Đa dạng một số chi quả mọng thuộc họ đỗ quyên (ericaceous) và họ hoa hồng (rosaceae) tại vườn quốc gia Hoàng Liên

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 818 ĐA DẠNG MỘT SỐ CHI QUẢ MỌNG THUỘC HỌ ĐỖ QUYÊN (Ericaceous) VÀ HỌ HOA HỒNG (Rosaceae) TẠI VƯỜN QUỐC GIA HOÀNG LIÊN Trần Thị Thu Hoài1, Kim E. Hummer2, James Oiphant2, Nguyễn Văn Kiên1, Lã Tuấn Nghĩa1, Trần Danh Sửu3, Trần Văn Tú4, Đinh Bạch Yến1 1 Trung tâm Tài nguyên Thực vật 2Ngân hàng Gen cây sinh sản vô tính vùng Thái Bình Dương, Bộ Nông nghiệp Mỹ 3 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 4 Phòng KH & HTQT, Vườn Quốc gia Hoàng Liên TÓM TẮT Vườn Quốc gia Hoàng Liên là một trong những trung tâm đa dạng của rất nhiều họ thực vật. Kết quả khảo sát và thu thập các loài quả mọng thuộc hai họ Đỗ quyên và Hoa hồng cho thấy về số lượng loài được phát hiện là 30 loài. Trong đó chi Rubus có số loài lớn nhất là 14. Chi Vaccinium có số lượng loài là 11, chi Agapedes có 3 loài, chi Gautheria và chi Fagaria có một loài. Một số loài là đặc hữu của vườn Quốc gia Hoàng liên như Vaccinium hiepii Vander Kloet và Vaccinium bracteatum var. thysamocalyx. Phần lớn các loài đều phân bố ở độ cao từ 1600 mét đến 3000 mét so với mực nước biển, trừ chi Rubus có phổ phân bố rộng từ 200 mét đến 3000 mét. Đặc điểm hình thái thực vật học cho thấy sự đa dạng cao như màu sắc vỏ quả, hình dạng lá, thân, hoa ở các mẫu nghiên cứu. Từ khóa: Chi các loài quả mọng, đa dạng, Vườn Quốc gia Hoàng Liên I. ĐẶT VẤN ĐỀ Vùng núi cao phía Bắc Việt Nam được xem là trung tâm đa dạng của thực vật hạt kín (Takhjatan, 1969) bởi mức độ đa dạng cao của các loài thực vật được phát hiện. Vườn quốc gia Hoàng Liên nằm trên địa bàn các xã San Sả Hồ, Lao Chải, Tả Van, Bản Hồ (huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai) và các xã Phúc Khoa, Trung Đồng (huyện Tân Uyên, tỉnh Lai Châu). Toạ độ địa lý từ 22009'30” đến 22021'00” vĩ độ Bắc, 103045'00” đến 1040 59'40” kinh độ Đông. Với đặc thù nằm ở khu vực chuyển tiếp giữa khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, địa hình phức tạp, vườn Hoàng Liên được xem như trung tâm đa dạng sinh học giàu có nhất khu vực Đông Nam Á. Một số họ thực vật có sự đa dạng cao bao gồm Họ phong lan (Orchidaceae) với 62 loài, họ Ráy (Asteraceae) với 59 loài; Họ Ericaceous với 58 loài (Thin and Harder, 1996). Bảo tồn các loài cây hoang dại và bán hoang dại với các loài cây trồng là một trong những định hướng ưu tiên của các nước hiện nay trong bối cảnh biến đổ khí hậu và những thách thức sản xuất nông nghiệp đang phải đối mặt. Nguồn gen các loài bán hoang dại với khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh, sâu bệnh hại là nguồn vật liệu rất quan trọng cho công tác chọn tạo giống cây trồng. Chính vì vậy, khảo sát, thu thập, đánh giá mức độ đa dạng nguồn gen hoang dại và bán hoang dại các loài quả mọng thuộc hai họ Đỗ Quyên và Hoa hồng được thực hiện nhằm mục tiêu bảo tồn, hướng tới khai thác sử dụng nguồn gen này trong chọn tạo giống cây trồng. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu Toàn bộ các mẫu thu được trong chuyến khảo sát thu thập tại vườn Quốc gia Hoàng Liên được thực hiện bởi hai nhà khoa học Mỹ và hai cán bộ của Trung tâm Tài nguyên thực vật. 2.2. Phương pháp Khảo sát và thu thập các loài thuộc họ Đỗ quyên và họ Hoa hồng tuân thủ phương pháp thu thập các loài hoang dại của Viện Quốc tế về đa dạng sinh học. Trong quá trình nghiên cứu, các tài liệu tham khảo về phân loại thực vật học của các tác giả trong và nước ngoài được sử dụng. Các mầu thu thập được mô tả hình thái sơ bộ bao gồm thân, lá, hoa, quả, địa hình sinh trưởng, vị trí địa lý. Quả thu được được tách, làm sạch, làm khô và lưu giữ tại Ngân hàng gen hạt. Mẫu tiêu bản thực vật được xử lý và lưu tại Ngân hàng gen cũng như Vườn Quốc gia Hoàng Liên và Bảo tàng sinh học, bảo tàng thiên nhiên. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 819 III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đa dạng về thành phần loài và sự phân bố của các loài tại vườn Quốc gia Hoàng Liên Bảng 1. Số lượng loài thuộc hai họ Ericaceous và họ Rosaceae được khảo sát tại vườn Quốc gia Hoàng Liên. Họ Chi Số lượng loài Ericaceous Agapetes 3 Ericaceous Gaultheria 1 Ericaceous Vaccinium 11 Rosaceace Rubus 14 Rosaceace Fragaria 1 Tổng 30 Kết quả ở bảng 1 cho thấy tổng số loài thu thập là 30, trong đó họ Ericaceous bao gồm ba chi là Agapetes, Gaultheria và Vaccinium với số lượng loài tương ứng là 3, 1 và 11. Chi Gaultheria có số lượng loài ít nhất. Họ Hoa hồng Rosaceae có chi Fragaria với 1 loài và chi Rubus có số lượng loài lớn nhất là 14. Bảng 2 thể hiện kết quả khảo sát số lượng loài, mẫu thu thập và sự phân bố của các loài tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên. Chi Agapetes có 3 loài và được phân bố ở độ cao từ 1800 đến 2012 mét so với mực nước biển. Chi Gautheria với duy nhât một loài được tìm thấy ở độ cao 2700 mét so với mực nước biển. Chi Rubus có phổ phân bố rộng nhất với độ cao so với mực nước biển từ 200 tới 3000 mét. Chi Vaccinium có phổ phân bố từ 1628 mét tới 3000 mét so với mực nước biển. Họ hoa hồng Rosaceae với một loài Fragaria nilgerrensis Schlecht. ex J.Gay phân bố ở độ cao so với mực nước biển từ 1628 mét đến 2653 mét. Bảng 2. Danh sách loài và phân bố loài thu thập tại vườn quốc gia Hoàng Liên. TT Tên loài Độ cao so với mực nước biển (m) Số lượng mẫu Số thu thập 1 Agapetes cauliflora Merr. 2000-2012 3 VN018, VN021, VN050 2 Agapetes lobbii C.B. Clark 1800-2012 2 VN020, VN034 3 Agapetes rubrobracteata R. C. Fang & S. H. Huang 2000 1 VN052 4 Fragaria nilgerrensis Schlecht. ex J.Gay 1628-2253 4 VN024, VN028, VN038, VN058 5 Gaultheria fragrantissima Wall. 2700 1 VN047 6 Rubus acuminatus Sm. 2000 1 VN036 7 Rubus alpestris Bl. 1600-2253 3 VN023, VN029, VN039 8 Rubus clinocephalus Focke. 1 VN054 9 Rubus columellaris Tutcher 2500 1 VN027 10 Rubus corchorifolius L. 2100 2 VN026 11 Rubus ellipticus var. obcordatus (Franch.) Focke 1650 2 VN055, VN060 12 Rubus idaeifolius Thuan 3000 1 VN040 13 Rubus lambertianus var. paykouangensis 1 VN056 14 Rubus laxus Focke. 200-2000 2 VN032, VN033 15 Rubus pentagonus Wall ex. Focke. var. pentagonus 2800 1 VN046 16 Rubus pinfaensis H. Lev. & Vaniot 2200 1 VN031 17 Rubus rugosus Sm. 1601 1 VN057 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 820 TT Tên loài Độ cao so với mực nước biển (m) Số lượng mẫu Số thu thập 18 Rubus tonkinensis Bolle 2000 1 VN037 19 Rubus trianthus Focke. 2200 1 VN035 20 Vaccinium bracteatum Thunb. 2253-2700 2 VN022, VN048 21 Vaccinium brevipedicellatum C. Y. Wu ex W. P. Fang & Z. H. Pan 2000 1 VN053 22 Vaccinium delavayi Franch. 2012 1 VN019 23 Vaccinium eberhardtii Dop. 3000 1 VN042 24 Vaccinium gaultheriifolium (Griff.) Hook. f. ex C. B. Clarke var. glaucorubrum C. Y. Wu 2900 1 VN045 25 Vaccinium hiepii Vander Kloet 2700 1 VN049 26 Vaccinium moupinense Franch. 3000 2 VN041, VN044 27 Vaccinium petelotii Merr. 1628 1 VN059 28 Vaccinium spp. 2253 1 VN025 29 Vaccinium tonkinense Dop. 2000 1 VN051 30 Vaccinium urceolatum Hemsl. 3000 1 VN043 Kết quả khảo sát về sự phân bố của các loài trong nghiên cứu này trùng một số công bố trước đó về sự phân bố của một số chi Vaccinium, Rubus (Thin and Harder,1996; Vander Kloet and Paterson, 2000; Wu and Raven, 2005). Vander Kloet và Paterson (2000) đã đề cập đến sự phân bố của chi Vaccinium với độ cao so với mực nước biển cao tại vùng núi Fansipan. 3.2. Một số đặc điểm hình thái thực vật của các loài được khảo sát tại vườn quốc gia Hoàng Liên 3.2.1. Chi Agapetes Một số nghiên cứu trước đó đã công bố khoảng 80 đến 95 loài của chi này phân bố từ phía Tây của dãy Himalaya đến Nam Trung Quốc, bán đảo Đông Dương và Tây Nam của Châu Á (Wu and Raven, 2005; Huong and Hiep, 2010). Trong khi Wu và Raven đã thống kê 17 loài là đặc hữu của Trung Quốc (Wu and Raven, 2005), Hương và các cộng sự đã tìm thấy 6 loài trong số 9 loài được công bố của Việt Nam (Huong et al., 2014, 2015). Kết quả ở bảng 2 cho thấy có 3 loài thuộc chi Agapetes được phát hiện tại Vườn quốc gia Hoàng Liên. Đặc điểm chung của chi này là tràng hoa có màu trắng, đỏ hoặc vàng, thường là dạng ống hoặc hình chuông; kích thước khoảng 1x4cm. Tràng hoa thường ngắn có 5 thùy. Noãn dưới, với rất nhiều noãn trong một lá noãn. Quả là dạng quả mọng có màu hồng (Agapetes lobbii C.B. Clark) hoặc màu đỏ, lông trên quả (Agapetes cauliflora Merr.) (Hình 1). Hình 1. Màu sắc vỏ quả của hai loài Agapetes lobbii C.B. Clark và Agapetes cauliflora Merr VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 821 3.2.2. Chi Vaccinium Miền núi Việt Nam là một trong những trung tâm đa dạng của chi Vaccinium. (Vander and Paterson (2000); Vander and Dickinson (2009). Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng khóa phân loại chi Vaccinium của Vander và Dickinson (2009) và Sleumer (1941, 1967). Bảng 2 cho thấy có 11 loài Vaccinium được phát hiện tại Vườn Quốc gia Hoàng liên. Trong đó 4 loài có trong danh sách hệ thực vật Trung Quốc bao gồm Vaccinium bracteatum Thunb, Vaccinium gaultheriifolium (Griff.) Hook. f. ex C. B. Clarke var. glaucorubrum C. Y. Wu, Vaccinium delavayi Franch và Vaccinium petelotii Merr. Có hai loài đặc hữu được phát hiện bao gồm Vaccinium hiepii Vander Kloet và Vaccinium bracteatum var. thysamocalyx. Đặc điểm chung của các loài thuộc Chi Vaccinium phân bố tại vườn Hoàng Liên là cây bụi, có thời gian ra hoa từ tháng 10 đến tháng 11. Màu sắc vỏ quả rất đa dạng từ màu hồng tới đỏ nhạt, đỏ tím, tím hoặc màu đen. 3.2.3. Chi Rubus Theo tác giả Thuận (1968) có tới 49 loài Rubus được tìm thấy ở Việt Nam. Chúng tôi sử dụng khóa phân loại của Rubus của Phạm Hoàng Hộ (1999) và Thuận (1968) để khảo sát chi Rubus. Chi Rubus của Vườn Quốc gia Hoàng Liên có sự đa dạng cao nhất về thành phần loài, với 14 loài. Trong đó một số loài như Rubus clinocephalus Focke và Rubus rugosus Sm phân bố rộng rãi tại Trung Quốc. Một số loài như Rubus alpestris và Rubus tonkinensis được xem là loài đặc hữu của Việt Nam hoặc bán đảo Đông Dương. Hình 2 thể hiện sự đa dạng về hình dạng lá của 2 loài thuộc chi Rubus thu thập tại Vườn Hoàng Liên. Hình dạng lá đơn với thùy nhỏ, lá mỏng, có răng cưa không đều gặp ở loài Rubus corchorifolius L. Trong khi loài Rubus ellipticus var. obcordatus có lá hợp bao gồm 3 lá chét. Loài Rubus clinocephalus có lá đơn xẻ thùy sâu. Loài Rubus alpestris có lá kép hình chân vịt (5 lá kép). VN060 - Rubus ellipticus var. obcordatus VN054 - Rubus clinocephalus Hình 2. Đa dạng hình dạng lá hai loài thuộc chi Rubus thu thập tại Vườn Hoàng Liên IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Kết quả nghiên cứu cho thấy vườn Quốc gia Hoàng Liên là một trong trung tâm đa dạng của các loài quả mọng thuộc họ Đỗ quyên và họ Hoa hồng. Nghiên cứu này cũng khẳng định các công bố trước đó (Vidal, 1968; Thin and Harder, 1996; Phạm Hoàng Hộ, 1999). Một số loài tìm thấy tại Vườn Hoàng Liên được phân bố rộng rãi từ Himalaya, Nam Trung Quốc và Đài Loan như Vaccinium bracteatum Thunb, Vaccinium gaultheriifolium (Griff.) Hook. f. ex C. B. Clarke var. glaucorubrum C. Y. Wu, Vaccinium delavayi Franch và Vaccinium petelotii Merr. Một số loài là đặc hữu chỉ phân bố tại vùng này bao gồm Vaccinium hiepii Vander Kloet và Vaccinium bracteatum var. thysamocalyx. Tương tự với chi Rubus, hai loài Rubus alpestris và Rubus tonkinensis được xem là loài đặc hữu của Việt Nam hoặc bán đảo Đông Dương. 4.2. Đề nghị Finn và các cộng sự (2002) đã chỉ ra số lượng các loài hoang dại thuộc chi Rubus đóng 821 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 822 một vai trò quan trọng trong chương trình chọn tạo giống các loại quả mọng. Cùng với giá trị dinh dưỡng và tiềm năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh hại, công tác thu thập và bảo tồn các nguồn gen hoang dại trong nghiên cứu này bằng ex-situ và in-situ cần được triển khai sớm nhằm bảo tồn và khai thác sử dụng hiệu quả nhất. LỜI CẢM ƠN Tác giả xin cảm ơn sự tài trợ của Bộ Nông nghiệp Mỹ, dự án CRIS # 2072-21000-044-00D, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và ban quản lý Vườn Quốc gia Hoàng Liên. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Phạm Hoàng Hộ, 1999. Cây cỏ Việt Nam [An illustrated flora of Vietnam]. Nhà xuất bản Trẻ: 617-622 và 783 -797. 2. Huong, N.T., N.T. Hiep, T. T. P. Anh. V. T. Chinh, Y.H. Tong, and X. N. He.(2014) Agapetes lobii C.B. Clarke (Ericaceae) A newly recorded species from Vietnam. Journal of Tropical and subtropical Botany., 22(2): 143-146. 3. Huong, N.T., T.Y. Hua, V. T. Chinh, X. N. He, T. T. P. Anh, 2015. Agapetes guangxiensis D. Fang (Ericaceae), a new record for the flora of Vietnam. Tạp chí Sinh học., 37(3): 296-299. DOI: 10.15625/0866- 7160/v37n3.6542. 4. Finn, C., J.R., Ballington, C. Kempler, H. Swartz, and P.P. Moore, 2002. Use of 58 Rubus species in five North American Breeding Programmes – breeders notes. Acta Hort. (ISHS) 585:113-119 tm 5. Sleumer, H, 1941. Vaccinoideen Studien. Bot. Jahrb., 71:375–510. 6. Sleumer, H., 1967. Vaccinium. In: Van Steenis CGGJ (ed) Flora malesiana. Wolters-Noordhoff, Groningen: 746–878. 7. Takhjatan, A., 1969. Flowering plants: origin and dispersal. Smithsonian Institution Press, Washington, D.C: 310 pp. 8. Thuan, N.V, 1968. Roaceae II (Rubus), in: A. Aubreville and M. Tardieu-Blot (Eds.) Flore du Cambodge, du Laos, et du Vietnam [Flora of Cambodia, Laos, and Vietnam] Fas. 6:1-84. Mus. Nat. d’Histoire Nat., Lab de phanerogamie. Paris. 9. Thin, N.N, and D.K. Harder., 1996. Diversity of the flora of Fan Si Pan, the highest mountain in Vietnam. Ann. Miss. Bot. Gard., 83: 404-408. 10. Vander Kloet, S.P. and I.G. Paterson, 2000. RAPD assessment of novelties resulting in a new species of Vaccinium L. (Ericaceae) from Vietnam. Botanical Journal of the Linnean Society., 134: 575-586. 11. Vander Kloet, S.P. and T.A. Dickinson, 2009. A subgeneric classification of the genus Vaccinium and the metamorphosis of V. section Bracteata Nakai: more terrestrial and less epiphytic in habit, more continental and less insular in distribution. J. Plant Res., 122 (3):253-268. 12. Vidal, J.E., 1968. Rosaceae 1 (Excl. Rubus) in: Aubreville, A. and M. Tardieu-Blot (Eds.) Flore du Cambodge, du Laos, et du Vietnam [Flora of Cambodia, Laos, and Vietnam] Fas. 6:1-211. Mus. Nat. d’Histoire Nat., Lab de phanerogamie. Paris. 13. Wu Z. Y. and P. R. Raven(eds.), 2005. Flora of China, Science Press, 14: 515 14. Beijing. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 823 ABSTRACT Diversity of some small berry genera in ericaceous and rosaceae families in Hoang Lien national botanical park Tran Thi Thu Hoai, Kim E. Hummer, Nguyen Van Kien, Jame Oiphant, La Tuan Nghia, Tran Danh Suu, Tran Van Tu, Dinh Bach Yen Hoang Lien National Park is one of the biggest centers with great plant biodiversity. From the survey and collection, 30 species belonging to berries in the Ericaceous family and Rosaceae famillies was reported, in which Rubus genus had the most species of 14 followed by Vaccinium genus (11 species), Agapetes genus (3 species) and Gautheria and Fagaria genus (1 specy each). Some species were regarded as specific ones in Hoang Lien National Park such as Vaccinium hiepii Vander Kloet and Vaccinium bracteatum var. thysamocalyx. Most species reported were located at between 1600 meters and 3000 meters above sea level except for Rubus genus which sited at the altitude of 200 - to 3000 meters above sea level. Botanical characteristics, e.g, fruit skin colors, leaf shapes, trunk shapes, flower color and shapes etc. indicated high diversity in the collections studied. Keywords: Small berry genera, diversity, Hoang Lien National Park. Người phản biện: TS. Trần Danh Sửu