Đánh giá đặc điểm thực vật học của cây bạch truật sapa phục vụ chọn giống

68 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Agrobiological characteristics and combining ability of cucumber inbred lines Tran To Tam, Tran Thi Minh Hang, Pham My Linh Abstract Twenty cucumber inbred lines have many good agrobiological characteristics, suitable for breeding of fresh use cucumber varieties such as short flowering time, long harvesting time, strong branching ability, total number of flowers/tree, high fruiting rate, suitable length and color. Combining ability of cucumber inbred lines was evaluated by top-cross hybridization. 40 hybrid combinations were obtained after crossing of 20 self-pollinated lines with 2 test lines. 6 cucumber inbred lines including D2; D5; D6; D13; D16 and D19 were obtained with high general combining ability of traits such as number of fruits/tree and individual yield and real yield. Keywords: Cucumber, inbred line, combining ability Ngày nhận bài: 19/4/2019 Ngày phản biện: 28/4/2019 Người phản biện: TS. Trần Danh Sửu Ngày duyệt đăng: 15/5/2019 1 Học viện Nông nghiệp Việt Nam; 2 Viện Dược liệu; 3 Đại học Hoa Lư ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC CỦA CÂY BẠCH TRUẬT SAPA PHỤC VỤ CHỌN GIỐNG Nguyễn Hạnh Hoa1, Đinh Thị Thu Trang2 Nguyễn Xuân Nam2, Đinh Bá Hòe3 TÓM TẮT Nghiên cứu tiến hành đánh giá chi tiết về đặc điểm thực vật học cây Bạch truật Sapa nhằm phục vụ cho công tác chọn giống. Kết quả nghiên cứu cho thấy mẫu giống Bạch truật Sapa có bộ rễ ăn sâu và lan rộng hơn bộ rễ Bạch truật cây cao. Vi phẫu các phần nhu mô vỏ rễ mẫu giống Bạch truật cây thấp có kích thước mô dẫn lớn hơn Bạch truật cây cao. Khả năng dẫn truyền nhựa và dự trữ chất dinh dưỡng của Bạch truật cây thấp tốt hơn Bạch truật cây cao. Vi phẫu vỏ, ruột, thân Bạch truật cây thấp có kích thước mô dẫn và số lượng bó dẫn lớn hơn hẳn Bạch truật cây cao. Vi phẫu phiến lá Bạch truật Sapa cây thấp dày hơn, kích thước mô đồng hóa, kích thước mô dẫn trong lá lớn hơn Bạch truật cây cao. Kết quả đánh giá đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu các cơ quan sinh dưỡng của 2 mẫu giống Bạch truật đã chỉ ra Bạch truật Sapa cây thấp có tiềm năng cho năng suất cao hơn Bạch truật Sapa cây cao. Từ khóa: Bạch truật Sapa, hình thái, cấu tạo giải phẫu, rễ, thân, lá I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Bạch truật (Atractylodes macrocephala Koidz) thuộc họ Cúc (Asteraceae), được nhập từ Trung Quốc và trồng tại Bắc Hà, SaPa tỉnh Lào Cai từ năm 1960. Bạch truật là cây dược liệu quý, làm vị thuốc bổ tỳ kiện vị, bổ máu, tăng cường khả năng miễn dịch. Bạch truật được dùng chữa viêm loét dạ dày, suy giảm chức năng gan, ăn chậm tiêu, nôn mửa, ỉa chảy phân sống, viêm ruột mãn tính, ốm nghén, có thai đau bụng, sốt ra mồ hôi, cũng dùng làm thuốc lợi tiểu, trị ho, trị đái tháo đường (Đỗ Huy Bích, 1995; Võ Văn Chi, 2002). Bạch truật nằm trong số những cây thuốc quý đang được chú ý phát triển ở Việt Nam và được xếp loại vào một trong 53 cây trồng chủ yếu. Đây là một trong 200 loài đã được bảo tồn an toàn chuyển sang đánh giá lập lý lịch giống giai đoạn 2 phục vụ tư liệu hóa nguồn gen cây thuốc (Bộ Y tế, 2007; Bộ Y tế, Bộ Khoa học và Công nghệ, 2009; Bộ Y tế, 2009). Tuy nhiên, hiện nay chưa có nghiên cứu sâu về đặc điểm thực vật học của cây thuốc Bạch truật. Vì vậy, để góp phần trong công tác chọn giống và phát triển nguồn gen cây thuốc Bạch truật, việc đánh giá nguồn gen dựa trên những dẫn liệu nghiên cứu cơ bản và chi tiết về đặc điểm thực vật học là rất cần thiết. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu là 02 mẫu giống cây thuốc Bạch truật Sapa. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm thực vật học theo phương pháp hình thái so sánh và phương pháp giải phẫu kết 69 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 hợp với kĩ thuật hiển vi dùng trong nghiên cứu thực vật và dược liệu. Các số liệu được phân tích thống kê bằng phần mềm Excel. Sử dụng hàm AVERAGE để tính giá trị trung bình và hàm STDEV để tính độ lệch chuẩn. 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 10 năm 2017 đến tháng 8 năm 2018 tạị Kon Tum và Hà Nội. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái và giải phẫu rễ 3.1.1. Đặc điểm hình thái rễ So sánh hình thái bộ rễ của 2 mẫu giống Bạch truật Sapa cho thấy: Bộ rễ Bạch truật cây cao có kích thước nhỏ, các rễ bên cũng nhỏ hơn và ít hơn Bạch truật cây thấp. Bộ rễ Bạch truật cây thấp ăn sâu và lan rộng hơn bộ rễ Bạch truật cây cao (Hình 1 và hình 2). 3.1.2. Cấu tạo giải phẫu rễ sơ cấp Cấu tạo giải phẫu rễ sơ cấp của 2 mẫu giống Bạch truật Sapa đều gồm 2 phần: vỏ sơ cấp và trung trụ sơ cấp. Vỏ sơ cấp từ ngoài vào trong có: biểu bì; ngoại bì; nhu mô vỏ; nội bì. Phần trung trụ sơ cấp gồm: vỏ trụ; libe sơ cấp và gỗ sơ cấp (Hình 3 và hình 4). Hình 1. Hình thái bộ rễ Bạch truật Sapa cây cao Hình 2. Hình thái bộ rễ Bạch truật Sapa cây thấp Tuy nhiên, tỉ lệ kích thước nhu mô vỏ/vỏ sơ cấp của rễ Bạch truật Sapa cây thấp lớn hơn rất nhiều so với Bạch truật cây cao (104 ± 5,48 µm > 68 ± 13,04 µm). Như vậy, rễ Bạch truật Sapa cây thấp sẽ dự trữ chất dinh dưỡng tốt hơn Bạch truật cây cao. Kích thước gỗ sơ cấp Bạch truật Sapa cây thấp (82 ± 8,37 µm ˟ 136 ± 13,42 µm) lớn hơn Bạch truật cây cao (68 ± 16,43 µm ˟ 94 ± 8,94 µm), do đó khả năng dẫn truyền nhựa nguyên của Bạch truật cây thấp sẽ tốt hơn Bạch truật cây cao (Bảng 1). Hình 3. Cấu tạo giải phẫu rễ sơ cấp Bạch truật Sapa cây cao Hình 4. Cấu tạo giải phẫu rễ sơ cấp Bạch truật Sapa cây thấp Libe Libe Gỗ Gỗ Vỏ trụ Vỏ trụNội bì Nội bì Nhu mô vỏ Nhu mô vỏ Biểu bì Biểu bì Ngoại bì Ngoại bì 70 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Bảng 1. Kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu rễ sơ cấp 2 mẫu giống Bạch truật Sapa ĐVT: µm Chỉ tiêu Mẫu giống Dày biểu bì Dày ngoại bì Dày nhu mô vỏ Dày nội bì Dày vỏ trụ Dày libe Rộng libe Dày gỗ Rộng gỗ Cây cao 24 ± 5,48 22 ± 4,47 68 ± 13,04 18 ± 4,47 12 ± 4,47 28 ± 10,95 106 ± 11,40 68 ± 16,43 94 ± 8,94 Cây thấp 22 ± 4,47 24 ± 5,48 104 ± 5,48 18 ± 8,37 14 ± 5,48 38 ± 8,37 86 ± 13,42 82 ± 8,37 136 ± 13,42 3.2. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái và giải phẫu của thân 3.2.1. Đặc điểm hình thái thân Bạch truật Sapa cây thấp thân chính xuất hiện rất muộn (sau 8 - 10 tháng tuổi), các lá mọc tập trung gần gốc. Bạch truật sapa cây cao có thân chính sớm phát triển (sau 5 - 6 tháng tuổi), thân chính thẳng, các lá mọc so le dọc theo thân chính (Hình 7 và hình 8). 3.1.3. Cấu tạo giải phẫu rễ thứ cấp Cấu tạo rễ thứ cấp 2 mẫu giống Bạch truật đều có 2 phần: vỏ thứ cấp và trung trụ thứ cấp, giữa vỏ và trung trụ là tượng tầng. Vỏ thứ cấp từ ngoài vào trong gồm: bần; nhu mô vỏ; libe thứ cấp. Trung trụ thứ cấp gồm: gỗ thứ cấp và phần ruột. Kích thước vỏ thứ cấp dày hơn rất nhiều phần trung trụ thứ cấp. Số lượng bó dẫn thứ cấp, kích thước libe và gỗ thứ cấp trong rễ của 2 mẫu giống không khác biệt nhau (Bảng 2). Bảng 2. Kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu rễ thứ cấp 2 mẫu giống Bạch truật Sapa ĐVT: µm Chỉ tiêu Mẫu giống Dày vỏ thứ cấp Dày bần Dày nhu mô vỏ Dày libe Rộng libe Cây cao 439,33 ± 30,11 46,67 ± 7,24 336,67 ± 22,57 57,67 ± 9,00 134,67± 24,16 Cây thấp 471,33 ± 38,33 32,67 ± 5,94 379,33 ± 38,45 66,67 ± 9,76 111,33 ± 17,27 Chỉ tiêu Mẫu giống Dày trung trụ Dày gỗ Rộng gỗ Dày ruột Số lượng bó dẫn thứ cấp Cây cao 180,67 ± 17,92 138,00 ± 17,4 235,33 ± 36,23 42,00 ± 4,47 3,00 Cây thấp 158,00 ± 42,12 130,67 ± 31,73 202,6 ± 31,05 32,00 ± 8,37 3,00 Hình 5. Cấu tạo giải phẫu rễ thứ cấp Bạch truật Sapa cây cao Hình 6. Cấu tạo giải phẫu rễ thứ cấp Bạch truật Sapa cây thấp 71 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Hình 7. Hình thái thân Bạch truật Sapa cây thấp Hình 9. Cấu tạo giải phẫu thân thứ cấp Bạch truật Sapa cây thấp Hình 8. Hình thái thân Bạch truật Sapa cây cao Hình 10. Cấu tạo giải phẫu thân thứ cấp Bạch truật Sapa cây cao 3.2.2. Cấu tạo giải phẫu thân Cấu tạo giải phẫu thân thứ cấp của 2 mẫu giống Bạch truật Sapa đều gồm 2 phần: Vỏ thứ cấp và trung trụ thứ cấp. Cả 2 mẫu giống đều có các phần mô trong trung trụ thứ cấp là giống nhau, gồm gỗ thứ cấp và ruột. Tuy nhiên, trong phần vỏ thứ cấp của Bạch truật Sapa cây thấp không có cương mô như ở cây cao, kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu Bạch truật Sapa cây thấp đều lớn hơn kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu Bạch truật cây cao. Tỉ lệ trung trụ thứ cấp/vỏ thứ cấp, số lượng bó dẫn thứ cấp của Bạch truật Sapa cây thấp lớn hơn nhiều so với Bạch truật cây cao (Bảng 3). Bảng 3. Kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu thân thứ cấp 2 mẫu giống Bạch truật Sapa ĐVT: µm Chỉ tiêu Mẫu giống Dày vỏ thứ cấp Dày bần Dày nhu mô vỏ Dày cương mô Rộng cương mô Dày libe Cây cao 355,00 ± 46,48 41,67 ± 12,20 183,33 ± 34,93 61,67 ± 16,00 185,00 ± 28,03 68,33 ± 24,03 Cây thấp 418,33 ± 46,74 51,67 ± 6,45 281,67 ± 43,78 - - 85,00 ± 15,81 Chỉ tiêu Mẫu giống Dày vỏ thứ cấp Dày bần Dày nhu mô vỏ Dày cương mô Rộng cương mô Dày libe Cây cao 165,00 ± 39,87 818,13 ± 32,39 126,67 ± 17,59 165,00 ± 35,1 660,00 ± 28,5 32,00 Cây thấp 223,33 ± 44,79 1451,67 ± 78,15 196,67 ± 47,12 210,00 ± 44,12 1255,00 ± 50,42 55,00 72 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 3.3. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu của lá 3.3.1. Hình thái lá Hai mẫu giống Bạch truật Sapa đều có lá đơn, mọc cách. Phiến lá xẻ thùy 3, ở Bạch truật Sapa cây cao còn xuất hiện lá xẻ 5 thùy, thùy giữa rất lớn, hình bầu dục, hai thùy bên nhỏ hơn, mép lá có răng cưa. Mặt bụng lá màu xanh đậm, mặt lưng có màu nhạt hơn. 3.3.2. Cấu tạo giải phẫu gân chính lá Gân chính lá Bạch truật Sapa cây thấp dày hơn Bạch truật cây cao. Kích thước mô dẫn (libe, gỗ), số bó mạch của Bạch truật cây thấp lớn hơn của Bạch truật cây cao, vì vậy khả năng dẫn truyền nhựa của lá Bạch truật cây thấp tốt hơn Bạch truật cây cao (Bảng 4). Hình 11. Hình thái lá xẻ 3 thùy của Bạch truật Sapa cây thấp (Mặt bụng và mặt lưng lá) Hình 12. Hình thái lá xẻ 5 thùy ở Bạch truật Sapa cây cao (Mặt bụng và mặt lưng) Hình 13. Cấu tạo giải phẫu gân chính lá Bạch truật Sapa cây thấp Hình 14. Cấu tạo giải phẫu gân chính lá Bạch truật Sapa cây cao 73 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Bảng 4. Kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu gân chính lá 2 mẫu giống Bạch truật Sapa ĐVT: µm Chỉ tiêu Mẫu giống Dày gân Dày cương mô Dày libe Dày gỗ Số bó mạch Cây cao 762 ± 27,75 34 ± 5,48 40 ± 7,07 152 ± 8,37 5 Cây thấp 874 ± 48,27 32 ± 4,47 52 ± 4,47 166 ± 11,4 6 3.3.3. Cấu tạo giải phẫu phiến lá Bạch truật Sapa Cấu tạo giải phẫu phiến lá Bạch truật đều gồm có biểu bì trên, mô giậu, mô xốp và biểu bì dưới. Tuy nhiên, Bạch truật Sapa cây thấp có độ dày phiến lá, kích thước mô giậu, mô xốp của Bạch truật Sapa cây thấp lớn hơn rất nhiều so với Bạch truật cây cao, do đó khả năng quang hợp của lá Bạch truật cây thấp tốt hơn Bạch truật cây cao (Bảng 5). Hình 15. Cấu tạo giải phẫu phiến lá Bạch truật Sapa cây thấp Hình 16. Cấu tạo giải phẫu phiến lá Bạch truật Sapa cây cao Bảng 5. Kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu phiến lá 2 mẫu giống Bạch truật Sapa ĐVT: µm Chỉ tiêu Mẫu giống Dày phiến Dày biểu bì trên Dày biểu bì dưới Dày mô giậu Dày mô xốp Cây cao 300 ± 7,07 36 ± 5,48 30 ± 7,07 68 ± 8,37 166 ± 21,91 Cây thấp 416 ± 11,4 44 ± 5,48 28 ± 4,47 138 ± 8,37 206 ± 18,17 3.3.4. Cấu tạo giải phẫu cuống lá Hình 17. Cấu tạo giải phẫu cuống lá Bạch truật Sapa cây thấp Hình 18. Cấu tạo giải phẫu cuống lá Bạch truật Sapa cây cao 74 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Bảng 6. Kích thước các phần mô trong cấu tạo giải phẫu cuống lá 2 mẫu giống Bạch truật Sapa ĐVT: µm Chỉ tiêu Mẫu giống Dày biểu bì trên Dày biểu bì dưới Dày libe Rộng libe Dày gỗ Rộng gỗ Dày cương mô Rộng cương mô Số lượng bó dẫn Cây cao 28,00 ± 4,47 52,00 ± 4,47 46,67 ± 6,17 161,33 ± 21,00 138,67 ± 25,32 204,00 ± 29,47 46,00 ± 7,37 217,33 ± 27,89 11,00 Cây thấp 36,00 ± 5,48 40 ± 7,07 65,33 ± 9,15 168,67 ± 30,44 163,33 ± 19,15 208,67 ± 32,92 54,00 ± 11,21 224,00 ± 42,56 11,00 Qua bảng 6 cho thấy, trong vi phẫu cuống lá Bạch truật Sapa cây thấp có libe dày hơn Bạch truật cây cao (65,33 ± 9,15 µm > 46,67 ± 6,17 µm). Kích thước phần gỗ và cương mô của Bạch truật Sapa cây thấp cũng lớn hơn Bạch truật cây cao. 3.4. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái hoa Kết quả quan sát đặc điểm hoa Bạch truật Sapa như sau: Hoa Bạch truật mọc thành cụm ở đầu cành, mỗi đầu gồm 48 - 120 hoa. Lá bắc xẻ sâu hình lông chim. Tổng bao hình chuông, có lá bắc mỏng xếp thành 7 hàng. Lá bắc dưới nhỏ, hình trứng tam giác, to dần ở phía trên. Tràng hình ống, phần dưới màu trắng, phần trên màu đỏ tím, xẻ làm 5 thùy hình mũi mác, xoắn ra ngoài. Nhị 5, gắn liền nhau, chỉ nhị hình sợi dẹp. Bầu thuôn, mặt ngoài có lông nhung, màu nâu nhạt, đoạn trên có lông hình lông chim. Vòi nhụy màu tím nhạt, dạng chỉ, đầu nhị xẻ thành 2 thùy nông hình đầu, mặt ngoài có lông ngắn. Mùa hoa từ tháng 8 đến tháng 10 dương lịch hàng năm. Hình 19. Hình thái hoa Bạch truật Sapa 3.5. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái quả Quả bế hình cầu hoặc bầu dục, thuôn, dẹp, màu xám dài 9 - 11 mm, rộng 1,5 - 2,3 mm. có một chùm lông màu trắng dài 12 - 15 mm. Tỷ lệ đậu quả thấp, 10 - 30%, mỗi cụm mang 10 - 30 quả. Mùa quả từ tháng 10 đến tháng 12 dương lịch hàng năm. Hình 20. Hình thái quả Bạch truật Sapa IV. KẾT LUẬN - Bạch truật là cây thảo, sống nhiều năm. Thân chính thẳng, xuất hiện sau 6 - 10 tháng tuổi. Lá đơn mọc cách, các lá phía dưới của thân có cuống dài, lá phía thân trên có cuống ngắn. Phiến lá xẻ lông chim thường có 3 thùy, đôi khi có 5 thùy (ở mẫu giống Bạch truật Sapa cây cao), mép lá có răng cưa. Cụm hoa hình đầu, có nhiều hoa màu tím. Quả bế có túm lông dài màu trắng. Cấu tạo giải phẫu cho thấy, rễ có kích thước nhu mô vỏ và mô dẫn lớn, do vậy khả năng dẫn truyền nhựa nguyên, nhựa luyện và dự trữ chất dinh dưỡng tốt. Thân có kích thước các phần mô và số lượng bó dẫn lớn cho thấy khả năng chống đỡ tốt. Kích thước mô đồng hóa và bó dẫn lớn do vậy khả năng quang hợp tốt. - So sánh đặc điểm hình thái và cấu tạo giải phẫu các cơ quan sinh dưỡng của 2 mẫu giống Bạch truật cho thấy Bạch truật Sapa cây thấp có tiềm năng cho năng suất tốt hơn Bạch truật cây cao. LỜI CẢM ƠN Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Đề tài: “Nghiên cứu khai thác và phát triển nguồn gen Bạch truật (Atractylodes macrocephala Koidz.) và Sâm bố chính [Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr.] làm nguyên liệu sản xuất thuốc tại Đắk Lắk và một số tỉnh Tây Nguyên”; Bộ Khoa học và Công nghệ đã hỗ trợ kinh phí cho nghiên cứu này.