TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
----------***----------

NGUYỄN THỊ MỸ LINH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI
VÀ CẤU TẠO GIẢI PHẪU MỘT SỐ LOÀI
THUỘC HỌ KHOAI LANG (CONVOLVULACEAE)
TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC
MÊ LINH – VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. ĐỖ THỊ LAN HƢƠNG

Hà Nội, 2016


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và
sâu sắc đến TS. Đỗ Thị Lan Hƣơng đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và
giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ Thực vật, khoa
Sinh – KTNN, trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong
quá trình làm đề tài và hoàn thiện khóa luận.
Trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi những thiếu sót và
hạn chế. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy cô giáo và các bạn để
khóa luận của em đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................................. 3
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tƣợng, lĩnh vực nghiên cứu.................................................. 3
1.1.1. Đặc điểm chung của họ Khoai lang................................................................................. 3
1.1.2. Giá trị kinh tế của họ Khoai lang...................................................................................... 3
1.2. Lịch sử nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật trên thế giới ......................................... 4
1.3. Quá trình nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật ở Việt Nam ...................................... 7
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 9
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................................ 9
2.2. Nội dung nghiên cứu.............................................................................................................. 9
2.2.1. Đặc điểm hình thái các loài nghiên cứu.......................................................................... 9
2.2.2. Cấu tạo giải phẫu các loài nghiên cứu............................................................................ 9
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................................... 9
2.3.1. Nghiên cứu ngoài thực địa................................................................................................. 9
2.3.2. Phương pháp ngâm mẫu tươi ........................................................................................... 9
2.3.3. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm................................................................................. 9
2.4. Thời gian nghiên cứu ...........................................................................................................11


2.5. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................................11
2.6. Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu..........................................................................11
2.6.1. Vị trí địa lí và địa hình.......................................................................................................11
2.6.2. Địa chất - thổ nhưỡng.......................................................................................................11
2.6.3. Khí hậu - thủy văn .............................................................................................................12
2.6.4. Thảm thực vật.....................................................................................................................12
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................................13
3.1. Khoai lang (Ipomoea batatas Lamk.) ...............................................................................13
3.1.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................13
3.1.2. Cấu tạo giải phẫu ..............................................................................................................14
3.2. Cây rau muống (Ipomoea aquatica Forssk.) ...................................................................20
3.2.1. Đặc điểm hình thái ............................................................................................................20

Ảnh 9: Cấu tạo bó dẫn lá cây khoai lang (I. batatas Lamk.). ..................................19
Ảnh 10: Hình thái ngoài cây rau muống (I. aquatica Forssk.). .......................... 21
Ảnh 11: Cấu tạo một phần thân cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ................ 22
Ảnh 12: Cấu tạo bó dẫn thân cây rau muống (I. aquatica Forssk.).................... 22
Ảnh 13: Một phần cấu tạo rễ cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ................... 23
Ảnh 14: Cấu tạo trụ giữa rễ cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ..................... 23
Ảnh 15: Cấu tạo lá cây rau muống (I. aquatica Forssk.). .............................. 24
Ảnh 16: Một phần cấu tạo bó dẫn lá cây rau muống (I. aquatica Forssk.). ... 24
Ảnh 17: Hình thái ngoài cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ............................... 25
Ảnh 18: Một phần cấu trúc thân cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ........................ 26
Ảnh 19: Bó dẫn thân cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ...................................... 26
Ảnh 20: Một phần cấu tạo rễ cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ............................... 28
Ảnh 21: Bó dẫn chi tiết rễ cây bìm khói (I. carnea Jacq.). ................................. 28
Ảnh 22: Một phần cấu tạo lá cây bìm khói (I. carnea Jacq.)............................ 29
Ảnh 23: Hình thái ngoài cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). ..................... 30
Ảnh 24: Một phần cấu tạo thân cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). ............... 31
Ảnh 25: Cấu tạo bó dẫn thân cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). .............. 31


Ảnh 26: Cấu tạo rễ cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). .............................. 32
Ảnh 27: Cấu tạo lá cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.). .............................. 33
Ảnh 28: Các tinh thể canxioxalat có trong lá cây bìm cảnh (I. cairica (L.) Sweet.)......33
Ảnh 29: Hình thái ngoài cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.) .......... 33
Ảnh 30: Cấu tạo thân thứ cấp cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.) ...........35
Ảnh 31: Một phần cấu tạo thân sơ cấp cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.)......... 35
Ảnh 32: Lát cắt ngang rễ cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). ........ 36
Ảnh 33: Một phần cấu tạo rễ cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). ......................... 36
Ảnh 34: Cấu tạo lá cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). .................. 37
Ảnh 35: Một phần cấu tạo lá cây bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.). .............. 37


1.1.1. Đặc điểm chung của họ Khoai lang
Họ Khoai lang gồm những cây thảo sống một hoặc nhiều năm, phần
lớn có thân quấn, đôi khi là cây bụi, rất hiếm cây gỗ nhỏ.
Các cơ quan dƣới đất rất phát triển, có loài có rễ dài hơn 1m. Rễ to,
phồng lên thành củ. Thân của chúng thƣờng quấn lại, vì thế mà có tên Latinh
là convolvere - quấn/cuốn lại.
Các lá đơn mọc cách, nguyên, chia thuỳ hoặc xẻ lông chim. Lá thƣờng
có lông, không có lá kèm, có nhựa mủ màu trắng [14].
Hoa thƣờng lớn, ở tận cùng hoặc nách lá. Hoa kèm theo lá bắc. Hoa
đều, lƣỡng tính hoặc đơn tính mẫu 5. Đài thƣờng rời hoặc liền ở gốc. Cánh
hợp, đối xứng xuyên tâm hình ống, hình đinh rỗng, hình phễu hay hình
chuông, chia thành thuỳ nông. Bộ nhị bao giờ cũng cùng số với cánh hoa và
xếp xen kẽ với chúng. Bao phấn hƣớng trong, đĩa mật phát triển ở đế hoa.
Bộ nhụy thƣờng gồm hai lá noãn nhƣng có khi 3 hoặc 5.
Quả thƣờng là nang, có cánh mỏng, ít khi là quả nạc không mở hoặc
quả hạch nhỏ. Hạt hình cầu hoặc hình khối nhiều mắt, vỏ ngoài hạt nhẵn, hoặc
sần sùi, có khi có lông, nội nhũ giảm [14].
1.1.2. Giá trị kinh tế của họ Khoai lang
• Ẩm thực
Mặc dù lá và thân non cũng ăn đƣợc, nhƣng các rễ củ nhiều tinh bột
mới là sản phẩm chính và quan trọng nhất từ khoai lang. Củ khoai lang cũng
chứa nhiều xơ tiêu hóa, vitamin A, vitamin C, vitamin B6, ... là thức ăn tốt
cho những ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng do các nghiên cứu sơ bộ trên động vật

3


cho thấy nó hỗ trợ cho sự ổn định nồng độ đƣờng trong máu và làm giảm sức
kháng insulin.
• Phi ẩm thực

ngày nay ngƣời ta biết đƣợc là của Theophraste (317-286 trƣớc công nguyên)
đã viết nhiều sách về thực vật nhƣ "Lịch sử Thực vật", "Nghiên cứu về cây
cỏ". Trong 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 nhƣ công dụng
của nhiều loại cây.
Thế kỷ XVI-XVII, Caesalpine, Rivenus, Tournefort... đã xây dựng hệ thống
phân loại thực vật dựa trên cơ sở đặc tính hình thái của hạt, phôi và cánh hoa.
Năm 1703, John Ray đã phân biệt sự khác nhau giữa cây Một lá mầm
và cây Hai lá mầm, tách chúng ra thành 2 nhóm phân loại lớn.
Thời kỳ phục hƣng, nguồn lợi từ thực vật đối với việc phát triển của
chủ nghĩa tƣ bản với tƣ cách là một loại hàng hoá đã đƣợc đặc biệt chú ý.
Kiến thức về thực vật do đó cũng đƣợc tăng lên nhanh chóng. Nhiều hệ thống
phân loại ra đời, nhƣng phải kể đến ở đây là Linnê (1707-1778), ông đã mô tả
10.000 loài và xếp chúng vào một hệ thống nhất định. Hình thức ông dùng để
phân loại thực vật dựa vào hình thái cơ quan sinh sản mà trong đó chủ yếu là nhị
và một phần lá noãn.
Sau Linnê có một số nhà bác học nhƣ Tutxiơ, Ađanxơn, Oguxt,
Đơcanđôn, Anphônxơ đã có nhiều đóng góp cho phân loại hình thái và hệ
thống thực vật thông qua phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái và cấu
tạo giải phẫu thực vật.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu phân loại hình thái học thực vật của các nhà
khoa học đã nêu trên chỉ dựa vào việc quan sát đặc điểm hình thái của cây để
làm tiêu chuẩn.
Năm 1838, Robert Hook (Anh) đã phát minh ra kính hiển vi mở đầu cho
một giai đoạn mới nghiên cứu cấu trúc bên trong cơ thể thực vật.

5


Thế kỷ XVII - XVIII, nhờ sự phát triển của nhiều ngành khoa học nhƣ

trƣởng cấp hai. Hệ thống mạch cấp một bao gồm các dải xếp sát nhau, có kích
thƣớc thay đổi nhƣ: bí ngô (Cucurbita); mộc hƣơng (Aristolochia). Còn cây Một
lá mầm thuộc thảo trong các lát cắt ngang của lóng có thể nhìn thấy ba hệ
thống mô thông thƣờng, là biểu bì, mô cơ bản và mô dẫn. Các bó dẫn này
thƣờng đƣợc phân bố theo hai mặt phẳng cơ bản, hoặc chúng nằm thành hai
vòng, một vòng bao gồm những bó nhỏ hơn, còn vòng kia gồm những bó lớn
hơn nằm sâu trong thân,...[4] [5].
Kixeleva (1977) mô tả khá kỹ cấu tạo giải phẫu cây Một lá mầm, cây Hai
lá mầm và một số hình thức biến thái của thân. Theo tác giả những cây leo có
thân dài và mềm dẻo. Tính mềm dẻo của chúng là do cấu tạo độc đáo của gỗ mà
ra. Gỗ ở cây leo không tạo thành vòng dày đặc thống nhất, mà bị phân cắt ra bởi
các tia tuỷ hay bởi các phần libe thành những vùng riêng biệt [13].
1.3. Quá trình nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật ở Việt Nam
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu hình thái giải phẫu thực vật chỉ thực sự
phát triển vào khoảng 30 năm trở lại đây. Tuy nhiên, cũng nhƣ hầu hết các
công trình nghiên cứu trên thế giới, phần lớn đều đi sâu quan sát mô tả cấu tạo
cơ quan dinh dƣỡng, mô tả cấu tạo của cơ thể thực vật một cách chung chung.
Thời kỳ thực dân Pháp đô hộ, chỉ có công trình nghiên cứu về giải phẫu
gỗ của H. Lecomte trong cuốn sách "Các cây gỗ ở Đông Dƣơng".
Những năm gần đây, một số tác giả trong nƣớc đã quan tâm nghiên cứu
một số loài, chi hay họ thực vật Hạt kín nhƣ:
Phan Nguyên Hồng (1970) mô tả hình thái và cấu tạo giải phẫu một số
cơ quan của các loài cây ngập mặn theo hƣớng thích nghi [8].
Nguyễn Bá (1974) nghiên cứu khá kĩ hình thái, cấu tạo các cơ quan
trong cơ thể thực vật nhƣng lĩnh vực hình thái giải phẫu theo hƣớng thích
nghi thì lại chƣa đƣợc đề cập nhiều [1].

7



+ Rau muống (Ipomoea aquatica Forssk.)
+ Bìm khói (Ipomoea carnea Jacq.)
+ Bìm cảnh (Ipomoea cairica (L.) Sweet.)
+ Bìm tía (Pharbitis purpurea (L.) Voigt.)
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Đặc điểm hình thái các loài nghiên cứu
2.2.2. Cấu tạo giải phẫu các loài nghiên cứu
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu ngoài thực địa
Cách lấy mẫu: thân cắt cách gốc khoảng 0,5m; lá bánh tẻ; mẫu rễ với
các kích thƣớc khác nhau; rễ củ.
Đánh số hiệu; cố định mẫu trong dung dịch đã chuẩn bị sẵn.
2.3.2. Phương pháp ngâm mẫu tươi
Ngâm mẫu tƣơi trong hỗn hợp dung dịch: 400ml rƣợu etylic 96%, 80ml
formol, 40ml axit axetic 40%, 280ml nƣớc cất (theo phƣơng pháp của
Pauseva, 1974) (dẫn theo Hoàng Thị Sản và CS., 1980). Dung dịch này giữ
cho mẫu thực vật tƣơi lâu, để giữ mẫu tƣơi lâu cần thay dung dịch 4 tháng 1 lần.
2.3.3. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
Làm tiêu bản giải phẫu tƣơi bằng dao lam cắt tay để quan sát cấu trúc cơ
quan cần nghiên cứu.

9


Làm tiêu bản cố định theo phƣơng pháp của R.M. Klein và D.T. Klein
(1979) [11,12], Trần Công Khánh (1981) [10].
Lát cắt đƣợc nhuộm kép với xanh metylen và cacmin. Các bƣớc tiến hành:
- Mẫu vi phẫu sau khi cắt đƣợc ngâm ngay vào nƣớc Javen 15-30 phút
để loại hết nội chất của tế bào.
- Rửa sạch Javen bằng nƣớc cất rồi ngâm mẫu vào nƣớc có pha axit

sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam nằm trên địa bàn
xã Ngọc Thanh, Thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc. Giáp ranh với Vƣờn quốc gia
Tam Đảo theo hƣớng đông, đó cũng chính là lí do vì sao Trạm còn đƣợc coi
là hành lang xanh của Vƣờn quốc gia này.
Khu vực Trạm có tọa độ: 21º23’57’’ - 21º23’35’’ vĩ độ Bắc
105º42’40’’ - 105º46’65’’ kinh độ Đông
Nằm ở độ cao gần 500m so với mặt nƣớc biển, tổng diện tích của Trạm
là 170,3ha, trong đó chiều dài khoảng 3000m, chiều rộng trung bình khoảng
550m (chỗ rộng nhất khoảng 800m, chỗ hẹp nhất khoảng 300m), bao gồm
gần 70ha rừng thứ sinh, 30ha rừng trồng, hơn 60ha cây bụi, ao suối và 3ha
dành cho khu nhà làm việc của Trạm [9].
Đây thuộc vùng bán sơn địa phía Bắc huyện Mê Linh, là phần kéo dài
về phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi và núi thấp với xu
hƣớng thấp dần từ Bắc xuống Nam.
2.6.2. Địa chất - thổ nhưỡng
Đất gồm 2 loại chủ yếu là đất Feralit màu vàng và đất Feralit màu vàng
đỏ. Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều thạch
anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ
giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị

11


xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ
độ cao 300-400m) [9].
2.6.3. Khí hậu - thủy văn
Đây là vùng nhiệt đới gió mùa, nằm trong vùng khí hậu chung của
đồng bằng Bắc Bộ, nhiệt độ trung bình hàng năm là 22-23ºC, tập trung không
đều, tháng có nhiệt độ cao là tháng 6, tháng 7 và tháng 8. Còn mùa lạnh vào
các tháng 12, tháng 1 và tháng 2. Lƣợng mƣa từ 1100-1600 mm/năm, phân bố

trọt ngƣời ta gọi chúng bằng nhiều tên khác nhau nhƣ: khoai lang lá to, khoai
lang lá nhỏ, muống lang, chuột lột, hồng quảng,…
Thân khoai lang có đƣờng kính 0,5-0,6cm, phân đốt. Tại mỗi mấu thân
có rễ mọc ra phát triển giúp khoai lang bám chắc vào đất, đây là đặc điểm
thích nghi với lối sống bò lan trên mặt đất (ảnh 1).
Cuống lá dài, mỏng, lá đơn, mọc cách, không có lá kèm, phiến lá hình
tim có mũi nhọn. Lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, cuống dài, màu
xanh đậm, mầm nhánh tái sinh khỏe (3-4 nhánh cùng mọc một lúc) nên cho
nhiều ngọn. Các hoa có tràng hợp và kích thƣớc trung bình, màu trắng tím.
Rễ chính của khoai lang có kích thƣớc nhỏ làm nhiệm vụ hút nƣớc, ion
khoáng và giữ chặt cây vào đất. Còn việc đảm nhận chức năng dự trữ lại là của
các rễ bên. Tuy nhiên, không phải tất cả các rễ bên đều phình to thành củ mà
trong mỗi gốc có từ 3-5 củ to còn lại là các củ nhỏ (ảnh 2).
Rễ củ ăn đƣợc có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu
từ đỏ, tím, nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu từ trắng, vàng, cam hay tím.
Hình thức sinh sản của cây khoai lang là sinh sản sinh dƣỡng bằng thân.

13


Ảnh 2: Hình thái ngoài rễ củ
cây khoai lang (I. batatas Lamk.)

Ảnh 1: Hình thái ngoài cây khoai lang
(I. batatas Lamk.)

3.1.2. Cấu tạo giải phẫu
3.1.2.1. Thân
Ngoài cùng là lớp biểu bì hình đa giác, đôi chỗ biểu bì kéo dài thành
lông che chở đa bào.

bố rộng trong cây khoai lang (cả phần vỏ và phần trụ).
Mô cứng khoai lang không tạo
thành vòng không liên tục. Tế bào hình

1

chuỗi hạt.
Hệ dẫn trong thân khá phát triển,
số lƣợng bó dẫn 7-9 bó.
Tầng phát sinh trụ vừa hình thành

2
3

đã sớm hoạt động, sản sinh ra libe và gỗ
thứ cấp (ảnh 3). Những chỗ tầng phát
sinh hoạt động mạnh, bó dẫn có dạng
chồng chất kép điển hình, phần gỗ rất

Ảnh 4: Cấu tạo thân cây khoai lang
(I. batatas Lamk.). (x35).
(Nguồn: Đ.T.L.Hƣơng)
1.Bó dẫn to. 2. Bó dẫn nhỏ. 3. Mô mềm ruột.

phát triển (bó to).
Libe ngoài bao kín toàn bộ phía ngoài tầng phát sinh trụ, libe trong chỉ
có từng đám nhỏ dới chỗ có phần gỗ phát triển mạnh. Ở chỗ ít gỗ không thấy
rõ libe trong. Phía có phần gỗ phát triển mạnh, tại đây rải rác trong đám libe có
các tế bào mạch rây và tế bào kèm mặc dù tiết diện và số lƣợng nhỏ, ít hơn
hẳn so với phần libe ngoài.

(I. batatas Lamk.). (x35)
(Nguồn: Đ.T.L.Hƣơng)

Ảnh 5: Một phần cấu tạo rễ cây khoai lang
(I. batatas Lamk.). (x100)
(Nguồn: Đ.T.L.Hƣơng)
1. Bần. 2. Mô mềm. 3. Tinh thể caxioxalat.
4. Libe. 5. Gỗ

16


3.1.2.3. Rễ củ
Rễ củ khoai lang có 3-5 lớp tế bào nhỏ xếp đều đặn thành những vòng đồng
tâm và các dãy xuyên tâm đó chính là bần.
Mô mềm vỏ khá phát triển, tế bào mô mềm chứa đầy hạt tinh bột (ảnh 7).
Phần trung trụ của củ bắt đầu từ tầng phát sinh trụ. Tầng phát sinh trụ có
3-6 lớp tế bào, chúng hoạt động phân chia và phân hoá phía ngoài chủ yếu là mô
mềm libe thứ cấp, còn phần gỗ phía trong kém phát triển. Mỗi bó dẫn chỉ có từ 36 mạch gỗ, tế bào mô mềm có thành hoá gỗ ít. Nhƣ vậy, bó dẫn ở đây thuộc loại
bó dẫn hở, sắp xếp theo kiểu chồng chất.

1
2
3
4

Ảnh 7: Một phần cấu tạo rễ củ cây khoai lang
(I. batatas Lamk.). (x400).
1. Bần. 2. Mô mềm vỏ.
3. Libe. 4. Tầng phát sinh trụ.