Xác định kích thước và độ hữu thụ của hạt phấn của loài Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Wild. 1803)

Ở Thừa Thiên-Huế, một số loài CNM được sử dụng một cách độc đáo-làm cây cảnh, trong đó có chi Lumnitzera với 3 loài Cóc trắng, Cóc đỏ và Cóc hồng (Lê Thị Trễ, 1998).

Kích thước, số lượng và chất lượng hạt phấn của hoa là những tính trạng quyết định sự sinh sản của cây có hoa. Chất lượng hạt phấn thường được biểu hiện bằng độ hữu thụ của hạt phấn, có nghĩa là tỉ lệ % hạt phấn hữu thụ. Phương pháp phổ biến để đánh giá độ hữu thụ của hạt phấn là nhuộm và đếm trực tiếp (John K. Kelly và đồng sự, 2002). Sản lượng hạt phấn, có nghĩa là số lượng hạt phấn trên mỗi hoa cũng không kém phần quan trọng làm cho sự thụ phấn tốt hơn (I. Muruvvet và đồng sự, 2007). Với những ý nghĩa trên, trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành xác định kích thước và độ hữu thụ của hạt phấn cây Cóc trắng L. racemosa.

Phương pháp nghiên cứu

Vật liệu

Hoa tươi của Cóc trắng (L. racemosa Wild. 1803) (hình 2) được thu thập ở xã Phú Tân, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế, nằm trong khoảng 16º31 vĩ độ bắc và 107º38 kinh độ đông, cách thành phố Huế khoảng 13km về phía đông (hình 1).

Hình 1: Địa điểm thu mẫu

Hình 2: Hoa Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Wild. 1803)

Phương pháp nghiên cứu

Đo kích thước hạt phấn

Phương pháp đo kích thước hạt phấn được tiến hành theo John K. Kelly và đồng sự (2002). Hạt phấn được chọn lọc từ hoa vừa hé nở của cóc trắng cho vào ống đong có chứa 60µl acetocarmin 5%. Ống đong được li tâm để các hạt phấn tách rời khỏi bao phấn hoàn toàn. Mẫu được phân tích dưới kính hiển vi quang học với trắc vi thị kính và trắc vi vật kính. Đo đường kính của 35 hạt phấn hữu thụ và 35 hạt phấn bất thụ. Thí nghiệm được lặp lại 5 lần.

Xác định độ hữu thụ của hạt phấn

Độ hữu thụ của hạt phấn được xác định theo Reijieli R. Rigamoto và đồng sự (2002). Bao phấn trưởng thành được nghiền để thu hạt phấn. Nhuộm hạt phấn với aceto-carmine 5%. Sau đó cho lên tiêu bản để quan sát dưới kính hiển vi quang học. Mỗi tiêu bản chọn ngẫu nhiên 10 vi trường để quan sát dưới vật kính 10x (độ phóng đại 100 lần). Các hạt phấn bắt màu đậm là các hạt phấn hữu thụ, các hạt phấn không bắt màu hoặc bắt màu nhạt là các hạt phấn bất thụ. Độ hữu thụ của hạt phấn là tỉ lệ phần trăm số hạt phấn hữu thụ trên tổng số hạt phấn đếm được trong vi trường.

Xác định sản lượng hạt phấn của hoa

Sản lượng hạt phấn của hoa được xác định bằng cách sử dụng buồng đếm tế bào (hemacytometer) (John K. Kelly và đồng sự, 2002). Dung dịch hạt phấn được cho vào buồng đếm. Sau đó đếm số lượng hạt phấn hữu thụ và số lượng hạt phấn bất thụ.

Xử lý số liệu

Các số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm MS Excel.

Kết quả và thảo luận

Kích thước hạt phấn

Hạt phấn của Cóc trắng (L. racemosa) có hình hơi tròn khi quan sát dưới kính hiển vi quang học (hình 3). Tiến hành đo đường kính hạt phấn hữu thụ và hạt phấn bất thụ. Kết quả đo đường kính hạt phấn hữu thụ và hạt phấn bất thụ của Cóc trắng (L. racemosa) được trình bày ở bảng 1.

Kết quả ở bảng 1 cho thấy đường kính trung bình của hạt phấn hữu thụ là 24,98 0,43µm; biến thiên trong khoảng từ 19,80-26,73µm; đường kính trung bình của hạt phấn bất thụ là 18,96 ± 0,51µm; biến thiên trong khoảng từ 9,90-29,70µm. Như vậy đường kính trung bình của hạt phấn hữu thụ lớn hơn so với đường kính của hạt phấn bất thụ; gấp 131,75% lần và độ biến thiên kích thước hạt phấn hữu thụ nhỏ hơn so với hạt phấn bất thụ.

Hình 3: Hạt phấn Cóc trắng (L. racemosa)

Hạt bắt màu đỏ đậm là hạt phấn hữu thụ, hạt bắt màu nhạt là hạt phấn bất thụ

Bảng 1. Đường kính hạt phấn hữu thụ và hạt phấn bất thụ của Cóc trắng (L. racemosa) (µm)

Lần TN	Đường kính hạt phấn hữu thụ		Đường kính hạt phấn bất thụ
	Khoảng biến thiên	Đường kính±SE	Khoảng biến thiên	Đường kính±SE
1	19,80-34,65	24,92±0,51	14,85-21,78	19,26±0,37
2	19,80-29,70	25,26±0,43	9,90-29,70	19,15±0,53
3	21,78-28,71	24,69±0,36	9,90-21,78	18,36±0,45
4	21,78-28,71	25,06±0,40	11,88-26,73	19,43±0,56
5	21,78-29,70	24,98±0,43	9,90-24,75	18,58±0,65
Trung bình	19,80-34,65	24,98±0,43	9,90-29,70	18,96±0,51

Độ hữu thụ của hạt phấn

Sau khi nhuộm hạt phấn bằng aceto-carmine 5%, chúng tôi tiến hành quan sát và đếm trực tiếp số lượng hạt phấn hữu thụ và số lượng hạt phấn bất thụ dưới kính hiển vi quang học. Kết quả xác định độ hữu thụ của hạt phấn Cóc trắng (L. racemosa) được trình bày ở bảng 2.

Kết quả trình bày ở bảng 2 cho thấy độ hữu thụ trung bình của hạt phấn Cóc trắng là 71,70%; thấp nhất là 48,44% và cao nhất là 81,44%. Kết quả nghiên cứu của Rigamoto và đồng sự (2002) về độ hữu thụ của 32 loài cây ngập mặn ở đảo Rotuma cho thấy 4, loài có độ hữu thụ nhỏ hơn 50% là Canavalia cathartica (38 ± 2,5%), Canavalia rosea (40 ± 3,1%), Psychotria paaifica (41 ± 2,9) và Canavalia astatica (45 ± 3,2); 16 loài có độ hữu thụ hạt phấn từ 50-80% và 12 loài còn lại có độ hữu thụ đạt từ 80-100%. Như vậy độ hữu thụ hạt phấn Cóc trắng là khá cao. Kết quả này phản ánh đúng khả năng sinh sản của Cóc trắng (L. racemosa) trong tự nhiên ở Thừa Thiên-Huế.

Bảng 2. Độ hữu thụ của hạt phấn Cóc trắng (L. racemosa) (%)

Lần TN	Tổng số hạt phấn quan sát	Độ hữu thụ của hạt phấn
		Khoảng biến thiên	Trung bình từng thí nghiệm
1	3465	48,44-72,16	64,16±1,23
2	3236	69,83-84,81	75,61±0,63
3	3328	68,00-78,05	73,20±0,45
4	3276	59,79-80,91	73,20±1,03
5	3282	64,44-81,44	72,70±0,63
Trung bình cả đợt thí nghiệm	16587	48,44-81,44	71,70±0,79

Sản lượng hạt phấn của hoa

Sản lượng hạt phấn của hoa được xác định theo các chỉ tiêu: số lượng bao phấn trên một hoa, số lượng hạt phấn trên một bao phấn và số lượng hạt phấn trên một hoa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, số lượng bao phấn/hoa của Cóc trắng (L. racemosa) là 9,73 ± 0,06; số lượng hạt phấn/bao phấn là 504,43 ± 11,10 và số lượng hạt phấn/hoa là 4912,13 ± 124,97. So sánh với kết quả nghiên cứu của Muruvvet Ilgin và đồng sự (2007) ở 5 loài Vả (Ficus) (46 E1 01, 46 E1 02, 46 E1 03, 46 E1 04 và 46 E1 05) thì số lượng bao phấn/hoa lần lượt tương ứng là 4,2; 4,6; 4,1; 4,3 và 4,3. Như vậy số lượng bao phấn/hoa của hoa Cóc trắng là cao hơn hai lần. Tuy nhiên số lượng hạt phấn/bao phấn lại thấp hơn nhiều so với các loài Vả (1043, 1568, 1748, 1306 và 1388) và số lượng hạt phấn trung bình/hoa cao hơn loài 46 E1 01 (4355) nhưng thấp hơn so với 4 loài còn lại (7132, 7169, 5617 và 5883).

Kết luận

Qua nghiên cứu kích thước, số lượng và chất lượng của hạt phấn của loài Cóc trắng (L. racemosa), chúng tôi rút ra một số kết luận sau: Đường kính trung bình của hạt phấn hữu thụ là 24,98 ± 0,43µm và đường kính trung bình của hạt phấn bất thụ là 18,96 ± 0,51µm. Độ hữu thụ trung bình của hạt phấn là 71,70 ± 0,79%. Sản lượng hạt phấn của hoa là 4912,13 124,97.

Tài liệu tham khảo

1.     Ben H. C. A. et al., 2006: Rev. Fiotec. Mex., 29(4): 373-378.
2.     Phan Nguyen Hong, Hoang Thi San, 1993: Mangroves of Vietnam. IUCN, Bangkok, Thailand.
3.     http://www.cascadebio.com: Cascade Biologics Inc., 2001: Using a hemacytometer.
4.     Julia M. A., J. M. Villodre, 1994: Pl. Syst. Evol.: 161-170.
5.     Kelly J. K., A. Rasch, S. Kaliz, 2002: American Journal of Botany, 89(6): 1021-1023.
6.     Nguyễn Khoa Lân, 1995: Thảm thực vật rừng ngập mặn trong cảnh quan du lịch ven biển ở Thừa Thiên Huế, Kỷ yếu Hội thảo khoa học “Phục hồi và quản lý hệ sinh thái rừng ngập mặn Việt Nam”. Đồ Sơn, Hải Phòng, 8-10/10/1995: 88-92.
7.     Mckone M. J., C. J. Webb, 1988: Australian Journal of Botanty, 36(3): 331-337.
8.     Muruvvet E. Fuat, C. Semih, 2007: Pak. J. Bot., 39(1): 9-14.
9.     Rigamoto R. R., A. P. Tyagi, 2002: S. Pac. J. Nat. Sci., 20: 30-33.
10.  Sain R. S., P. Joshi, 2003: Current Science, 85(4): 431-434.
11.  Sezai E., 2007: Bangladesh J. Bot., 36(2): 185-187.
12.  Singhal V. K., P. Kumar, 2008: J. Biosci., 33(3): 371-380.
13.  Springer T. L., C. M. Taliaferro, R. W. McNew, 1989: Crop Sci., 29: 1559-1561.
14.  Tomlinson P. B., 1986: The botany of mangroves. Cambridge University Press, Printed in the United States of America: 230.
15.  Le Thi Tre, 1998: Lumnitzera rosea, a precious mangrove species should be protected and developed. Socio-economic status of women in coastal mangrove areas-trends to improve their life and environment. Proceeding of the National Workshop, Hanoi, 31 October-4 November 1997: 149-150.
16.  Lê Thị Trễ, 1998: Tạp chí Thông tin Khoa học và Công nghệ Số 1. Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường Thừa Thiên Huế: 28-31.

Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn TS. Lê Thị Trễ đã cung cấp cho một số tài liệu tham khảo quí báu.

Trần Quốc Dung
Viện Tài nguyên-Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Huế
Nguyễn Khoa Lân
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế

(Tuyển tập báo cáo Hội nghị Sinh thái và Tài nguyên sinh vật lần thứ 3, 22/10/2009 - Viên ST&TNSV - Viện KH&CN Việt Nam)