4.5.1. Hình thái
Hình 4.4A: Hình thái ngoài cây củ nâu (D. cirrhosa Lour.)
Thân to, lóng dài từ 15-18cm, rộng từ 4-6mm, có gai ở gốc. Lá có phiến bầu dục, dai, không lông, màu nâu t−ơi lúc khô, gân tam cấp thành mạng rõ, cuống dài khoảng 4cm, có rãnh (hình 4.4A). Gié đực dài 4-5cm, gắn chụm trên trục dài 25cm, nụ 2-3mm. Phiến hoa xoan, tiểu nhụy 6, ngắn. Gié cái mang nang to. Hột có cánh mỏng, màu nâu.
Mỗi cây có từ 1-2 củ hình dùi, vỏ xám nâu, nạc đo đỏ.
ở n−ớc ta, loài cây này rất phổ biến ở Lào Cai, có tác dụng trị một số loại bệnh [2].
4.4.2. Giải phẫu
4.5.2.1. Cây củ nâu (vùng đồng bằng ven sông Hồng): - Thân:
Có một lớp cuticun khá dày phủ bên ngoài lớp biểu bì. Các tế bào biểu bì có dạng phiến, xếp sít nhau, vách tế bào dày trong đó vách ngoài dày hơn vách bên và vách trong.
Mô dày có 2-5 lớp tế bào, kích th−ớc các tế bào khá đồng đều khoảng 16,97àm. Các tế bào mô dày phân bố nhiều hơn ở bốn góc lồi trên thân. Trong thân, mô dày tham gia làm nhiệm vụ cơ học và giúp cho thân trở nên mềm dẻo hơn.
Mô mềm vỏ là 2-3 lớp tế bào hình trứng, có kích th−ớc không đều nhau, trung bình khoảng 22,67àm.
Tiếp phía trong mô mềm vỏ là một lớp tế bào nội bì hình trứng, kích th−ớc nhỏ (22,62±1,33àm). Chúng xếp sít nhau tạo thành một vòng khép kín bao quanh trụ giữa.
ở cây củ nâu, hệ thống mạch phát triển với 7-8 bó dẫn lớn hình elip và 6-7 bó dẫn nhỏ hình tam giác. Các bó dẫn lớn phát triển lấn sâu vào trong, mỗi bó có từ 7-9 bó mạch. Các bó dẫn nhỏ phân bố xen kẽ phía ngoài các bó lớn. Kích th−ớc các bó mạch rất khác nhau. Các bó mạch to ở bó dẫn lớn th−ờng có kích th−ớc khoảng 198,14±5,27àm, trong khi đó ở bó nhỏ chỉ khoảng 74, 25±4,65àm (hình 4.4C).
Trong cùng là khối tế bào mô mềm ruột, có khoảng 8-10 lớp tế bào. Các tế bào có kích th−ớc lớn nh−ng không đều nhau (47,52±8,74àm).
- Lá:
Mặt trên của phiến lá đ−ợc che chở bởi một lớp tế bào biểu bì. Bề mặt ngoài của lớp biểu bì đ−ợc phủ một lớp cuticun. Mô giậu chỉ là một lớp tế bào hình chữ nhật, kích th−ớc t−ơng đối lớn 36,63±4,78àm. Chúng đ−ợc sắp xếp theo trục dài thẳng đứng. Trong tế bào mô giậu, các hạt diệp lục th−ờng xếp theo chiều dọc tế bào. Giữa các tế bào mô giậu vẫn có những khoảng gian bào nhỏ, đó là nơi dự trữ khí CO2 cần thiết cho quang hợp (hình 4.4B).
12 2 4
3 5 5
Hình 4.4B: Cấu tạo một phần lá cây củ nâu (D. cirrhosa Lour.) vùng đồng bằng ven sông Hồng
1. Biểu bì trên; 2. Mô giậu; 3. Mô xốp; 4. Bó dẫn; 5. Biểu bì d−ới
Nằm ở phần tiếp giáp giữa mô giậu và mô xốp là các bó dẫn của lá. Hệ thống này sẽ tham gia dẫn truyền các chất trong lá. Ngoài ra, những bó dẫn lớn th−ờng có một vòng mô cơ bao quanh, thực hiện chức năng nâng đỡ lá.
Mô xốp gồm khoảng 5-6 lớp tế bào, sắp xếp rời rạc, để hở các khoảng trống chứa khí. Với lối cấu tạo này, mô xốp tham gia việc trao đổi khí giữa cây với môi tr−ờng. Biểu bì d−ới có kích th−ớc nhỏ hơn biểu bì trên, bao phủ mặt d−ới lá (hình 4.4B).
4.4.2.2. Cấu tạo cây củ nâu (vùng Tam Đảo): - Thân:
Nhìn chung thân cây củ nâu vùng này có cấu trúc t−ơng tự cây củ nâu vùng đồng bằng ven sông Hồng. Tuy nhiên, ở vùng Tam Đảo trong cấu tạo thân cây củ nâu có số l−ợng tế bào nhiều hơn ở thân cây củ nâu vùng đồng bằng ven sông Hồng. Đặc biệt là ở một số mô nh− mô mềm vỏ, mô cứng, mô mềm ruột. Mặc dù, sự chênh lệch này là không quá lớn.
1
2
Hình 4.4C: Cấu tạo thân cây củ nâu (D. cirrhosa Lour.) 1. Bó dẫn lớn; 2. Bó dẫn nhỏ
- Lá:
Trong phiến lá cây củ nâu vùng Tam Đảo, thứ tự phân bố các lớp mô t−ơng tự nh− ở cây củ nâu vùng đồng bằng ven sông Hồng. Mặt trên của lá đ−ợc bao bởi một lớp tế bào biểu bì. Tiếp ngay sau lớp biểu bì là lớp mô giậu gồm các tế bào hình chữ nhật. D−ới mô giậu là lớp mô xốp. Đó là các tế bào hình trứng, sắp xếp lộn xộn. Bó dẫn trong phiến lá rất nhỏ, chúng nằm trong phần tiếp giáp giữa mô giậu và mô xốp. Mặt d−ới của lá đ−ợc bảo vệ bởi lớp biểu bì kích th−ớc nhỏ, xếp sít nhau (hình 4.4D).
Phiến lá cây củ nâu vùng Tam Đảo có sự khác biệt so với cấu tạo lá ở cây củ nâu vùng đồng bằng ven sông Hồng là phiến lá của cây có hai lớp tế bào mô giậu. Các tế bào ở lớp thứ nhất sát biểu bì có kích th−ớc lớn hơn so với các tế bào ở lớp còn lại (hình 4.4D). Mô giậu phát triển là yếu tố đảm bảo cho cây có thể lấy đủ ánh sáng cần thiết cho hoạt động sống của mình khi sống trong môi tr−ờng ánh sáng yếu hơn các vùng khác.
1
4 3 3
2
5
Hình 4.4D: Cấu tạo một phần lá cây củ nâu (D. cirrhosa Lour.) vùng Tam Đảo 1. Biểu bì trên; 2. Mô giậu; 3. Bó dẫn; 4. Mô xốp; 5. Biểu bì d−ới
* Nhận xét: + Về hình thái:
Hai loài củ nâu này không có sự khác nhau nhiều về hình thái ở thân và lá. Đặc điểm hình thái của chúng thể hiện tính thích nghi với lối sống leo vào giá thể. Chúng chỉ có sự khác nhau về kích th−ớc thân, lá. Đó là do điều kiện môi tr−ờng sống ở mỗi vùng này là khác nhau.
+ Về giải phẫu:
Cả hai loài đều mang những đặc điểm cấu tạo đặc tr−ng của họ Củ nâu, thể hiện sự thích nghi với ph−ơng thức sống leo bám vào giá thể của chúng:
ở thân, biểu bì bao bọc phía ngoài làm nhiệm vụ che chở. Sự phát triển của mô dày và mô mềm vỏ là yếu tố giúp cho thân dẻo dai hơn. Mô cứng xuất hiện ở thân tham gia thực hiện nhiệm vụ nâng đỡ. Hệ thống mạch dẫn trong thân thực hiện chức năng dẫn truyền các chất trong cây, đảm bảo cho cây sinh tr−ởng, phát triển thuận lợi. Khối mô mềm ruột lớn góp phần tăng tính mềm mại của thân.
Tuy vậy, do sống ở hai môi tr−ờng khác nhau với những điều kiện khí hậu, đất đai…khác nhau nên giữa hai loài này cũng có một số sai khác về chi tiết. Thể hiện rõ nhất trên mẫu cắt là sự khác nhau về số l−ợng và kích th−ớc tế bào.
So sánh các loμi trong họ củ nâu
Bảng 2: So sánh bó dẫn giữa 4 loài trong họ Củ nâu
Tên loài cây Số l−ợng bó dẫn Số mạch/bó Kích th−ớc mạch (àm)
Củ cái 14,5±2,5 6,5±2,8 122,83±27,14
Củ mài 8,0±1,0 4,3±1,6 109,56±18,87
Củ từ lông 11,5±0,5 8,1±2,3 60,35±19,26
Củ nâu 15,5±1,5 7,8±1,9 126,12±26,45
Qua nghiên cứu một số loài cây thuộc họ Củ nâu, chúng tôi rút ra một số điểm giống nhau và khác nhau nh− sau:
1. Hình thái
- Giống nhau:
Các loài đã nghiên cứu đều là loại thân leo quấn, sống một năm nh−ng có rễ củ sống nhiều năm d−ới đất.
Thân không có tua cuốn, có hiện t−ợng phân cành nhiều. Cành phát triển từ chồi mọc ở nách lá. Ngọn dài, nhỏ luôn h−ớng về phía giá thể.
- Khác nhau:
Bảng 3: So sánh đặc điểm hình thái giữa 4 loài trong họ Củ nâu
Bộ phận Thân Lá
Cây củ cái
Nhẵn, mềm, có 4 cánh mảnh ở 4 góc.
Trên thân mang nhiều “dái củ”
Đơn nguyên, mọc cách. Lá to, màu xanh đậm.
Cây củ mài
Cứng, có 8 góc cạnh. Thân mang “dái củ”.
Đơn nguyên, mọc đối. Lá to, màu xanh nhạt.
Cây củ từ lông Mềm, nhỏ, có 5 góc cạnh. Có gai ở gốc. Đơn, nguyên, mọc cách. Lá nhỏ, màu xanh đậm.
Cây củ nâu Thân cứng, hình trụ. Lá đơn, hình bầu dục, mọc đối.
2. Giải phẫu
2.1. Giống nhau:
Các loài trên đều có cấu tạo giải phẫu t−ơng tự nhau, mang đặc điểm chung của họ Củ nâu (Dioscoreaceae).
- Thân:
+ Phía ngoài cùng đ−ợc phủ một lớp biểu bì có chức năng bảo vệ các mô bên trong.
+ Mô dày và mô cứng làm thành vòng khép kín quanh thân.
+ Hệ thống bó dẫn trong thân phát triển mạnh, cấu tạo theo kiểu bó dẫn kín, số l−ợng mạch gỗ/bó dẫn ít.
+ Mô mềm ruột phát triển gồm những tế bào có kích th−ớc lớn không đồng đều.
- Lá:
+ Bao ngoài mặt trên và mặt d−ới lá là lớp biểu bì có chức năng che chở. + Mô giậu là các tế bào hình chữ nhật xếp thành hàng theo trục dài thẳng đứng.
+ Mô xốp là các tế bào nhỏ sắp xếp lộn xộn.
2.2. Khác nhau:
Bảng 4: So sánh cấu tạo giải phẫu giữa 4 loài trong họ Củ nâu
Thân Lá
Cây củ cái
- Dạng góc cạnh, th−ờng là 4 cạnh.
- Bó dẫn xếp thành 1 vòng quanh thân với các bó to xen lẫn các bó nhỏ.
- Có khoảng 8 bó dẫn to, th−ờng có dạng hình tam giác (cây củ cái vùng đồng bằng ven sông Hồng), 6-7 bó dẫn to hình elip (củ cái vùng Sapa).
- Bó dẫn nhỏ cũng có khoảng 5-8 bó, dạng tam giác. - Có 1 lớp tế bào mô giậu. - Có khoảng 3-5 lớp tế bào mô xốp. Cây củ mài - Dạng góc cạnh, th−ờng là 8 cạnh. - Các bó dẫn xếp thành 1 vòng quanh thân, các bó to xen lẫn các bó nhỏ. - Có 6-8 bó to, dạng hình elip. - Có 8-9 bó dẫn nhỏ, dạng hình tam giác. Cây củ từ lông - Dạng góc cạnh, th−ờng là 5 cạnh. Có một số tế bào biểu bì biến đổi thành gai.
- Các bó dẫn nằm xen kẽ nhau tạo thành 1 vòng xung quanh thân. - Có 4-6 bó dẫn to, dạng hình tam giác. - Có 5-6 bó dẫn nhỏ, cũng có dạng hình tam giác. - Có 1 lớp tế bào mô giậu. - Khoảng 4-5 lớp tế bào mô xốp.
Cây củ nâu
- Tròn.
- Các bó dẫn to và nhỏ xếp thành 2 vòng quanh thân, bó nhỏ phía ngoài, bó lớn ở phía trong. - Có 7-8 bó to, dạng hình elip. - Có khoảng 6-7 bó nhỏ, dạng hình tam giác. - Củ nâu vùng đồng bằng ven sông Hồng: Có 1 lớp tế bào mô giậu. - Cây củ nâu vùng Tam Đảo: Có 2 lớp tế bào mô giậu.
- Có khoảng 5-6 lớp tế bào mô xốp.