2. THÂN 2.1. Định nghĩa và chức năng .          Là cơ quan trục nối giữa rễ và lá với chức năng chống đỡ, dẫn truyền 2.2. Hình thái và biến thái thân 2.2.1.Các thành phần của thân        ­ Đỉnh thân (chồi): Gồm có đỉnh sinh trưởng và mầm lá        ­ Gióng (lóng, đốt)        ­ Mấu : tiếp điểm giữa thân và cuống lá 2.2.2. Dạng chồi          Chồi là phần đỉnh mầm của tổ hợp thân và lá hoặc hoa hoặc cả hai          Chồi mầm phát triển thành thân chính. Chồi có thể phát triển ngầm dưới đất (thân rễ,   củ, hành, thân hành), trong nước, trên đất, leo hoặc bị.      Theo chức năng              ­ Chồi dinh dưỡng: Sẽ phát triển thành các cành bên. Thân chính và các cành bên đều  mang chồi ngọn và sự  sinh trưởng được tiến hành   đỉnh ngọn (sinh trưởng hướng trọng  lực âm), có khi sinh trưởng theo hướng nằm ngang như ở các thân bị ­ Chồi sinh sản : Là mầm của hoa hay cụm hoa Phân loại chồi theo vị trí ­ Chồi ngọn : chồi đầu tận cùng của thân, cành. Chồi đảm bảo cho sự  sinh trưởng   của thân ­ Chồi nách: phát triển từ u thứ  cấp của chồi ngọn, mọc  ở nách lá. Chồi nách là sự  phân nhánh của thân, có thể có hai, ba hoặc nhiều hơn.  ­ Chồi phụ (chồi bất định):  trên mọi cơ quan Theo thời gian ­ Chồi ngủ: chồi nách ở trạng thái nghỉ khơng thời hạn, khơng phát triển. Đặc biệt có  những chồi ngủ nằm trong thân cây có gỗ phát triển và che phủ sâu trong đó, các chồi   đó chỉ  phát triển khi phần thân trên đó bị  chặt hoặc gẫy. Có thể  chồi dinh dưỡng  hoặc sinh sản ­   Chồi đơng: Trong mùa đơng chồi ngọn và chồi nách   trạng thái nghỉ  kéo dài   Những chồi này thường được che chở bởi những vẩy cứng, phía trong có những lơng  tiết các chất nhựa để giảm bớt sự thốt hơi nước, chống lạnh và mọi tác động.  Chồi đơng có thể chồi dinh dưỡng hoặc chồi sinh sản.  2.3. Dạng thân Sự phân nhánh của chồi (sự phân cành)         ­ Lưỡng phân. 2 loại : lưỡng phân đều và lưỡng phân lệch. Thường gặp ở nhóm thực   vật bậc thấp như tảo, nấm, địa y         ­ Đơn phân (đơn trục). Trục chính phát triển thường xun bởi mơ phân sinh đỉnh ngọn,  thường có kích thước lớn nhất. Các cành bên thường phát triển từ  chồi nách và cũng phát  triển theo kiểu đơn phân có kích thước thường nhỏ  dần theo cấp. Kiểu này thường   các   cây gỗ lớn như sồi, dẻ, chị…         ­ Hợp trục. Trục chính sớm ngừng phát triển, chồi nách cạnh đỉnh phát triển thành thay   thế chồi ngọn, cịn trục chính nghiêng sang một bên. Chồi bên phát triển thẳng đứng như là   tiếp tục sự phát triển của thân chính. Cành bên này đến lượt nó lại đình chỉ  sự sinh trưởng   ngọn và dưới đỉnh sinh trưởng của nó bắt đầu phát triển một chồi bên mới khác để tiếp tục   lặp lại theo cách đó, cứ  như vậy tạo thành một trục. Hợp trục là kiểu phân nhánh thường   gặp ở các loại cây bụi, các cây thảo như cà chua, khoai tây hoặc họ Trầu khơng Phân loại cây cỏ: Theo sự hố gỗ của thân, sự phân nhánh và thời gian sống. Ta có thể phân   ra các nhóm cây:             Cây gỗ: Là dạng thân gỗ. thân chính phát triển mạnh, cành bên phát triển phân cấp  thường tạo vịm­tán. Sống lâu năm(có thể hàng chục, hàng trăm năm)        ­ Cây gỗ nhỏ: cao dưới 15m (bưởi , ổi….)        ­ Cây gỗ vừa: cao từ 15­25m ( dẻ, ngọc lan…)        ­ Cây gỗ lớn : cao trên 25m (chị chỉ, chị nâu….)         Cây bụi: Là dạng thân gỗ, nhưng thân chính kém phát triển, sự phân cành sớm sát gốc   khơng tạo vịm­ tán. Cao khơng q 4­6m. Có thể sống nhiều năm         Cây bụi nhỏ: có thân hố gỗ một phần ở gốc  (xương xơng, cỏ lào…)         Cây thảo (cây cỏ): thân hố gỗ ít, thân mềm. Có thể phân cành mạnh hoặc ít, nhiều cây  dạng hợp trục. Tuổi đời sống 1 năm, 2 năm hay nhiều năm (rau cải, bí, rau húng….). Là  những cây thường có phần trên mặt đất chết vào cuối thời kì dinh dưỡng Phân loại thân theo mặt cắt ngang ­ Thân hình trụ (cau, dừa…) ­ Thân hình trịn (hành, tỏi…) ­ Thân hình dẹp (xương rồng bà) ­ Thân hình cầu (xương rồng cầu gai) ­ Thân hình có góc: có 3 góc(họ Cói),4 góc (họ Hoa mơi) ­ Thân có gờ (xương rồng, họ Hoa tán) Phân loại theo vị trí khơng gian ­ Thân leo (sắn dây, nho…) ­ Thân rủ (liễu, phong lan…) ­ Thân nổi (rau dút, bèo tấm…) ­ Thân ngầm (riềng, chuối…) ­ Thân bị (khoai lang, rau má…) ­ Thân thẳng (cau, bạch dương…) ­ Thân chìm (cây rau nghể, rong đi chồn, đi chó) Biến thái của thân ­ Thân củ. Là loại thân ngắn thích nghi với chức năng dự trữ  (củ su hào, khoai tây).  ­ Thân mọng nước với chức năng dữ trữ nước ( sống trong điều kiện khơ).  ­ Dạng tua cuốn. Có cấu tạo giống thân leo. (VD. Bầu bí) ­ Dạng gai. Thân hố gỗ mạnh. Tế bào đá phát triển. (VD. Chanh, Bưởi, Bồ kết) ­ Thân, cành hình lá. Kiêm chức năng quang hợp (Cây quỳnh, thanh long, càng cua) ­ Thân rễ. Là thân ngầm dưới đất trơng giống rễ (họ Gừng, họ Chuối hoa) 2. 3. Cấu tạo giải phẫu thân 2.3.1. Cấu tạo giải phẫu thân cây hai lá mầm Cấu tạo thân sơ cấp        Gồm : Mơ bì sơ cấp, vỏ sơ cấp và trung trụ        ­ Mơ bì sơ cấp: Là lớp tế bào biểu bì, thường dài dọc theo trục của thân. Vách ngồi tế   bào có thể  hố cutin. Biểu bì có thể  kéo dài thành lơng, gai (lơng đơn bào hay đa bào). Xen  kẽ có một số khí khổng        ­ Vỏ sơ cấp:  mơ dày, nhu mơ vỏ  và nội bì + Mơ dày (hậu mơ): thành dãy, đám hoặc thành vịng. Tế bào có chứa lục lạp. Thiết   diện có kích thước tuỳ thuộc lồi. Có chức năng nâng đỡ thân, cành cịn non + Nhu mơ vỏ: Tế  bào lớn chứa lục lạp, quang hợp mãnh liệt thay lá khi lá chưa   trưởng thành.Có thiết diện mỏng hơn rất nhiều so với nhu mơ vỏ ở rễ sơ cấp.  + Nội bì: Có thể  có 1 lớp tế  bào đồng đều, xếp xít. Chứa nhiều tinh bột (khơng có   tính cơ động) gọi là “vịng tinh bột”. Nhiều cây thân cỏ khi chuyển sang sinh sản thì  có đai Caspary        ­ Trung trụ: Gồm trụ bì, bó dẫn, ruột và tia ruột + Trụ  bì: Là lớp ngồi cùng, nguồn gốc từ mơ phân sinh  tiềm năng phân sinh hình  thành chồi bên. Sớm phân hố thành mơ cơ và mơ mềm hoặc sợi trụ bì.  + Bó dẫn: bó mạch, vết lá và khe lá            Bó dẫn:  bó dẫn kiểu chồng chất đơn hoặc chồng chất kép là bó dẫn hở.  Xylem phân   hố li tâm gồm quản bào, mạch, mơ dự trữ. Các bó dẫn xếp thành  vịng đồng tâm, giữa các   bó dẫn là tia tuỷ           Tuỷ (ruột)  : giữa thân là mơ mềm(nhu mơ ruột), có thể chết sớm, teo đi tạo nên thân  rỗng ở giữa           Vết lá  là  phần nối giữa bó dẫn của thân và lá với nhau. Mỗi lá có thể có 1 hoặc 2 vết            Khe lá  là trong chồi tại chỗ vết lá đi vào lá gọi là hổng lá.  + Tượng tầng và các dẫn xuất chưa phân hố   vùng tượng tầng        ­ Tia ruột: dẫn truyền hướng phóng xạ Cấu tạo thân thứ cấp     Do mơ phân sinh thứ cấp  hoạt động làm thân cành tăng thiết diện ngang Mơ phân sinh thứ cấp (mơ phân sinh bên): Là tầng sinh libe­gỗ và tầng sinh bần­lục bì     a). Tượng tầng.         ­ Được hình thành từ  tầng trước phát sinh trong  ở cấu tạo sơ cấp, sinh ra bó dẫn thứ  cấp. Các tế bào xếp thành tầng, dãy.         ­ Tế bào tượng tầng phân chia theo hướng tiếp tuyến & hướng phóng xạ làm tăng thể  tích cơ quan  trục. Nhưng theo hướng tiếp tuyến là chủ yếu.      b). Tầng sinh bần        ­ Nguồn gốc khơng cố định, có thể từ mơ dày hay nhu mơ vỏ sơ cấp. Hoạt động sinh ra   bần và mơ mềm(xem phần mơ phân sinh và mơ bì).  Cấu tạo giải phẫu       a). Cây gỗ và cây bụi. Gồm : vỏ thứ cấp và trụ ...   Thực   Vật  Trường  ĐHKHTN­ Hà Nội 1998 9. Võ Văn Chi – Từ Điển? ?Thực? ?Vật? ?Học.  NXBKHKT – Hà Nội 1982 HỌC PHẦN I: HÌNH THÁI  THỰC VẬT CHƯƠNG I CƠ QUAN DINH DƯỠNG Cơ quan sinh dưỡng ở? ?thực? ?vật? ?1 và 2 lá mầm... 1. Nguyễn Bá – Hình Thái? ?Học? ?Thực? ?Vật.  NXB Giáo dục – Hà Nội 2006.  2. Katherine Esau – Giải Phẫu? ?Thực? ?Vật,  tập 1&2. NXBKH&KT 1980 3. Hồng Thị Sản – Hình Thái Giải Phẫu? ?Thực? ?Vật.  NXB Giáo dục – Hà Nội 1999... 4. Nguyễn Tiến Bân ­ Cẩm Nang Tra Cứu Và Nhận Biết Các Họ? ?Thực? ?Vật? ?Hạt Kín   ở? ?Việt? ?Nam.  NXBNN­ Hà Nội 1997 5. Đỗ  Tất Lợi  ­  Những Cây Thuốc Và Vị  Thuốc? ?Việt? ?Nam.  NXBKHKT­ Hà Nội  1976.  Đã có tái bản năm 2003