Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

PHầN 1: Mở ĐầU

1.1. Đặt vấn đề:
Giới thực vật vốn xuất hiện rất sớm. Qua thời gian, chúng dần tiến hóa
từ những dạng đơn giản, cổ xa cho đến ngày nay với các dạng vô cùng đa
dạng phong phú ở nhiều nấc thang tiến hóa khác nhau.
Thực vật có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sinh tồn của mọi sinh
vật khác. Nhờ quá trình quang hợp, chúng sử dụng nguồn CO2 và cung cấp O2
cho khí quyển. Thực vật là nguồn cung cấp thức ăn cho ngời và động vật,
cung cấp nguyên liệu cho các ngành dợc liệu, công nghiệp thực phẩm, công
nghiệp chế biến Không những thế, thực vật còn góp phần quan trọng trong
việc hạn chế những tác động xấu của khí hậu nh hạn hán, lũ lụt, xói mòn
Thực vật phân bố khắp nơi trên mặt địa cầu. Thật vậy, ngay cả ở những
nơi có điều kiện sống khắc nghiệt nhất nh trong các đáy biển rất sâu, trên
những đỉnh núi cao chót vót hay ở những hoang mạc khô cằn, nóng bỏngta
vẫn thấy sự hiện diện của chúng. Tuy nhiên, chúng phát triển mạnh mẽ nhất là
ở các vùng đồng bằng, trung du, miền núi có điều kiện thuận lợi. Vì sao thực
vật có thể phân bố rộng khắp nh vậy? Đó là do chúng có đặc tính thích nghi
cao với môi trờng. Đặc tính thích nghi này đợc biểu hiện một phần ở đặc
điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của các cơ quan sinh dỡng.
Sống trong các môi trờng khác nhau, thực vật đã hình thành những đặc
điểm thích nghi riêng và đợc di truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác. Việc
tìm ra mối liên quan giữa các tổ chức về hình thái, giải phẫu của cây với điều
kiện sống của nó là một trong những hớng nghiên cứu của Hình thái-giải
phẫu thực vật.
Nhờ khả năng thích nghi của mỗi loài với hoàn cảnh sống khác nhau
mà ở từng vùng miền với các điều kiện khác nhau có những loài thực vật đặc

thực hành nhằm giúp cho công tác giảng dạy, nghiên cứu.
1.2. ý nghĩa, nhiệm vụ của đề tài
1.2.1. ý nghĩa
1.2.1.1. ý nghĩa khoa học:
+ Bổ sung những kiến thức cha đầy đủ về hình thái, giải phẫu của một
số loài trong họ Củ nâu (Dioscoreaceae).
+ So sánh hình thái, giải phẫu cơ quan sinh dỡng của các loài này từ
đó rút ra kết luận chung về đặc điểm cấu tạo thích nghi với chức phận.
1.2.1.2. ý nghĩa thực tiễn:
Nguyễn Thị Ngân

2

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

Vận dụng kết quả đạt đợc làm phong phú thêm dẫn liệu về hình thái,
giải phẫu thích nghi khi giảng dạy bộ môn Hình thái, giải phẫu học thực vật
và Sinh thái học trong trờng phổ thông, cao đẳng và đại học.
1.2.2. Nhiệm vụ
- Thu thập những dẫn liệu về các chỉ tiêu giải phẫu.
- Từng bớc làm quen và nắm vững phơng pháp nghiên cứu về hình
thái, giải phẫu cơ quan sinh dỡng của thực vật.
- Tìm ra một số đặc điểm thích nghi trong hình thái giải phẫu của thân,
lá ở những loài có lối sống leo bằng cách quấn thân vào giá thể.
- Trên cơ sở các số liệu thu đợc bớc đầu rút ra một số nhận xét về

Cây củ cái
1.

- Đồng bằng
Thân, lá

(Dioscorea atala L.)

ven sông Hồng
- Khu vực Sapa

2.

Cây củ mài

Đồng bằng ven

(Dioscorea persimilis Prain et Burk)

Thân

sông Hồng
- Khu vực Tam

3.

Thân, lá

Cây củ từ lông


Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

2.3. Phơng pháp nghiên cứu
Việc nghiên cứu đợc tiến hành ngoài thực địa và trong phòng thí
nghiệm.
2.3.1. Ngoài thực địa
Thu thập mẫu:
- Chúng tôi tiến hành lấy mẫu trên khu vực núi Sapa, Tam Đảo và khu
vực đồng bằng ven sông Hồng.
- Quan sát, mô tả, chụp ảnh về hình thái chung của các loài nghiên cứu.
Ngâm mẫu:
Chọn mẫu có kích thớc trung bình (không lớn quá mà cũng không nhỏ
quá) của các đối tợng nghiên cứu. Sau đó rửa sạch bùn đất rồi để khô nớc
bám vào mẫu. Tiếp đó tiến hành ngâm mẫu vào dung dịch cồn khoảng 30-40
để giữ mẫu.
2.3.2. Trong phòng thí nghiệm
2.3.2.1. Phơng pháp giải phẫu thông thờng
Chúng tôi sử dụng phơng pháp cắt mỏng bằng tay. Yêu cầu lát cắt
phải thẳng góc với trục thẳng của vật cắt.
* Phơng pháp cắt:
+ Cầm mẫu cắt ở tay trái, kẹp giữa ngón cái và ngón giữa, ngón trỏ
đợc dùng nh điểm tựa cho lỡi dao.
+ Tay phải cầm lỡi dao mỏng và sắc để cắt. Nên dùng một miếng cà
rốt làm thớt cắt. Khi cắt cần chú ý phải cắt thật mỏng, thẳng góc với trục của
mẫu vật, không nháy lại lát cắt.

dịch glixerin.
2.3.2.2. Phơng pháp đo trên kính hiển vi
Để đo trên kính hiển vi, chúng tôi sử dụng phơng pháp đo của
Pauseva.
- Nguyên tắc:
Muốn đo kích thớc những vật nhỏ thì không thể đo trực tiếp bằng
thớc đo chiều dài thông thờng mà phải đo gián tiếp.
Ngời ta so sánh kích thớc của vật cần đo với một thớc đo thị kính
đợc lắp thêm vào thị kính của kính hiển vi. Từ giá trị của mỗi khoảng cách
trên thớc đo này ở mỗi độ phóng đại khác nhau đã đợc tính nhờ thớc đo
vật kính sẽ suy ra kích thớc vật cần đo.
Dựa theo nguyên tắc này, chúng tôi sử dụng trắc vi thị kính của Cộng
hòa dân chủ Đức loại nhỏ. Đây là miếng kính tròn, có đờng kính nhỏ hơn
Nguyễn Thị Ngân

6

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

đờng kính của ống thị kính. ở chính giữa miếng kính này có khắc một thớc
dài 1mm, đợc chia làm 100 phần bằng nhau. Trắc vi vật kính giống phiến
kính thông thờng, kích thớc 26ì76mm, ở chính giữa khắc một dấu bằng
một vòng tròn. Thớc đợc chia làm 100 vạch bằng nhau với tổng chiều dài là
1mm. Nh vậy, mỗi khoảng cách trên trắc vi vật kính sẽ dài 0,01mm=10àm.
- Phơng pháp đo:


X
i =1

i

n

1 n
( X i X )2

n 1 i 1


n
7

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

- Diện tích S:
+ Hình tam giác: S =

1
a.h
2

vật nh Lịch sử thực vật, Nghiên cứu về cây cỏTrong các sách đó lần
đầu tiên đề cập đến các dẫn liệu có hệ thống về hình thái, cấu tạo cơ thể thực
vật cùng với cách sống, cách trồng cũng nh công dụng của nhiều loại cây [8].
ở thế kỉ và , Caesalpine, Rivenus, Tourneforđã xây dựng hệ
thống phân loại trên cơ sở đặc tính hình thái của hạt, phôi và tràng hoa.
Năm 1703, John Ray đã phân biệt sự khác nhau giữa cây Một lá mầm
và cây Hai lá mầm, tách chúng thành hai nhóm phân loại lớn.
Đặc biệt với phát minh ra kính hiển vi của Robert Hook (thế kỉ V) đã
mở đầu cho một giai đoạn mới nghiên cứu cấu trúc bên trong của cơ thể, tức là
nghiên cứu về tế bào.
Đầu thế kỉ , các nhà khoa học đã tìm ra mối liên quan giữa cấu trúc
và một số chức năng cơ bản trong đời sống của thực vật nh quang hợp, hô
hấp Năm 1874, Svendener đã chú ý đến việc áp dụng chức năng sinh lý khi
nghiên cứu giải phẫu thực vật Năm 1884, Haberland đã phát triển hớng

Nguyễn Thị Ngân

9

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

nghiên cứu này trong cuốn sách Giải phẫu-sinh lý thực vật [4].
Giữa thế kỉ , công trình nghiên cứu về thực vật có hạt của Hoffmeister
đã xóa bỏ đợc ngăn cách giữa thực vật Hạt trần và thực vật Hạt kín.
Năm 1877, De Barry cho xuất bản cuốn Giải phẫu so sánh các cơ quan


Khoa Sinh-KTNN

thích nghi.
Phan Nguyên Hồng (1970) mô tả hình thái và cấu tạo giải phẫu một số
cơ quan của các loài cây ngập mặn theo hớng thích nghi [3].
Trần Văn Ba trong luận văn sau đại học (1980): Bớc đầu nghiên cứu
hình thái, giải phẫu rễ của một số loài thực vật rừng ngập mặn đã mô tả, so
sánh cấu tạo của các loại rễ trên cùng một cây, từ đó chứng minh tính thích
nghi với chức năng và môi trờng sống ở rừng ngập mặn [1].
PTS. Phạm Văn Năng từng nghiên cứu cấu tạo giải phẫu thích nghi của
biểu bì.
Hoàng Thị Sản, Phan Nguyên Hồng, Nguyễn Tề Chỉnh (1980) và
Hoàng Thị Sản, Trần Văn Ba (1998) đều đề cập đến đặc điểm cấu tạo, sự phát
triển chung của cơ thể thực vật. Đồng thời cũng đa ra nhiều dẫn chứng cụ thể
về đặc điểm hình thái và giải phẫu thích nghi của loài [6].
Nguyễn Thị Hồng Liên (1999) trong luận văn cao học Cấu tạo giải
phẫu thích nghi cơ quan sinh sản của cây trang đã tìm ra đợc các đặc điểm
thích nghi sinh sản trong cấu tạo của một số loài cây họ Đớc trong điều kiện
bãi lầy, thờng xuyên phải chịu tác động của sóng gió thủy triều.
Ngoài ra, các luận văn sau đại học của nhiều tác giả nh Nguyễn Khoa
Lân, Nguyễn Bảo Khanh, Mai Sĩ Tuấn, Nguyễn Mỹ Dungđã nghiên cứu cấu
tạo giải phẫu thích nghi với môi trờng sống của một số loài cây nớc mặn.
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu hình thái, giải phẫu thích nghi
phù hợp với chức năng của các cơ quan dinh dỡng bớc đầu đã đợc nghiên
cứu một cách cụ thể. Tuy nhiên, việc nghiên cứu phần lớn đợc tiến hành trên
đối tợng là cây ngập mặn còn những đối tợng là cây nội địa còn rất hạn chế.

Nguyễn Thị Ngân


mọc ra các chồi, sau đó phát triển thành cành.
Lá đơn, mọc đối, phiến lá hình tim, gân lá hình chân vịt, cuống lá chia
thành 5 cạnh.

Nguyễn Thị Ngân

12

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

Hình 4.1A: Hình thái ngoài cây củ cái
(D. atala L.)

Hình 4.1B: Hình thái ngoài rễ củ cây củ cái
(D. atala L.)

Hoa mọc thành bông, nhỏ, đơn tính, bao hoa 6 mảnh. Nhị 6 dài hơn bao
hoa. Cụm hoa cái buông thõng xuống. Ra hoa vào tháng 8-10.
Quả nang, có 3 góc. Hạt có cánh, màu nâu. Mùa quả vào tháng 11-12.
Mỗi cây củ cái có một củ chính to và dài, hơi hẹp ở đầu ngọn, củ nặng trung
bình 7-8kg. Trên rễ củ có nhiều rễ con mọc dài ra có tác dụng hấp thụ nớc và
ion khoáng (hình 4.1B). Củ thờng đợc thu hoạch từ tháng 12 đến tháng 2
năm sau.
Cây thờng đợc trồng trên đất vờn, đất cát ven sông, trên nơng rẫy,
sờn đồi. Củ dùng làm thức ăn cho ngời và gia súc. Lá mát có thể dùng chữa

6
7

Hình 4.1C: Cấu tạo một phần thân cây củ cái (D. atala L.)
1. Biểu bì; 2. Mô dày; 3. Mô mềm vỏ; 4. Nội bì; 5. Mô cứng; 6. Bó dẫn nhỏ;
7. Bó dẫn lớn.

Nằm sát mô dày là lớp mô mềm vỏ. Chúng tập trung nhiều tại các góc
lồi của thân (6-7 lớp), ở các phần khác thờng có 2-3 lớp. Các tế bào mô mềm
vỏ tròn đều, chứa nhiều tinh bột với vách tế bào mỏng.
Nội bì là một lớp tế bào hình elip có kích thớc nhỏ, xếp sít nhau, vách
dày hóa gỗ.
Phía trong nội bì là một dải mô cứng, có từ 5-6 lớp tế bào. Chúng là
những tế bào chết có vách dày hóa gỗ, xếp sít nhau làm thành một vòng khép
kín quanh thân.
Hệ thống mô dẫn sắp xếp thành vòng tròn quanh thân. Bao gồm 8 bó to
và 8 bó nhỏ xếp xen kẽ nhau. Các bó dẫn có hình tam giác với đỉnh nhọn quay
Nguyễn Thị Ngân

14

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

vào phía trong. Các bó gỗ và các tế bào mô mềm gỗ xếp kín ở phía ngoài còn
libe nằm lấn sâu vào trong gỗ. Các bó to có diện tích khoảng 917837,77m2,

Nguyễn Thị Ngân

15

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

rất nhỏ, tham gia vào chức năng dẫn truyền các chất ở lá. Xung quanh bó dẫn
lớn thờng có một vòng mô cơ thực hiện chức năng nâng đỡ.
Biểu bì dới có kích thớc nhỏ hơn biểu bì trên. Chúng sắp xếp sít nhau
có tác dụng bảo vệ các mô trong lá.
4.1.2.2. Cây củ cái (khu vực Sapa):
- Thân cây:
Thân cây đợc che phủ bởi một lớp tế bào biểu bì có kích thớc không
đồng đều, trung bình 14,85àm. Các tế bào có vách dày, xếp sít nhau. Trên lát
cắt ngang thân cây có 5-6 vị trí lồi ra. Tại các vị trí này số lợng các tế bào mô
dày và mô mềm vỏ nhiều hơn. Mô dày nằm sát biểu bì, kích thớc khác nhau,
xếp thành vòng quanh thân với 3-4 lớp tế bào. Tế bào mô mềm vỏ có kích
thớc lớn (56,13,3àm), hình đa giác hoặc hình trứng sắp xếp lộn xộn để chừa
ra nhiều khoảng gian bào nhỏ. Sự phân bố của mô dày và mô mềm ở phần vỏ
làm cho thân cây trở nên mềm hơn, dễ dàng uốn quanh giá thể khi chúng tiếp
xúc với giá thể. Nội bì là một lớp tế bào có kích thớc nhỏ, vách hóa gỗ bắt
màu xanh của dung dịch xanh metylen khi nhuộm kép.
Tiếp phía trong nội bì là một dải mô cứng. Đây là những tế bào chết có
vách dày hóa gỗ. Chúng có từ 5-6 lớp tế bào.
Trong mô dẫn, các tế bào mạch gỗ và các tế bào mô mềm gỗ xếp kín ở

mô giậu hình chữ nhật hơi tròn cạnh, xếp không khít nhau, chúng có vai trò
quan trọng đối với quá trình quang hợp của cây.
1
2
3
4
5
Hình 4.1F: Cấu tạo một phần lá cây củ cái (D. atala L.) khu vực Sapa
1. Biểu bì trên. 2. Mô giậu; 3. Bó dẫn; 4. Mô xốp; 5. Biểu bì dới
Nguyễn Thị Ngân

17

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

Phần tiếp giáp giữa mô giậu và mô xốp có các bó dẫn nhỏ nằm rải rác.
Chúng tham gia vào chức năng dẫn truyền các chất trong lá. Tiếp đó, các tế
bào mô xốp sắp xếp rời rạc tạo ra những khoảng trống. Đây là nơi dự trữ khí
cung cấp cho quá trình quang hợp của cây. Biểu bì dới có kích thớc nhỏ
khoảng 9,77àm. Các tế bào này bảo vệ các mô bên trong, đảm bảo cho lá thực
hiện tốt nhiệm vụ của mình.
Nhận xét:
+ Về hình thái:
Cũng giống các loài khác trong họ, cây củ cái ở hai vùng này có các đặc
điểm thích nghi với phơng thức sống quấn thân vào giá thể. Thân của chúng

không yếu ớt và mọng nớc nh ở nhiều loài cây thân leo khác.
Việc dẫn truyền các chất trong cây đợc thực hiện tốt nhờ hệ thống mô
dẫn với các bó dẫn phân bố đồng đều xung quanh thân, trong phiến lá. Không
những thế, các mạch gỗ và mô mềm gỗ ở thân cũng tham gia vào chức năng
cơ học.
Trong cùng là khối tế bào mô mềm ruột khá lớn. Sự phát triển của mô
mềm ruột cùng với cách sắp xếp các bó mạch và một số tế bào mô mềm vỏ đã
đảm bảo sự mềm dẻo của thân. Vì vậy, thân dễ dàng quấn quanh giá thể.
Trong cấu tạo giải phẫu, củ cái ở hai vùng này cũng có một số nét khác
biệt. Sự khác biệt thể hiện rõ nhất là ở hệ thống mạch dẫn: củ cái vùng Sapa có
số lợng bó dẫn ít và nhỏ hơn (6-7 bó lớn, 4-5 bó nhỏ) cây củ cái vùng đồng
bằng ven sông Hồng (8 bó lớn và 8 bó nhỏ).
Nh vậy, đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu của thân, lá cây củ cái
đã chứng minh loài cây này thích nghi với lối sống quấn thân vào giá thể. Cấu
tạo giải phẫu còn cho thấy cây củ cái có những nét đặc trng của cây Một lá
mầm.
4.2. Cây củ mài (Dioscorea persimillis Prain et Burk)
4.2.1. Hình thái
Cây củ mài còn có tên gọi là hoài sơn. Cây leo bằng thân quấn.
Thân màu đỏ, sống nhiều năm, dài khoảng 5-10m. Thân cây nhẵn,
thờng có 8 cạnh, quấn vào giá thể theo chiều từ trái sang phải. Thân không
có tua cuốn, có hiện tợng phân cành nhng không nhiều.
Lá đơn, nhẵn, hình tim dài, ở kẽ lá thờng có củ con, gân lá hình chân
vịt.
Rễ phình to thành củ. Cây có 1-2 củ dài tới 1m, ăn sâu xuống đất, thịt
củ màu trắng (hình 4.2A).
Nguyễn Thị Ngân

19



Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

ở các góc lồi, các tế bào mô mềm vỏ phân bố nhiều, kích thớc trung
bình của các tế bào cũng to hơn (23,764,62àm). Các tế bào mô mềm vỏ
không đồng đều, sắp xếp lộn xộn để chừa ra nhiều khoảng gian bào.
Tiếp phía trong lớp mô mềm vỏ là lớp trụ bì. Chúng bao bọc quanh trụ
giữa gồm các tế bào hình trứng, kích thớc nhỏ (12,873,64àm).
Các tế bào mô cứng có vách dày hóa gỗ, bắt màu xanh của dung dịch
xanh metylen khi nhuộm kép. Tế bào mô cứng xếp sít nhau nằm ngay dới lớp
trụ bì.
Các bó dẫn phân bố đồng đều quanh thân với 6-8 bó lớn và 8-9 bó nhỏ
xếp xen kẽ nhau trên cùng một vòng tròn. Các bó lớn có hình elip, diện tích
khoảng 296518,47àm2. Mỗi bó có từ 10-12 bó mạch. Bó nhỏ có hình tam giác
với đáy quay ra ngoài và đỉnh hớng vào trong. Mỗi bó nhỏ có từ 6-8 mạch
dẫn. Trong mỗi bó dẫn thờng có 2 mạch điểm kích thớc khá lớn. Bó dẫn có
cấu trúc theo kiểu bó dẫn kín gồm gỗ và libe sơ cấp, không có tầng phát sinh
(hình 4.2B).
1
2
3
4
5
6

Hình 4.2B: Cấu tạo một phần thân cây củ mài (D. persimilis Prain et Burk)
1. Biểu bì; 2. Mô dày; 3. Mô mềm vỏ; 4. Nội bì; 5. Bó dẫn nhỏ; 6. Bó dẫn lớn.


quanh thân giúp thân có thể uốn dẻo và chịu đợc các tác động cơ học. Cách
phân bố của chúng cùng với sự phát triển của khối mô mềm ruột cũng là yếu
tố làm cho thân cây mềm dẻo.

Nguyễn Thị Ngân

22

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

4.3. Cây củ từ lông (Dioscorea esculenta (Lour.) Burk)
4.3.1. Hình thái
Cây có thân nhỏ, mảnh có thể bò hoặc leo. Thân hình trụ, mềm, quấn vào
giá thể theo chiều kim đồng hồ. Cây có gai ở gốc, không có tua cuốn, có cành
phát triển từ chồi mọc ở nách lá (hình 4.3A).

Hình 4.3A: Hình thái ngoài cây củ từ lông (D. esculenta (Lour.) Burk

Lá đơn, hình tim, mọc cách. Cuống lá dài, cứng. Lá thờng rụng vào
mùa đông và mọc lại khi xuân về.
Hoa nhỏ, đều, đơn tính khác gốc, mọc thành bông. Hoa đực thờng mọc
riêng lẻ, chùm hoa có thể dài đến 20cm. Bao hoa hình chén mặt ngoài có lông.
Hoa cái có số lợng ít, xếp thành bông cong. Quả nang, hạt có cánh.
Củ có hình trứng mọc ngầm dới mặt đất. Trên củ có nhiều rễ nhỏ mọc
dài ra đảm nhận chức năng hút nớc, ion khoáng và giữ chặt cây vào đất.

tam giác với đỉnh nhọn quay vào trong, mỗi bó có từ 5-7 bó mạch. Các bó nhỏ
cũng có dạng hình tam giác với 3-5 bó mạch/bó dẫn. Trong mỗi bó dẫn
thờng có 2 mạch điểm với kích thớc tơng đối lớn. Các bó dẫn lớn và bé
nằm xen kẽ nhau tạo thành vòng xung quanh thân.

7
6

5
4

3

2

1
Hình 4.3B: Cấu tạo một phần thân cây củ từ lông
(D. esculenta (Lour.) Burk)

1. Biểu bì; 2. Mô dày; 3. Mô mềm vỏ; 4. Nội bì; 5. Mô cứng; 6. Gỗ; 7. Libe
Nguyễn Thị Ngân

24

Lớp K31A


Khoá luận tốt nghiệp

Khoa Sinh-KTNN

Mặt dới lá đợc bao bọc bởi lớp biểu bì có kích thớc nhỏ, xếp sít nhau.

Nguyễn Thị Ngân

25

Lớp K31A