A cytotaxonomic study of Leucopoa Griseb. (Poaceae) in Iran

 مقدمه

Grisebach (1852) نخستین بار جنس Leucopoa را بر اساس گونۀ L. sibirica در فلورا روسیکا معرفی کرد. در سال 1934 Kreczetowiz و Bobrov گونه Poa albida را که در سال 1831 توسط Turczaninow ex. Trinius، معرفی شده بود، به جنس Loucopoa منتقل و گونۀL. sibirica Griseb.را با آنمترادف نمودند که در این صورت جنس باقیماند، اما گونه(تیپ اولیه آن، L. sibirica) به صورت گونۀ جدید (New com.) در آمد. از جمله نقل و انتقالات دیگر، قرار دادن دو گونۀ Poa karavatica (Beguinot.) V.krecz. & Bobrov وFestuca sclerophylla (Boissier. & Hoehen.) V. Kreczetowicz. & Bobrov توسط Bobrov & Krecz در ذیل گونه‌های L. karavatica (Beg) V. krecz. & Bobrov و L. sclerophylla (Boiss. & Hohen.) V. Krecz. & Bobrov است. Bor (1970) در محدودۀ فلورا ایرانیکا سه گونۀ جدید و یک مترادف‌سازی جدید در این جنس انجام داد که به معرفی گونۀ جدید
L. hedgei Bor منجر شد. بدین ترتیب، در محدودۀ فلورا ایرانیکا، مجموعاً 5 گونه Leucopoa معرفی شده است که 4 گونه آن منتقل شده از دو جنس PoaوFestuca (یعنی L. karavatica و L. albida منتقل شده از Poa و L. sclerophylla وL. psudosclerophylla (Krivot.) Bor منتقل شده از Festuca) هستند و یک گونۀ جدید که تیپ آن از افغانستان است (L. hedgei). در فلورا ایرانیکا 5 گونه از جنس Leucopoa Griseb. معرفی گردیده‌اند که دو گونه از آن (L. sclerophylla & L. pseudosclrophylla) در ایران وجود دارند. وضعیت سیتوتاکسونومی این جنس تا کنون گزارش نشده است؛ هرچند دربارة برخی از جنس‌های این طایفه، برای مثال، PoaوFestuca گزارش‌هایی وجود دارد (Goldblatt and Johnson ,1979). بر این پایه، عدد کروموزومی در این طایفه 7=x است. با توجه به فقدان گزارش‌های کروموزومی درباره این جنس، در این بررسی وضعیت کروموزومی گونه‌های جنس Leucopoa در ایران مطالعه می‌شود.

مواد و روش‌ها

تهیه پهنه میتوزی

به منظور بررسی سیتوتاکسونومی از جنس Leucopoa، 3 جمعیت با روش Agayev (1996) مورد مطالعه قرار گرفت (جدول 1). از هر جمعیت مورد مطالعه تعدادی بذر به طور تصادفی انتخاب گردید. برای از بین بردن خواب بذر برخی از جمعیت‌ها از دمای 4 درجه سانتیگراد (درون یخچال) به مدت
10-15 روز استفاده شد. پس از تقریباً 8-10 روز بذرهایی که طول ریشه آنها 5/1-2 سانتی‌متر بود، انتخاب شد. در این مطالعه از پیش‌تیمار آلفا-برومونفتالین به مدت 4-6 ساعت استفاده گردید.

نمونه‌ها جهت تثبیت به مدت 24 تا 36 ساعت با محلول Leyitskey در یخچال نگهداری شدند. سپس ریشه‌ها را به مدت 3 ساعت با آب جاری شستشو داده و پس از آن به مدت دلخواه در الکل اتیلیک 70 درصد نگهداری گردید. برای جداسازی سلول‌ها، ریشه‌ها را به مدت 10 دقیقه در دمای 60 درجه سانتیگراد در محلول سود (NaoH) یک نرمال نگهداری شدند. ریشه‌ها به منظور رنگ‌آمیزی در محلول هماتوکسیلین، به مدت 24 ساعت در دمای 30 درجه سانتیگراد نگهداری گردیدند. سپس ریشه‌ها به مدت 20-25 دقیقه در آنزیم سلولاز-پکتیناز قرار داده شدند و با روش له کردن سلول‌ها (squash method) مطالعه میتوز از بافت مریستمی انتهای ریشه صورت گرفت.

تحلیل داده‌ها

دسته‌بندی کروموزوم‌ها بر اساس طرح Leavan و همکاران (1965) انجام شد. اندازه‌گیری هر یک از بازوهای کروموزومی، با استفاده از نرم‌افزار Image tool صورت گرفت. بر اساس اندازه به دست آمده از طول بازوهای کوچک و بزرگ با نرم‌افزار Excel آیدوگرام مربوط به هر یک از جمعیت ها به دست آمد. همچنین TF% (ضریب شاخص تقارن) و S% (ضریب استبینز) و میانگین طول کروموزوم±انحراف معیار SE)±(MCL و ضریب تنوع‌پذیری (C.V.) بر اساس روابط زیر نیز برای جمعیت‌های مورد مطالعه محاسبه شد.

مشاهدات

بر اساس مشاهدات حاصل از این مطالعه، عدد پایۀ کروموزومی در این جنس 7=x و همچنین شمارش کروموزومی در تمام جمعیت‌ها ثابت است (شکل‌های 1 ،2 و 3). طول کلی کروموزوم (TL, Total haploid chromosome Length)، طول بازوی بلند (L=long arm)، طول بازوی کوتاه (S=short arm)، تعداد ماهواره و همچنین نوع کروموزوم‌ها بر‌ اساس طرح Leavan و همکاران (1965) برای 3 جمعیت مذکور، اندازه‌گیری و تعیین گردید و همچنین، در جمعیت‌های شماره 1 و 3 ماهواره مشاهده گردید (جدول 2).

جدول 1- نمونه‌های جمعیتی جمع‌آوری شده و مطالعه شده از جنس Leucopoa Griseb. از مناطق مختلف در ایران

جدول 2- جدول بررسی تعداد کروموزوم ها و ماهواره ها مربوط به گونه های جنس .Leucopoa Griseb

جدول 4- جدول اندازه گیری میانگین طول بازوی بلند، میانگین طول بازوی کوتاه، میانگین طول کل (TL)، ضریب استبینز (S%)،
ضریب شاخص تقارن (TF%)

بحث

نتایج حاصل از شمارش کروموزومی 3 جمعیت مورد مطالعه از جنس Leucopoa (جمعیت 1 گونة،
L. pseudosclerophylla و جمعیت‌های 2 و 3 گونة
L. sclerophylla) از نواحی پراکنش این جنس در ایران، عدد پایه 7=x و سطح پلوئید 42=x6=n2 را نشان می‌دهد. مقادیر TF%، میانگین طول بازوهای کوتاه و بلند، میانگین طول کل در بین جمعیت‌های 2 و 3 (متعلق به گونه L. sclerophylla) به یکدیگر نزدیک هستند (جدول 4). اندازه‌ طول بازوهای بلند و کوتاه (جدول 3) که برای به دست آوردن مقدار TF% لازم هستند و همچنین مقادیر به دست آمده از TF% از 3 جمعیت که به 50% نزدیک است، نوع کروموزوم‌ها را متاسانتریک تا ساب‌متاسانتریک نشان می‌دهد (شکل‌های 1، 2 و 3) همچنین با توجه به مقادیر به‌دست‏ آمده از S%، از نظر طول کروموزوم‌ها تنوع در بین جمعیت‌ها مشاهده می‌شود؛ با ذکر این نکته که مقادیر به‌دست‏ آمده به 100% نزدیک نیستند. ضریب تنوع‌پذیری (C.V.) و میانگین طول کروموزوم±انحراف معیار در 3 جمعیت مورد مطالعه به ترتیب 07/0 و 8/6±97/90 است. با توجه به مشاهدات و تحلیل‌های این مطالعه مشخص گردید که این جنس دارای کاریوتیپی تقریباً نامتقارن است. قابل به ذکر است که به علت طویل بودن طول کروموزوم‌ها، تهیه پهنه میتوزی و به تبع آن، تهیه کاریوتیپ و کاریوگرام و همچنین، مشاهده ساتلایت به سختی صورت گرفت که این مطلب می‌تواند دلیل بر ذکر این نکته باشد که چرا تاکنون عدد کروموزومی این جنس تعیین نشده است. با توجه به این موضوع که عدد کروموزومی تاکسون‌های نزدیک به این جنس (مانند F. sclerophylla) نیز تاکنون تعیین و گزارش نشده است.