Thành phần loài, khóa định loại chi và mối quan hệ thân thuộc các loài trong họ cỏ roi ngựa (verbenaceae) ở thành phố Huế - Hoáng Xuân Thảo

Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 01(17)/2011: tr. 49-55 THÀNH PHẦN LOÀI, KHÓA ĐỊNH LOẠI CHI VÀ MỐI QUAN HỆ THÂN THUỘC CÁC LOÀI TRONG HỌ CỎ ROI NGỰA (VERBENACEAE) Ở THÀNH PHỐ HUẾ HOÀNG XUÂN THẢO Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Tóm tắt: Họ Cỏ roi ngựa ở thành phố Huế gồm 13 loài thuộc 8 chi. Trong đó chi Clerodendrum gồm 4 loài, Lantana 3 loài, còn lại mỗi chi chỉ gồm 1 loài. Phần lớn các loài là thân thảo và thân bụi, 3 loài thân gỗ trong đó duy nhất 1 loài thân gỗ leo. Dựa vào chỉ số tương đồng cho thấy mối quan hệ giữa các loài trong họ Cỏ roi ngựa ở thành phố Huế có thể chia làm 2 nhóm: nhóm thứ nhất bao gồm Clerodendrum paniculatum, C. viscosum, C. thomsonae, C. cyrtophyllum và Tectona grandis; nhóm thứ 2 gồm Lantana camara, L. involucrata, L. montevidensis, Verbena officinalis, Phyla nodiflora, Stachytarpheta jamaicens, Vitex trifolia. 1. GIỚI THIỆU Phân loại thực vật là một trong những ngành khoa học được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực như: lâm nghiệp, nông nghiệp, y học, nghiên cứu bảo vệ môi trường, bảo tồn đa dạng sinh học Chính vì thế hiện nay công tác phân loại thực vật được nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu. Tuy nhiên, xây dựng khóa định loại cho một khu hệ thực vật nhỏ vẫn chưa được nhiều. Khóa định loại cho một khu hệ nhỏ giúp tra cứu nhanh về thành phần loài trong các nghiên cứu. Bên cạnh đó việc xác định mối quan hệ giữa các loài dựa trên những đặc điểm giống nhau của chúng cũng góp phần quan trọng trong phân loại thực vật. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Thu mẫu Thu mẫu theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2006) [5] Thu mẫu theo tuyến: các đường phố, dọc bờ sông Thu mẫu bằng ô tiêu chuẩn tại các khu vực trống 2.2. Định loại Xác định họ, chi và loài thực vật dựa trên phương pháp so sánh hình thái và định loại theo các tài liệu sau: Nguyễn Tiến Bân (1997) [1], Phạm Hoàng Hộ, tập II (2003) [2], Trần Hợp (2000) [3], Vũ Xuân Phương (2007) [4], Nguyễn Nghĩa Thìn (2006) [5], Chen Shou-liang, Michael G. Gilbert (1994) [6]. 2.3. Xây dựng khóa định loại HOÀNG XUÂN THẢO 50 Xây dựng khóa định loại lưỡng phân theo quan điểm của C. L. Porter (1959) [7]: Mô tả đầy đủ, chính xác đặc điểm của cây. Chọn lọc đặc tính đối lập (ổn định, dễ nhận biết) để phân làm 2 nhóm. Mỗi nhóm lại chọn các đặc điểm đối lập và chia làm 2 nhóm. Quá trình tiếp tục cho đến bậc phân loại cần lập. 2.4. Xác định mối quan hệ giữa các loài Các tính trạng được mã hóa bằng số. Tính trạng xuất hiện ở đối tượng nghiên cứu được mã hóa bằng số “1”, tính trạng không xuất hiện mã hóa bằng số “0”. Xác định chỉ số tương đồng (similarity) và vẽ sơ đồ cây phả hệ (Dendrogram) bằng phần mềm Primer 5. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Thành phần loài họ Cỏ roi ngựa ở thành phố Huế Kết quả nghiên cứu về thành phần loài thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) tại thành phố Huế được thể hiện trong bảng 1. Bảng 1. Thành phần loài thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) tại thành phố Huế Stt Tên chi Tên loài Tên địa phương Dạng sống Dạng lá 1 Clerodendrum Clerodendrum paniculatum Xích đồng nam Bụi Đơn Clerodendrum viscosum Bạch đồng nữ Bụi Đơn Clerodendrum thomsonae Ngọc nữ cảnh Gỗ leo Đơn Clerodendrum cyrtophyllum Cây dần sàng Gỗ nhỏ Đơn 2 Duranta Duranta repens Thanh quan Bụi Đơn 3 Lantana Lantana camara Ngũ sắc Bụi Đơn Lantana involucrata Ngũ sắc Bụi Đơn Lantana montevidensis Ngũ sắc Bụi Đơn 4 Phyla Phyla nodiflora Dây lức Thảo Đơn 5 Tectona Tectona grandis Gỗ tếch Gỗ Đơn 6 Stachytarpheta Stachytarpheta jamaicensis Đuôi chuột Thảo Đơn 7 Verbena Verbena officinalis Cỏ roi ngựa Thảo Đơn 8 Vitex Vitex trifolia Quan âm Bụi Kép 3 Họ Cỏ roi ngựa ở thành phố Huế qua thống kê bao gồm 13 loài thuộc 8 chi. Trong đó chi Clerodendrum gồm 4 loài, Lantana 3 loài, còn lại mỗi chi chỉ gồm 1 loài. So với số lượng loài đã được mô tả trong thực vật chí Việt nam [4], số loài ở thành phố Huế chỉ chiếm 13/140 và số chi là 8/26. Phần lớn các loài là thân bụi và thân thảo, chỉ 3 loài thân gỗ trong đó có duy nhất 1 loài thân leo. Hầu hết lá đơn, chỉ duy nhất 1 loài Vitex trifolia có lá kép. Trong số các loài trên, nhiều cây được trồng làm cảnh như Clerodendrum viscosum, Vitex trifolia và 3 loài thuộc chi Lantana. Một loài cây gỗ có giá trị (Tectona grandis). Các loài còn lại đều mọc hoang dại. THÀNH PHẦN LOÀI, KHÓA ĐỊNH LOẠI CHI VÀ MỐI QUAN HỆ... 51 3.2. Khóa định loại Qua nghiên cứu, mô tả và lựa chọn các tính trạng đối lập, chúng tôi đã xây dựng khóa định loại loại lưỡng phân đến chi theo quan điểm của C. L. Porter (1959) [7] như sau: 1A. 6 nhị......................................................................Tectona 1B. 2-4 nhị 2A. Bầu 4 ô 3A. Mỗi ô chứa 1 noãn 4A. Cụm hoa hình bông, nhị nằm trong ống tràng........Verbena 4B. Cụm hoa hình tháp hoặc, hình chùy hình ngù, nhị rất dài thò ra khỏi ống tràng..................................Clerodendrum 3B. Mỗi ô chứa 2 noãn...Duranta 2B. Bầu 2 ô 3A. Mỗi ô chứa 2 noãn....Vitex 3B. Mỗi ô chứa 1 noãn 4A. Cụm hoa hình bông..........................Stachytarpheta 4B. Cụm hoa hình đầu 5A. Thân bụi, đứng ............. Lantana 5B. Thân thảo, bò..............Phyla 3.3. Mối quan hệ thân thuộc giữa các loài 3.3.1. Mã hóa tính trạng Chọn một số tính trạng ổn định, có vai trò quan trọng trong định loại để mã hóa bằng các số 0 và 1. Những tính trạng xuất hiện ở đối tượng nghiên cứu được mã hóa bằng “1”, không xuất hiện mã hóa bằng “0”. Để mã hóa tính trạng và xử lý số liệu bằng phần mềm Primer 5, chúng tôi dùng các ký tự để thay thế tên loài như sau: Clerodendrum paniculatum (A), C. viscosum (B), C. thomsonae (C), C. cyrtophyllum (D), Duranta repens (E), Lantana camara (F), L. involucrata (G), L. montevidensis (H), Phyla nodiflora (I), Tectona grandis (J), Stachytarpheta jamaicens (K), Verbena officinalis (L), Vitex trifolia (M). Ma trận mã hóa tính trạng được thể hiện ở bảng 2. Bảng 2. Mã hóa tính trạng các loài trong họ Verbenaceae ở thành phố Huế Loài Tính trạng A B C D E F G H I J K L M Thân bụi 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Thân thảo 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 Thân gỗ 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 HOÀNG XUÂN THẢO 52 Thân leo 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Lá mọc đối 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Lá mọc đối chữ thập 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 Lá đơn 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 Lá kép 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Phiến lá nguyên 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 Mép lá nguyên 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Mép lá răng cưa 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Lá chia thùy 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Cụm hoa tháp-xim 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Cụm hoa đầu 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 Cụm hoa chùy 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 Cụm hoa bông 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Hoa trong cụm hoa có nhiều màu khác nhau 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Tràng hoa vàng 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 Tràng trắng 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 4 nhị 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 6 nhị 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 nhị 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Bầu 2 ô 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 Bầu 4 ô 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 noãn trong mỗi ô 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 2 noãn trong mỗi 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 Hoa đều 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Hoa không đều 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 Tràng 4 thùy 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 Tràng 5 thùy 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 Tràng 6 thùy 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Nhị thụt trong ống tràng 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 Nhị thò ra ngoài ống tràng 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 Đài đều 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Đài 2 môi 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 Thùy đài 5 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Thùy đài 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Thùy đài khác 4&5 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 Hoa có cuống 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 Hoa không cuống 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 3.3.2. Chỉ số tương đồng giữa các loài Qua phân tích các đặc điểm giống nhau giữa các loài, chúng tôi thu được chỉ số tương đồng (similarity) giữa các loài được thể hiện ở bảng 3. THÀNH PHẦN LOÀI, KHÓA ĐỊNH LOẠI CHI VÀ MỐI QUAN HỆ... 53 Bảng 3. Chỉ số tương đồng (%) giữa các loài A B C D E F G H I J K L M A B 93.33 C 86.67 87.5 D 89.66 90.32 96.77 E 34.48 38.71 32.26 33.33 F 26.67 31.25 25 25.81 70.97 G 26.67 37.5 25 25.81 70.97 93.75 H 26.67 31.25 25 25.81 70.97 93.75 93.75 I 26.67 37.5 31.25 32.26 64.52 62.5 68.75 62.5 J 55.17 58.06 58.06 60 33.33 19.35 25.81 19.35 32.26 K 20.69 25.81 25.81 26.67 66.67 58.06 58.06 58.06 77.42 33.33 L 42.86 40 40 41.38 55.17 40 40 40 66.67 27.59 62.07 M 41.38 45.16 51.61 53.33 66.67 38.71 38.71 38.71 45.16 26.67 40 48.28 Các loài càng có nhiều đặc điểm giống nhau chỉ số tương đồng giữa các loài càng cao. Điều đó thể hiện mối quan hệ càng gần gũi giữa chúng. Qua bảng 3 cho thấy loài A (Clerodendrum paniculatum) và B (C. viscosum) có chỉ số tương đồng lên đến 93,33%. Hai loài C (C. thomsonae) và D (C. cyrtophyllum) có chỉ số tương đồng là 96,77%. Các loài H (Lantana montevidensis), F (L. camara) và G (L. involucrata) có chỉ số tương đồng lên đến 93,75%. Giữa 2 loài I (Phyla nodiflora) và K (S. jamaicensis) có chỉ số tương đồng lên đến 77,42%. Loài L (V. officinalis) và K (S. jamaicensis) có chỉ số tương đồng là 62,07%. Loài L (V. officinalis) và loài M (Vitex trifolia ) có chỉ số tương đồng là 48,28%. Qua bảng trên còn cho thấy, loài J (Tectona grandis) có chỉ số tương đồng với loài D (C. cyrtophyllum) là 60%. Như vậy, dựa trên chỉ số tương đồng giữa các loài thuộc họ Verbenaceae có thể chia chúng thành 2 nhóm loài lớn được thể hiện rõ bằng sơ đồ cây phả hệ (dendrogram) ở hình 1. Nhóm thứ nhất bao gồm Clerodendrum paniculatum (A), C. viscosum (B), C. thomsonae (C), C. cyrtophyllum (D) và Tectona grandis (J). Nhóm thứ 2 gồm các loài còn lại. Trong nhóm thứ 2 lại được chia làm 2 nhóm nhỏ: nhóm thứ nhất gồm 3 loài trong chi Lantana, D. repens (E), Verbena officinalis (L), Phyla nodiflora (I) và Stachytarpheta jamaicens (K). Nhóm thứ 2 chỉ gồm loài Vitex trifolia (M). HOÀNG XUÂN THẢO 54 Hình 1. Sơ đồ mối quan hệ giữa các loài trong họ Verbenaceae tại thành phố Huế 4. KẾT LUẬN Họ Cỏ roi ngựa ở thành phố Huế gồm 13 loài thuộc 8 chi, trong đó chi Clerodendrum gồm 4 loài, Lantana 3 loài, còn lại mỗi chi chỉ gồm 1 loài. Phần lớn các loài là thân bụi và thân thảo, 3 loài thân gỗ trong đó duy nhất 1 loài thân gỗ leo. Hầu hết lá đơn, chỉ duy nhất 1 loài có lá kép. Sự thân thuộc giữa các loài trong họ Cỏ roi ngựa có thể chia làm 2 nhóm dựa trên chỉ số tương đồng: nhóm thứ nhất bao gồm Clerodendrum paniculatum, C. viscosum, C. thomsonae, C. cyrtophyllum và Tectona grandis; nhóm thứ 2 gồm Lantana camara, L. involucrata, L. montevidensis, Verbena officinalis, Phyla nodiflora, Stachytarpheta jamaicens, Vitex trifolia. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tiến Bân (1997). Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp Hà Nội. [2] Phạm Hoàng Hộ (2003). Cây Cỏ Việt Nam. Quyển II. NXB Trẻ. [3] Trần Hợp (2000). Cây cảnh, hoa Việt Nam. NXB Nông nghiệp thành phố Hồ Chí Minh [4] Vũ Xuân Phương (2007). Thực vật chí Việt Nam, tập 6. Họ Cỏ roi ngựa. NXB Khoa học & Kỹ thuật. [5] Nguyễn Nghĩa Thìn (2006). Thực vật có hoa. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. [6] Chen Shou-liang, Michael G. Gilbert (1994). Verbenaceae. Flora of China 17: 1–49. [7] Porter C. L. (1959). Taxonomy of flowering plants. W. H. Freeman and Company Sanfrancisco and London, pp. 76-80. THÀNH PHẦN LOÀI, KHÓA ĐỊNH LOẠI CHI VÀ MỐI QUAN HỆ... 55 Title: THE SPECIES COMPOSITION, DICHOTOMOUS KEY TO GENUS AND THE RELATIONSHIP AMONG SPECIES OF FAMILY VERBENACEAE IN HUE CITY Abstract: Family Verbenaceae in Hue City includes 13 species in 8 genera. Among them, Clerodendrum genus has 4 species, Lantana 3 species, the rest genus has only 1 species. Most of species is shrub and herb, only 3 species are tree and there is only 1 climbing tree. There is only one compound leaf, and the rest is unaffiliated. We used index of similarity to access the relationship among them. The result shows that Verbenaceae in Hue City could be arranged into two large groups. First group includes Clerodendrum paniculatum, C. viscosum, C. thomsonae, C. cyrtophyllum and Tectona grandis; second group includes Lantana camara, L. involucrata, L. montevidensis, Verbena officinalis, Phyla nodiflora, Stachytarpheta jamaicens and Vitex trifolia. ThS. HOÀNG XUÂN THẢO Nơi công tác: Khoa Sinh học Trường Đại học Sư Phạm Huế ĐT: 01682.393.789. Email: Hoangxuanthaodhsp@gmail.com