Tính hữu thụ của hạt phấn và bộ nhiễm sắc thể lưỡng bộ của loài Cóc hồng (Lumnitzera rosea (Gaud.) Presl. 1834)

Trên thế giới loài này phân bố ở In-đô-nê-xi-a, Phi-lip-pin, Ôx-trây-li-a và Ca-le-đô-ni-a thuộc Châu Đại Dương. Ở Việt Nam, hiện nay loài này chỉ có một cây tại tỉnh Thừa Thiên Huế và đây là loài nhập nội. Tại địa điểm cây cóc hồng được trồng không có hiện tượng tái sinh tự nhiên (Lê Thị Trễ, 2002). Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam vẫn chưa có nhiều công trình nghiên cứu về đặc điểm sinh học của loài cóc hồng. Đây là loài có nguy cơ bị mất cần được bảo tồn ở Việt Nam, vì vậy việc nghiên cứu tính hữu thụ của hạt phấn và bộ nhiễm sắc thể của loài nhằm có cơ sở khoa học để tìm ra biện pháp nhân giống và bảo tồn loài.

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Hoa cây cóc hồng (Lumnitzera x rosea)

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu hình thái và kích thước hạt phấn

Hoa mới nở và nụ hoa gần nở được thu vào tháng 8/2008. Mẫu thu vào buổi sáng từ khoảng 7-10 giờ. Tách bao phấn và nghiền trên đĩa nhỏ, sau đó pha loãng bằng nước. Quan sát hình thái hạt phấn và đo đường kính bằng trắc vi vật kính và thị kính OMII (ở vật kính 40X kính hiển vi quang học Olympus CH20). Đối với hạt phấn dạng hình tam giác đều, đường kính được tính theo công thức:

d = 2r = 2a/cos30=2a.2/ ; trong đó d: đường kính; a: ½ cạnh; r: bán kính.

Phương pháp xác định tính hữu thụ của hạt phấn

Xác định tính hữu thụ của hạt phấn theo Reijieli R. Rigamoto và Anand P. Tyagi (2002). Hạt phấn được nhuộm bằng carmine acetic 5%. Hạt phấn hữu thụ bắt màu đậm đỏ, hạt phấn bất thụ bắt màu nhạt hoặc không bắt màu.       Đếm số lượng hạt phấn bằng buồng đếm Goriaep.

Phương pháp nghiên cứu số lượng nhiễm sắc thể

Chóp rễ được thu vào buổi sáng từ 7 đến 10 giờ. Cắt phần chóp rễ khoảng 5mm, cố định bằng dung dịch carnoy (3 cồn: 1 axit acetic) trong vòng 24 giờ.  Chóp rễ đã cố định được bảo quản trong dung dịch cồn 70o. Nhuộm chóp rễ bằng dung dịch carmen acetic 5% (Tyagi A. P., S. Latha Kancherla, 2003). Làm tiêu bản và quan sát nhiễm sắc thể bằng kính hiển vi quang học Olympus CH20 ở vật kính 40X. Số lượng nhiễm sắc thể được đếm trên 30 tế bào vào khoảng cuối kỳ đầu.

Cây Cóc hồng

Kết quả nghiên cứu và bình luận

Kết quả nghiên cứu

- Hình thái hạt phấn: Khi quan sát hạt phấn cóc hồng chúng tôi xác định được hình thái có ba dạng. Dạng 6 thùy: nhìn từ cực, hạt phấn có 6 thùy nhỏ;khi nhìn bên, hạt phấn có hình elip; thành hạt phấn dày và chiết quang, trên thành có nhiều lỗ nhỏ. Dạng  tam giác mấu ngắn: nhìn từ cực, hạt phấn có dạng tam giác đều với 3 mấu lồi ngắn ở 3 đỉnh, nhưng nhìn bên chúng có dạng elip; thành hạt phấn dày không đều, phần cạnh của tam giác dày hơn so với phần đỉnh và lõm vào ở giữa. Dạng tam giác mấu dài: hình thái giống với hạt phấn tam giác mấu ngắn, nhưng 3 mấu dài hơn và lồi hẳn ra khỏi đỉnh tam giác.

Hình 1. Hạt phấn dạng  6 thùy: (a) nhìn từ cực; (b) nhìn bên

Hình 2. Hạt phấn dạng tam giác  mấu ngắn : (a) nhìn từ cực, (b) nhìn bên

Hình 3: Hạt phấn dạng tam giác  mấu dài nhìn từ cực 

So sánh kết quả trên với nghiên cứu của G. Thanikaimoni (1998), chúng tôi nhận thấy hạt phấn của cóc hồng có các dạng giống với cóc đỏ (tam giác mấu ngắn) và cóc trắng (dạng 6 thùy), riêng dạng tam giác mấu dài chỉ có ở loài cóc hồng. Các dạng hạt phấn chiếm một tỷ lệ khác nhau (bảng 1).

Bảng 1. Tỉ lệ các dạng hạt phấn (n = 4756)

	Mấu lồi dài	Mấu lồi ngắn	6 thùy
Số lượng	1082	731	2943
Tỉ lệ  (%)	22,75	15,37	61,88

Như vậy, trong 3 dạng trên thì hạt phấn hình 6 thùy chiếm tỷ lệ cao nhất (61,88%),  hạt phấn mấu lồi ngắn có tỷ lệ thấp nhất (15,37%).

- Kích thước hạt phấn: Đường kính trung bình các dạng hạt phấn được trình bày trong bảng 2. Từ kết quả trên cho thấy hạt phấn mấu lồi dài có đường kính lớn nhất.

Bảng 2. Đường kính trung bình của  hạt phấn (µm) (n=30)

Hình thái	Dạng mấu lồi dài	Dạng mấu ngắn	Dạng 6 thùy
Đường kính (µm)	33,19 ± 0,53	29,92 ± 0,48	22,83 ± 0,35

- Tính hữu thụ của hạt phấn: Qua kết quả nhuộm màu hạt phấn, chúng tôi nhận thấy cả 3 dạng hạt phấn trên đều có tính hữu thụ và bất thụ với tỷ lệ như sau: (bảng 3)

Bảng 3. Tỷ lệ hạt phấn hữu thụ và bất thụ (n = 4756)

	Hữu thụ			Bất thụ
	Mấu dài	Mấu ngắn	6 thùy	Mấu dài	Mấu ngắn	6 thùy
Số lượng	1001	538	172	81	193	2771
	1711			3045
Tỷ lệ (%)	21,05	11,31	3,62	1,70	4,06	58,26
	35,98			64,02

Hạt phấn cóc hồng có tỷ lệ bất thụ cao chiếm 64,02%. Trong các dạng hạt phấn trên thì dạng 6 thùy có tỷ lệ bất thụ cao nhất 58,26% và hữu thụ thấp nhất 3,62%; ngược lại, dạng tam giác mấu dài có tỷ lệ hữu thụ cao nhất chiếm 21,05% và tỷ lệ bất thụ thấp nhất chiếm 1,70%.

Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội

Đếm số lượng nhiễm sắc thể trên 30 tế bào vào khoảng gần cuối kỳ đầu nguyên phân, chúng tôi nhận thấy số lượng nhiễm sắc thể dao động trong khoảng từ 19 đến 22 nhiễm sắc thể với các tần số khác nhau (bảng 4).

Bảng 4. Tần số bắt gặp (%) số lượng nhiễm sắc thể (n = 30)

Số NST	19	20	21	22
Tần số (%)	3,33	13,33	13,33	70

Từ kết quả trên chúng tôi nhận thấy tần số bắt gặp số lượng nhiễm sắc thể 2n = 22 là cao nhất (70%). Trên cơ sở đó, chúng tôi kết luận số nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài cóc hồng là 2n = 22.

Hình 4: Nhiễm sắc thể ở cuối kỳ đầu nguyên phân

Kết luận

Hình thái hạt phấn cóc hồng có ba dạng: dạng 6 thùy, tam giác mấu ngắn và tam giác mấu dài. Đường kính trung bình hạt phấn 6 thùy: 22,83 ± 0,35µm; tam giác mấu ngắn: 29,92 ± 0,48µm và tam giác mấu dài: 33,19 ± 0,53µm. Cả 3 dạng trên đều có tính hữu thụ và bất thụ. Tỉ lệ hữu thụ chiếm 35,98%, trong đó hạt phấn dạng 6 thùy chiếm 3,62%, tam giác mấu ngắn 11,31%, tam giác mấu dài 21,05%. Tỉ lệ bất thụ chiếm 64,02%, trong đó tỉ lệ hạt phấn 6 thùy là 58,26%, tam giác mấu ngắn 4,06% và tam giác mấu dài 1,70%. Hạt phấn dạng tam giác mấu dài đặc trưng cho loài cóc hồng (Lumnitzera rosea), không có ở 2 loài cóc đỏ (L. littorea)  và cóc trắng (L. racemosa). Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của cóc hồng là 2n = 22.

Tài liệu tham khảo

1.    Bruinsma C., 2001: Cape tributelation to bowling Green bay. Department of primary industies, Queenland.
2.       Duke Norman C., 2007 : Typologies et Biodiversité des mangroves de Nouvelle-Calédonie. Centre for Marine Studies University of Queensland, Brisbane, QLD Australia.
3.    FAO, 2007: The world's mangroves 1980-2005.
4.    Le Thi Tre, 1998: Proceedings of the National Workshop “Socio-Economic Status of Women in coastal Mangrove area- Trends to improve their life and environment”. Agricultural Publishing House, 149-150.
5.    Primavera J. H., 2000: Development and conservation of Philippines mangroves: institutional issues. Ecological Economics.
6.    Thanikaimoni G., 1998: Mangrove palynology. UND/UNESCO Regional project on training and research on mangrove Ecosystems, RAS/79/002, and the French Institute, Pondicherry.
7.    Tomlinson P. B., 1986: The botany of mangroves. Cambridge University Press.
8.    Tyagi A. P., V. V. Singh, 1998: Pollen fertility and intraspecific and interspecific compatibility in mangroves of Fiji. Sex plant Reprod.
9.    Tyagi A. P., S. Latha Kancherla, 2003: S. Pac. J. Nat. Sci., 21. 57-58.

Lê Thị Trễ, Hoàng Xuân Thảo
Trường Đại học Sư phạm 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)