Tính cấp thiết của đề tài luận văn Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hệ thực vật phong phú và đa dạng. Việc nghiên cứu phân loại thực vật là công việc rất cần thiết vì điều này sẽ góp phần vào việc xác định số loài hiện có, đánh giá tính đa dạng của sinh vật, đóng góp vào dẫn liệu biên soạn bộ sách “Thực vật chí Việt Nam” và xa hơn nữa sẽ góp phần bảo tồn bền vững hệ thực vật đa dạng này. Trên thế giới, họ Ô rô (Acanthaceae Juss) có khoảng 220 chi với 4000 loài [1], phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là Nam và Đông Nam Á, châu Phi, Brazil và Trung Mỹ; một số chi phân bố rộng đến vùng ôn đới, khu vực Địa Trung Hải và Tây Á. Ở Việt Nam, họ Ô rô là một trong những họ có số lƣợng loài nhiều và đa dạng nhất với trên 40 chi và trên 200 loài [2].
Cho đến nay, chi này đã ghi nhận đƣợc khoảng 400 loài [1], phân bố rộng từ Ấn Độ, Nam Trung Quốc và Đông Nam Á, mở rộng đến phía tây Afghanistan, phía bắc Nhật Bản và phía nam New Guinea. Phần lớn các loài mọc ở trong rừng với khí hậu nhiệt đới gió mùa, một số ít loài tìm thấy ở vùng rừng mƣa nhiệt đới của Malay Peninsula or Borneo (J. Theo Trần Kim Liên (2015) [2], chi này có 33 loài và chúng phân bố rộng rãi từ Bắc vào Nam. Trong những năm gần đây, Đỗ Thị Xuyến, Đỗ Văn Hài (2006) đã bổ sung một loài thuộc chi Strobilanthes [5]; J.
Tại hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 7 đã ghi nhận loài Strobilanthes hossei có phân bố ở Việt Nam, đƣa tổng số loài thuộc chi này lên 36 loài [6]. 2 Tuy nhiên hiện nay, số lƣợng, vị trí, danh pháp và mô tả của nhiều taxon cần thay đổi và bổ sung; mẫu nghiên cứu và vùng phân bố của các loài cần đƣợc cập nhật. Vì vậy, cần có một công trình nghiên cứu phân loại chi này một cách toàn diện, đầy đủ và mang tính hệ thống. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu phân loại chi Chàm (Strobilanthes Blume) thuộc họ Ô rô (Acanthaceae) ở Việt Nam” để có những dẫn liệu khoa học đầy đủ góp phần biên soạn bộ Thực vật chí Việt Nam.
Mục đích của đề tài Hoàn thành việc phân loại chi Chàm (Strobilanthes Blume) thuộc họ Ô rô (Acanthaceae) ở Việt Nam một cách đầy đủ và có hệ thống, làm cơ sở để biên soạn Thực vật chí cũng nhƣ các công trình khác về chi này ở nƣớc ta. nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài *Ý nghĩa khoa học: Kết quả của luận văn góp phần bổ sung và hoàn chỉnh vốn kiến thức về phân loại chi Chàm (Strobilanthes Blume) ở Việt Nam, là bƣớc chuẩn bị quan trọng để biên soạn bộ sách “Thực vật chí Việt Nam” về họ Ô rô (Acanthaceae Juss). Bên cạnh đó, kết quả của đề tài còn nhằm phục vụ cho các nghiên cứu sâu hơn trên các lĩnh vực khác nhau của chi Chàm (Strobilanthes Blume) ở Việt Nam. *Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học phục vụ cho các ngành ứng dụng và sản xuất nhƣ Nông – Lâm nghiệp, Dƣợc học, Tài nguyên thực vật, Đa dạng sinh học và trong công tác đào tạo.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, CÁC HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HỌ Ô RÔ (ACANTHACEAE) VÀ CHI CHÀM (STROBILANTHES Blume) TRÊN THẾ GIỚI Từ thế kỷ 18, Linnaeus (1753) [7] ngƣời đƣợc 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 đƣợc 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 đƣợc 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 nhƣ họ Bạc hà (Lamiaceae), họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), họ Nhài (Oleaceae),… A. de Jussieu (1789) [8] 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.
Chi Strobilanthes đƣợc Blume công bố năm 1926 [9], cùng với nhiều các chi khác. Kể từ đây đã có nhiều công trình nghiên cứu về mặt hệ thống phân loại họ Ô rô và vị trí của chi Strobilanthes với nhiều quan điểm khác nhau: 1. Vị trí chi Strobilanthes dƣới quan điểm: Chia họ Acanthaceae thành các tông (tribus), sau đó chia tiếp thành các phân tông (subtribus). Nees (1832) [10] có thể coi là ngƣời đầu tiên đƣa 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 đƣợc chia thành 7 phân tông. Trong hệ thống này, Strobilanthes là một chi độc lập thuộc tông Echmatacanthi. Tông này đƣợc chia thành 5 phân tông gồm Hygrophileae, 4 Ruellieae và Barlerieae, Acantheae, Justicieae.
Chi Strobilanthes đƣợc xếp trong phân tông Ruellieae với đặc điểm tràng dạng ống, chỉ nhị dạng mành, bao phấn 2 ô, các ô bao phấn đính song song. Chi này đƣợc xếp cùng với một số chi mà sau này là tên đồng nghĩa của Strobilanthes. Cách phân chia này tỏ ra chƣa hợp lý mà các tác giả về sau không thừa nhận cũng nhƣ một số chi sau này là tên đồng nghĩa. Nees trong công trình với A.
de Candolle [11] dựa vào đặc điểm: hạt đính trên giá noãn có móc cong, mấu cong trên hạt, số lƣợng nhị, số lƣơng bao phấn, hình dạng và vị trí đính của bao phấn,… để đƣa ra hệ thống phân loại họ Acanthaceae gồm 11 tông. Chi Strobilanthes thuộc phân tông Ruellieae căn cứ vào đặc điểm xếp của lá đài và hoa, nhị. Đây là một công trình đƣợc nhiều nhà thực vật sử dụng bởi trong đó mô tả tất cả các loài đã biết về cây hai lá mầm, cây hạt trần cũng nhƣ công bố nhiều loài mới cho khoa học. Tuy nhiên về mặt hệ thống phân loại thì do hệ thống này ra đời rất sớm, khi chƣa có các luật danh pháp cụ thể cho việc đặt tên các taxon nên hệ thống của E.
Nees (1847) còn nhiều nhầm lẫn, rất phức tạp, khó hiểu cho ngƣời sử dụng. Một số chi mới đƣợc thành lập, cũng nhƣ một số chi trƣớc đó hiện nay đã trở thành tên đồng nghĩa của chi Strobilanthes. Hooker (1876) [12] vẫn dựa vào đặc điểm hạt đính trên giá noãn với móc cong nhƣ Nees, nhƣng đã tổng hợp thêm nhiều dẫn liệu về đặc điểm hình thái nhƣ cách sắp xếp của cánh tràng, đặc điểm của đài, tràng, nhị, nhụy, quả,. để đƣa ra một hệ thống gồm 5 tông, 11 phân tông.
Với nhiều chi đƣợc công bố mới sau hệ thống của E. Nees (1847), thì hệ thống của G. Hooker xây dựng trên cơ sở nghiên cứu 120 chi và đã sắp xếp họ Acanthaceae thành 5 tông: Thunbergieae, Nelsonieae, Ruellieae, Acantheae, Justicieae. Chi Strobilanthes là một chi độc lập, đƣợc đặt trong phân tông Strobilanthinae, thuộc tông Ruellieae với đặc điểm thuỳ tràng xếp lợp.
Bầu mỗi ô mang 2 đến nhiều noãn (hiếm khi 8 noãn), 1 hàng hoặc nhiều hàng xếp chồng lên nhau. Hạt bị ép dẹt phẳng, rốn hạt gần mép phía gốc, có móc cong. Một số chi đƣợc công bố trƣớc đó thì đƣợc tác giả nhập vào tên đồng nghĩa và 5 hiện nay đƣợc thừa nhận nhƣ: Adenacanthus, Goldfussia,. nhƣng việc nhập một số chi thì chƣa hợp lý.
Nhƣ vậy, hệ thống của G. Hooker đƣợc xây dựng trên cơ sở tổng hợp những dẫn liệu về đặc điểm hình thái dễ nhận biết, do đó việc tra cứu và nhận biết các taxon rất dễ dàng. Tuy nhiên do hệ thống đƣợc xây dựng trên số lƣợng chi nghiên cứu chƣa nhiều, 120 chi (một số chi sau này là tên đồng nghĩa), so với số lƣợng chi của họ Acanthaceae hiện nay đã lên tới 220 nên kết quả thu đƣợc chƣa phản ánh đƣợc đầy đủ mối quan hệ giữa các taxon. Bên cạnh đó, việc sử dụng thuật ngữ phân tông không đúng luật danh pháp quốc tế hiện hành, một số phân tông Euruellieae và Eujusticieae đến nay không đƣợc các tác giả khác thừa nhận.
Mặc dù có những thiếu sót nêu trên, song hệ thống của G. Hooker đã tồn tại trong suốt một thời gian dài từ thế kỷ 19 đến nửa đầu thế kỷ 20. Vị trí chi Strobilanthes dƣới quan điểm: Chia họ Ô rô (Acanthaceae) thành các phân họ (Subfamily), rồi chia thành các tông (Tribus) và phân tông (Subtribus). Ngƣời đặt nền móng cho cách phân chia này phải kể đến G.
Lindau (1895) [13] đã chia họ Acanthaceae thành 4 phân họ căn cứ vào đặc điểm hạt đính trên giá noãn có móc cong. Cụ thể 3 phân họ (Nelsonioideae, Thunbergioideae, Mendoncioideae) gồm các chi mà hạt đính trực tiếp vào giá noãn. Mendoncioideae và Thunbergioideae là 2 phân họ rất giống nhau vì cùng là dây leo, chỉ khác nhau ở chỗ: quả nang ở Thunbergioideae và quả hạch ở Mendoncioideae. Phân họ thứ 4 Acanthoideae gồm những chi mà hạt đính trên giá noãn có móc cong và đƣợc xếp vào 2 nhóm dựa vào sắp xếp của tràng, xếp lợp (Imbricatae) hoặc xếp vặn (Contortae).
Hơn nữa, việc phân chia các bậc tiếp theo (tông và phân tông) lại chủ yếu dựa vào hình thái hạt phấn. Nhƣ vậy, so với hệ thống phân chia đến tông thì hệ thống này có nhiều thay đổi: 2 tông Thunbergieae và Nelsonieae đƣợc nâng lên thành 2 phân họ tƣơng ứng, tách chi Mendonia và một số chi khác từ tông Thunbergieae để thành lập phân họ Medoncioideae. Tác giả dựa vào sắp xếp của tràng để phân chia phân họ Acanthoideae thành 15 tông, tuy nhiên điều này tỏ ra là chƣa thật 6 hợp lý. Theo Scotland & al.
(1994) chỉ ra rằng còn có một số nhầm lẫn nhƣ tông Barlerieae có tràng xếp kiểu nanh sấu thì tác giả lại đặt ở nhóm xếp vặn. Trong hệ thống trên, chi Strobilanthes là một trong số những chi thuộc nhóm tràng xếp vặn, thuộc tông Strobilantheae căn cứ vào đặc điểm của hạt phấn. Các tông trong nhóm tràng xếp lợp và vặn đƣợc tác giả phân chia dựa vào đặc điểm nhị, số lƣợng nhị và bao phấn, hình thái hạt phấn vì vậy khó áp dụng cho việc phân chia các chi và loài theo phƣơng pháp so sánh hình thái ngoài.