Luận án phân loại phân tông Xuân tiết (Justiciinae) thuộc họ Ô rô (Acanthaceae) ở Việt Nam - Nghiên cứu toàn diện

Tính cấp thiết của đề tài luận án Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, là nơi giao lưu của hai luồng thực vật giàu loài trên thế giới là Trung Quốc và Malaixia, nên hệ thực vật nước ta vô cùng đa dạng và phong phú. Vì vậy, các nghiên cứu về thực vật học đã được thực hiện nhiều bởi các nhà khoa học Việt Nam và thế giới từ lâu. Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, khoa học về phân loại thực vật cũng đang có những bước tiến đáng kể. Những kết quả đáng tin cậy của phân loại thực vật là những nguồn thông tin quí giá cho thực vật học và các ngành khoa học khác liên quan tới thực vật như Y học, Dược học, Lâm học,.

Mặt khác phân loại thực vật đóng vai trò to lớn trong việc bảo vệ môi trường, nghiên cứu và bảo tồn đa dạng sinh học. Nhiều nước trên thế giới đã có những công trình phân loại thực vật đầy đủ và hệ thống là bộ sách Thực vật chí của quốc gia. Đây là tài liệu làm cơ sở khoa học rất quan trọng cho các ngành liên quan, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm phục vụ phát triển kinh tế-xã hội của đất nước. Việt Nam, do những khó khăn khách quan nên đến nay mới bước đầu công bố được một số tập Thực vật chí Việt Nam vào đầu thế kỷ 21.

Nghiên cứu phân loại họ Ô rô (Acanthaceae) là công trình khoa học đầy đủ và có hệ thống ở nước ta sẽ đóng góp phần quan trọng vào nhiệm vụ nghiên cứu đó. Trên thế giới, họ Ô rô (Acanthaceae Juss.) có khoảng 220 chi với 4000 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ở Việt Nam, họ Ô rô là một trong 10 họ nhiều loài nhất với 42 chi và gần 200 loài. Từ năm 1970 Phạm Hoàng Hộ đã có công trình nghiên cứu về họ này trong Cây cỏ miền Nam Việt Nam và sau này được hoàn thiện hơn trong các tập sách “Cây cỏ Việt Nam” (1993, 2000).

Một số tài liệu khác cũng liên quan tới các kết quả nghiên cứu họ này ở nước ta. Tuy nhiên cho đến nay chưa có công trình phân loại đầy đủ và mang tính chất hệ thống về họ này đáp ứng yêu cầu cần thiết hiện tại của đất nước. Theo các tài liệu đã công bố cho thấy, trong tổng số khoảng gần 200 loài đã biết trong họ Ô rô (Acanthaceae) ở nước ta, riêng phân tông Xuân tiết (Justiciinae) có số lượng loài lớn nhất, chiếm tới trên 35% tổng số loài trong cả họ. Vì thế, việc nghiên cứu phân loại riêng phân này là cần thiết, đáp ứng đủ dung lượng khoa học cho một 2 luận án.

Ngoài ra, khi tiến hành nghiên cứu phân loại phân tông Justiciinae, nghiên cứu sinh phải tiến hành phân loại cả họ Acanthaceae đến bậc taxon chi. Như vậy việc nghiên cứu đã đảm bảo được tính khoa học và tính logic của công trình. Vì những lý do nói trên, đề tài luận án “Nghiên cứu phân loại phân tông Xuân tiết (Subtrib. Justiciinae Nees) thuộc họ Ô rô (Fam.) ở Việt Nam” là cấp thiết, đáp ứng yêu cầu cần thiết hiện tại của đất nước.

Kết quả đề tài là cở khoa học về phân loại họ Ô rô nói chung và phân tông Xuân tiết nói riêng ở Việt Nam, góp phần biên soạn bộ sách Thực vật chí Việt Nam về taxon này. Mục đích của đề tài luận án Hoàn thành việc phân loại phân tông Xuân tiết (Justiciinae Nees) thuộc họ Ô rô (Acanthaceae Juss.) ở Việt Nam một cách đầy đủ và có hệ thống, làm cơ sở để biên soạn Thực vật chí cũng như các công trình khác về phân tông này ở nước ta. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án * Ý nghĩa khoa học: Kết quả của luận án góp phần bổ sung và hoàn chỉnh vốn kiến thức về phân loại phân tông Xuân tiết (Justiciinae Nees) ở Việt Nam, là bước chuẩn bị quan trọng để biên soạn bộ sách “Thực vật chí Việt Nam” về phân tông này. Bên cạnh đó, kết quả của đề tài còn nhằm phục vụ cho các nghiên cứu chuyên ngành trên các mặt khác nhau của phân tông Xuân tiết.

* Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học phục vụ cho các ngành ứng dụng và sản xuất như Nông - Lâm nghiệp, Dược học, Tài nguyên thực vật, Đa dạng sinh học,… và trong công tác đào tạo. Bố cục của luận án - Luận án gồm 157 trang, 90 hình vẽ, 28 bản đồ, 6 bảng, 91 trang ảnh (ảnh màu và ảnh đen trắng chụp hiển vi điện tử quét). - Luận án gồm các phần: mở đầu (2 trang); chương 1: tổng quan tài liệu (14 trang); chương 2: đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu (7 trang); chương 3: kết quả nghiên cứu (122 trang); kết luận (2 trang); danh mục các bảng, danh mục hình vẽ, danh mục bản đồ, danh mục ảnh màu, danh mục chữ viết tắt các phòng tiêu bản, danh mục các công trình công bố của tác giả (9 công trình); tài liệu tham khảo (111 tài liệu); bảng tra cứu tên khoa học, bảng tra cứu tên Việt Nam; phụ lục 1: ảnh màu các đặc điểm hình thái và loài của phân tông Xuân tiết ở Việt Nam; phụ lục 2: danh sách các loài nghiên cứu hình thái hạt phấn và hình thái hạt; phụ lục 3: bản đồ phân bố các loài thuộc các chi của phân tông Xuân tiết – họ Ô rô ở Việt Nam (28 bản đồ), phụ lục 4: danh sách các loài giải mã trình tự gen và dữ liệu trình tự gen (ITS). 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

Vị trí của họ Ô rô (Acanthaceae Juss.) và phân tông Xuân tiết (Justiciinae) trong bộ Hoa mõm chó (Scrophulariales) và lớp Mộc lan (Magnoliopsida) Trước khi họ Ô rô được thành lập, Linnaeus (1753) [104] đã đặt tên cho một số chi và loài mà sau này được xếp vào họ Ô rô, trong đó chi Eranthemum, Justicia được xếp vào nhóm 2 nhị với 1 vòi nhụy (Diandria monogynia); chi Acanthus, Barleria, Ruellia, Dianthera xếp vào nhóm 4 nhị với 2 nhị dài và 2 nhị ngắn (Dydinamia). Sau này, ông và một số tác giả khác còn công bố một số chi nữa (Phaulopsis, Lepidagathis,.) nhưng cũng vẫn sắp xếp giống như trên. de Jussieu (1789) [103] là nhà thực vật học đầu tiên hệ thống hoá lại các chi và xếp vào các họ riêng. Ông đã đặt tên cho nhiều họ thực vật, trong số đó có họ Ô rô là Acanthaceae Juss.

với chi chuẩn (typus) là Acanthus được Linnaeus công bố năm 1753. Một số quan điểm về vị trí của họ Ô rô (Acanthaceae) trong bộ Hoa mõm chó (Scrophulariales) và các phân lớp thuộc lớp Mộc lan (Magnoliopsida) Tác giả, năm công bố Vị trí trong phân lớp Vị trí trong bộ G. Bentham & Hooker (1862) Gamopetalae Personales Engler (1964) do Melchior chỉnh lý bổ sung Sympetalae Tubiflorae J. Hutchinson (1969) Herbaceae Personales A.

Cronquist (1981) Asteridae Scrophulariales Young (1982) Gentiananae Gentianales R. Thorne (1983) Gentianiforae Bignoniales V. Heywood (1993) Dilleniidae Scrophulariales A. Takhtajan (1973) Asteridae Scrophulariales A.

Takhtajan (1987) Lamiidae Scrophulariales A. Takhtajan (1997) Lamiidae Scrophulariales Từ khi thành lập, họ Ô rô (Acanthaceae Juss.) đã được khá nhiều nhà hệ thống học thực vật trong các công trình của mình đề cập đến vị trí sắp xếp như: Bentham & Hooker (1873) [100] xếp họ Ô rô trong bộ Personales thuộc phân lớp có cánh tràng 4 hợp (Gamopetalae); Hutchinson (1969) [54] có cùng quan điểm xếp họ Ô rô trong bộ Personales nhưng lại thuộc phân lớp cây thảo (Herbaceae). Hệ thống của Melchior (1964) [87] xếp họ Ô rô trong bộ Hoa ống (Tubiflorae) thuộc phân lớp tràng hợp (Sympetalae), Young (1982) lại xếp họ Acanthaceae trong bộ Gentianales và R. Thorne xếp Acanthaceae trong bộ Bignoniales,…Tuy nhiên nhiều tác giả xếp họ Ô rô trong bộ Hoa mõm chó (Scrophulariales) nhưng thuộc các phân lớp khác nhau: A.

Tất cả thống nhất vị trí họ Ô rô nằm trong lớp Mộc lan (Class. Magnoliopsida, Dicotyledones) thuộc ngành Mộc lan (Magnoliophyta, Angiospermae). Tình hình nghiên cứu, các hệ thống phân loại họ Ô rô (Acanthaceae) và phân tông Xuân tiết (Justiciinae) 1. Trên thế giới Từ thế kỷ 18, Linnaeus (1753) [104] người được coi là ông tổ của ngành phân loại thực vật, đã mô tả và đặt tên cho 6 chi và 30 loài mà sau này chúng được xếp vào họ Ô rô (Eranthemum (1 loài), Justicia (11 loài), Acanthus (4 loài), Barleria (5 loài), Ruellia (8 loài), Dianthera (1 loài).

Các chi và loài này được tác giả xếp vào phân lớp hai nhị, một vòi nhụy (diandria monogynia) và 4 nhị với 2 dài và 2 ngắn (Dydinamia) cùng với nhiều chi và loài của nhiều họ khác cùng có chung đặc điểm trên như họ Bạc hà (Lamiaceae), họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), họ Nhài (Oleaceae),… A. de Jussieu (1789) [103] là nhà thực vật học đầu tiên đã hệ thống hoá lại các chi thành các họ riêng biệt và đặt tên cho nhiều họ thực vật, trong đó có họ Acanthaceae. Ông đã sắp xếp 8 chi (Acanthus, Barleria, Ruellia,…) vào họ này và đặt tên là Acanthi. Brown đã chỉnh lý lại tên gọi Acanthi thành Acanthaceae nhưng vẫn lấy tên tác giả là Jussieu.

Sau này các công trình nghiên cứu về họ này đều lấy tên là Acanthaceae Juss. Kể từ đây đã có nhiều công trình nghiên cứu về mặt hệ thống phân loại họ Ô rô với nhiều quan điểm khác nhau. Qua nghiên cứu các hệ thống phân loại họ Ô rô (Acanthaceae), đề tài luận án nhận thấy có các quan điểm phân chia chính sau đây: 5 1. Quan điểm thứ nhất: Chia họ Acanthaceae thành các tông (tribus), sau đó chia tiếp thành các phân tông (subtribus).

Nees (1832) [108] có thể coi là người đầu tiên đưa ra hệ thống phân loại họ Acanthaceae. Tác giả dựa vào đặc điểm hạt đính trên giá noãn có móc cong để chia họ Acanthaceae thành 3 tông: Thunbergieae, Nelsonieae và Echmatacanthi. Đặc điểm chính để phân chia thành 3 tông chính là: Tông Thunbergieae và tông Nelsonieae hạt đính trên giá noãn không có móc cong (Retinacula); tông Echmatacanthi với đặc điểm hạt đính trên giá noãn có móc cong; ngoài ra tông Echmatacanthi được chia thành 7 phân tông. Nees được coi là người đầu tiên đặt nền móng cho việc xây dựng hệ thống phân loại họ Acanthaceae sau này.

Tác giả dựa vào đặc điểm móc trên giá noãn để phân chia ra các nhóm nhỏ là rất hợp lý và các tác giả sau này cũng đều căn cứ vào đặc điểm đó để phân chia họ Acanthaceae. Tuy nhiên do số lượng chi nghiên cứu khi đó còn ít (56 chi), vì vậy hệ thống của Nees còn nhiều thiếu sót. Tên tông Echmatacanthi không đúng về mặt danh pháp và sau này hầu như không được các tác giả thừa nhận.