پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 44 |
| تعداد شمارهها | 1,877 |
| تعداد مقالات | 15,278 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,730,744 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 17,563,077 |
Seed morphology diversity in the certain Silene species (Caryophyllaceae) from Iran and its taxonomical significance | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Taxonomy and Biosystematics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاله 10، دوره 6، شماره 18، تیر 2014، صفحه 107-118 اصل مقاله (1.44 M) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Abbas Gholipour* ؛ Fahimeh Kuhdar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Department of Biology, Payame Noor University, P.O. BOX 19395-3697 Tehran, Tehran, Iran | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In this study, morphological seed diversity of 16 species of the genus Silene and Vaccaria hispanica was examined to survey the taxonomic significance by using Scanning Electron Microscopy (SEM). The matured seeds of the species were collected from natural habitats in Iran. Fifteen qualitative and quantitative characters were measured based on SEM photographs. The shape of seeds was reniform in the 69 percent of species and the rest was asymmetry reniform, circular reniform and spherical. The dimension of seeds varied from 0.56×0.83 mm in S. araratica to 1.02×2.1 mm in S. swertiifolia. The lateral surfaces of 64.7 percent of the species studied were concave and the other species have flat or convex surface. The species studied have showed noteworthy diversity in seed coat cells features such as the dimension, the shape, the anticlinal walls and the sculpturing. An identification key was represented. According to the results, seed morphology features possessed taxonomic significance at the genus and species level. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Iran؛ Seed coat cell؛ SEM؛ Silene | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
مقدمه پس از کشف و توسعه میکروسکوپ الکترونی نگاره، اهمیت ریختشناسی بذر در سیستماتیک گیاهی روشن گردید (Heywood, 1969) به طوری که Crow (1979) معتقد است که ریختشناسی بذر در حل مسایل تاکسونومیکی و تکاملی مفید بوده، اطلاعات تکمیلی را مهیا میکند. در دهههای 1970 و 1980 پژوهشهای معدودی در این زمینه صورت گرفت (Brisson and Peterson, 1977) تا جایی که Davis و Heywood (1963) معتقدند که بررسی ریختشناسی بذر در سیستماتیک گیاهی به طور جدی مورد غفلت واقع شده است. تعداد اندکی از گیاهان تیره میخک (Caryophyllaceae) از نظر ریختشناسی بذر مطالعه شدهاند. بررسیها نشان داده که بذرهای گیاهان این تیره اغلب کوچکتر از 3 میلیمتر بوده، گوناگونی فراوانی در ویژگیهای ریختی آنها به ویژه تزیینات پوسته بذر وجود دارد (Bitrich, 1993). در دهههای اخیر، تعدادی از گونههای جنسهای مختلف این تیره بررسی شدهاند Wofford, 1981)؛ Wyatt, 1984؛ Ocana et al., 1997؛ (Minuto et al., 2006. برای نخستین بار، Rohrbach (1869) با ارایه تصاویری از 28 گونه از جنس Silene L. به اهمیت ریختشناسی بذر در این جنس توجه نمود. مطالعات بعدی به تصاویر میکروسکوپ الکترونی نگاره ارایه شده در فلورهای مختلف نظیر: فلورا ایرانیکا (Melzheimer, 1988)، فلور مصور کره (Lee, 1980)، اطلس بذرها و میوههای کوچک گونههای گیاهی اروپای شمالغربی با شرح ریختشناسی (Bergreen, 1981) و اطلس بذر فلور پاکستان (Kanwal et al., 2012) مربوط است. در سالهای اخیر مطالعات محدودی در زمینه ریختشناسی بذر این جنس در دنیا صورت گرفته و بر اهمیت تاکسونومیکی آن در سطوح پایینتر از جنس تأکید شده است Silene با بیش از 100 گونه گیاهی علفی یکساله و چند ساله شامل 36 گونه بومزاد، سومین جنس بزرگ و مهم فلور ایران محسوب میشود که از نظر مطالعات تاکسونومیک و مرزبندی گونهها و بخشها مورد بحث است Melzheimer, 1988)؛ Gholipour and Sheidai, 2010). دادههای مختلف تاکسونومیکی از جمله ریختشناسی بذر میتواند در بهبود ردهبندی این جنس بزرگ در ایران کمک کند. با وجود اهمیت تاکسونومیکی ویژگیهای بذر، تاکنون تنها ریختشناسی بذر 7 گونه از این جنس در ایران به صورت مقدماتی مطالعه شده است (Jafari et al., 2009) و هنوز اطلاعاتی در مورد ریختشناسی بذر بسیاری از گونههای این جنس در دسترس نیست. پژوهش حاضر به منظور توصیف گوناگونی ویژگیهای ریختی بذر 16 گونه از جنس Silene و یک گونه از جنس Vaccaria با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره و ارزیابی اهمیت تاکسونومیکی آن برای کمک به بهبود ردهبندی Silene در ایران انجام شده است.
مواد و روشها نمونههای گیاهی 17 گونه مورد مطالعه، به همراه بذرهای کاملاً رسیده طی سالهای 1386 تا 1390 از رویشگاههای طبیعی در ایران جمعآوری شده (جدول 1)، با مراجعه به فلورا ایرانیکا (Melzheimer, 1988) تشخیص داده شدند. با استفاده از استریومیکروسکوپ تعداد 5 بذر سالم و کاملاً رسیده از هر گونه انتخاب و با چسبهای دو طرفه بر روی استاب (stub) تثبیت شدند. برای مقایسه و درک بهتر ارزش تاکسونومیک ریختشناسی بذر، از جنس Vaccaria Wolf گونه
نتایج ویژگیهای ریختی بذر 16 گونه از جنس Silene و یک گونه از جنس Vaccaria با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) با جزییات برای نخستین بار از ایران توصیف میگردد (جدول 2). از نظر شکل کلی بذر، V. hispanica با داشتن بذر کروی از گونههای متعلق به جنس Silene کاملاً متمایز گردید. در بین گونههای Silene، بذر 69 درصد از گونهها کلیوی شکل، 5/18 درصد به شکل کلیوی نامتقارن و 5/12 درصد به شکل کلیوی-گرد بودند. ابعاد بذر از 56/0×83/0 میلیمتر در S. araratica تا 02/1×1/2 میلیمتر در S. swertiifolia متغیر است. سطح جانبی بذر در 7/64 درصد از گونههای مطالعه شده مقعر، 4/29 درصد به صورت مسطح و 9/5 درصد محدب بودند. سطح پشتی بذرها در 1/47 درصد از گونهها محدب و بدون شانه، 3/35 درصد مقعر با شانه بالدار کوچک و 6/17 درصد از گونههای مطالعه شده مسطح و بدون شانه بود (شکل 1- Q-A). ابعاد سلولهای تشکیلدهنده سطح بذر از 6/37×2/70 میکرومتر در S. swertiifolia تا 5/59×8/251 میکرومتر در S. laxa متغیر بود. در 53 درصد گونههای مطالعه شده سلولهای تشکیلدهنده سطح بذر دوکی شکل، در 2/41 درصد دوکی-بیضوی شکل و درV. hispanica تقریباً کروی بود. فراوانترین حالت حاشیه سلولهای تشکیلدهنده پوسته بذر در گونههای مطالعه شده از نوع V شکل بود که در 5/70 درصد از گونهها مشاهده گردید. در حالی که حالت U شکل در 5/23 درصد از گونهها و حالت تقریباً صاف فقط در گونه S. marschallii مشاهده شد. در 7/64 درصد از گونههای مطالعه شده سطح بذر فاقد تزیینات خاصی بود در حالی که تزیینات تکمهای (tuberculate) در 5/23 درصد از گونهها و تزیینات زگیلی (papillate) در 8/11 درصد از گونهها مشاهده شد (شکل 2-Q-A). در تمامی گونهها ناف در موقعیت تقریباً میانی در سطح شکمی بذرها قرار دارد، در حالی که ابعاد فواصل ناحیه ناف از 1/87×4/133 میکرومتر در S. shahrudensis تا 1/61×350 میکرومتر درS. conoidea متغیر است. نحوه جایگیری ناف در سطح شکمی بذر در گونههای مطالعه شده دارای سه حالت: پنهان، نیمه پنهان و آشکار (برجسته) است. حالت آشکار ناف فقط در
تزیینات سطح بذر زگیلی: A و H؛ تکمهای: G، N، P و Q بقیه صاف. حاشیه سلول سطح بذر: V شکل: A، C، E، F، G، I، J، K، M، N، O، P و Q؛ U شکل: B، D، H و L؛ تقریباً کامل: I (مقیاس 100 میکرومتر). کلید شناسایی گونههای مطالعه شده بر اساس ویژگیهای ریختی بذر 1- شکل کلی بذر کروی ................................................................................................. Vaccaria hispanica
نتیجهگیری و بحث مطالعات انجام شده در مورد ریختشناسی بذر جنس Silene دلالت بر فراوانی شکل کلیوی و کوچک بودن ابعاد بذر در این جنس دارد (Yildiz and Cirpici, 1998؛ Hong et al., 1999؛ Zareh, 2005؛ Perveen, 2009؛ (Fawzi et al., 2010 که نتایج حاصل از پژوهش حاضر نیز با آن همخوانی دارد (جدول 2). اطلاعات ارایه شده در مورد ریختشناسی بذر گونههای S. marschallii، S. noctiflora و در مورد اهمیت ویژگیهای ریختی بذر در سطوح مختلف تاکسونومیک اختلاف نظرهایی وجود دارد. Bergreen (1981) معتقد است که ریختشناسی بذر در گیاهان تیره Caryophyllaceae در سطوح مختلف به ویژه در سطح گونه کاربرد دارد و Wofford (1981) طی مطالعه ریختشناسی بذر جنسهای Arenaria L. و Minuartia L. نشان داد که این اطلاعات در تفکیک جنسها مفید نبوده، اما گونههای مطالعه شده را از یکدیگر تفکیک نمودند. مشاهدات Yildiz (2002) و Minuto و همکاران (2006) نشان داد که اطلاعات ریختشناسی بذر در تفکیک جنسها و گونهها مفید هستند. مطالعات Perveen (2009) و Kanwal و همکاران (2012) نشان داده است که تمامی گونههای جنس Silene در پاکستان بر اساس شکل و رنگ بذرها و ویژگی سلولهای تشکیلدهنده پوسته بذر به خوبی از یکدیگر قابل تفکیک هستند. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که جنس Silene بر اساس صفات: شکل کلی بذر، وضعیت سطوح جانبی، شکل و ویژگی سلولهای تشکیلدهنده پوسته بذر و وضعیت ناف به خوبی از جنس Vaccaria متمایز میگردد. از سوی دیگر، گونههای مطالعه شده Silene نیز در تمامی ویژگیهای ریختشناسی بذر (جدول 2) گوناگونی نشان داده، از یکدیگر قابل تفکیکاند. مشاهدات Fawzi و همکاران (2010) نشان داد که صفات ریختشناسی بذر در تفکیک گونههای جنس Silene مفیدند ولی در مرزبندی گونههای یک بخش کاربرد ندارند به طوری که گونههای S. conoidea L. و S. conica L. متعلق به بخش Conoimorpha تفاوت زیادی نسبت به یکدیگر نشان دادند. در پژوهش حاضر، برخی از گونههای یک بخش نظیر: S. aucheriana، S. crispans و S. eriocalycina که به بخش Auriculatae تعلق دارند شباهت زیادی به یکدیگر دارند ولی S. araratica از همین بخش تفاوت زیادی نسبت به آنها نشان میدهد. این گونه از نظر ویژگیهای ریختی گیاه نیز تفاوتهای زیادی نسبت به گونههای یاد شده نشان میدهد، در نتیجه بین این دو نوع داده همبستگی وجود دارد. از سوی دیگر، گونههای بر اساس نتایج پژوهش حاضر، ویژگیهای ریختی بذر به عنوان دادهای با اهمیت در تفکیک گونههای مطالعه شده مفید بوده، با ویژگیهای ریختشناسی گیاه هماهنگی دارد. اهمیت تفکیکی این ویژگیها در سطح بخشهای جنس Silene نیاز به مطالعه بیشتر دارد.
سپاسگزاری این پژوهش با اعتبارات مالی معاونت پژوهشی دانشگاه پیام نور استان مازندران انجام شده است | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
منابع Bergreen, G. (1981) Atlas of seeds and small fruit of Northwest Europeann plant species with morphological descriptions, Part 3, Salicaceae-Cruciferae. Swedish Museum of Natural History, Stockholm. Bitrich, V. (1993) Magnoliid, Hamamelid and Caryophyllid families. In: The families and genera of vascular plants Dicotyledones (eds. Kubitzki, K., Rawer, J. G.and Bitrich, V.) vol. 2. Springer-Verlag, Berlin. Brisson, J. D. and Peterson, R. L. (1977) The scanning electron microscope and x-ray microanalysis in the study of the seed. Scanning Electron Microscope 2: 697-712. Chowdhuri, P. K. (1957) Studies in the genus Silene. Notes from the Royal Botanical Garden Edinburgh22: 221-278. Crow, G. E. (1979) The systematic significance of seed morphology in Sagina (Caryophyllaceae) under scanning electron microscopy. Brittonia 3(1): 52-63. Davis, P. H. and Heywood, V. H. (1963) Principles of angiosperm taxonomy. Oliver and Boyd, London. El-Oqlah, A. A. and Karim, F. M. (1990) Morphological and anatomical studies of seed coat in Silene species (Caryophyllaceae) from Jordan. Arab Gulf Journal of Scientific research 8: 121-139. Fawzi, N. M., Fawzy, A. M. and Mahmod, A. A. A. (2010) Seed morphological studies on some species of Silene L. (Caryophyllaceae). International Journal of Botany 6(3): 287-292. Gholipour, A. and Sheidai, M. (2010) A taxonomic study of Silene goniocaula complex in Iran. Rostaniha 11(1): 83-86 (in Persian). Greuter, W. (1995) Silene (Caryophyllaceae) in Greece: a subgeneric and sectional classification. Taxon 44(4): 543-581. Heywood, V. H. (1969) Scanning electeron microscpy in the study of plant material. Micron 1: 1-14. Hong, S. P., Han, M. J. and Kim, K. J. (1999) Systematic significance of seed coat morphology in Silene L. S. str. (Sileneae-Caryophyllaceae) from Korea. Journal of plant Biology 42(2): 146-150. Hosny, A. and Zareh, M. M. (1993) Taxonomic studies of Silenoideae (Caryophyllaceae) in Egypt. 2. Taxonomic significance of seed characters in the genus Silene L. with special reference to the seed coat sculpture. Takholmia 14: 37-144. Jafari, A., Fathi, Z. and Bemani, m. (2009) Using morphology and micromorphology characters for identification of Silene L. species in North-East of Iran. Research Journal of environmental Sciences 3(6): 667-676. Kanwal, D., Abid, R. and Qaiser, M. (2012) The seed atlas of Pakistan-VI. Caryophyllaceae. Pakistan Journal of Botany 44(1): 407-424. Lee, T. B. (1980) Illustrated flora of Korea. Hyangmunsa, Seoul. Melzheimer, V. (1988) Caryophyllaceae, Silene. In: Flora Iranica (Ed. Rechinger, K. H.) 163: 341-508. Academische Druck-U. Verlagsanatalt, Graz. Minuto, L., Fior, S., Roccotiello, E. and Casazza, S. (2006) Seed morphology in Moehringia L. and its taxonomic significance in comparative studies within the Caryophyllaceae. Plant Systematic and Evolution 262: 189-208. Ocana, M. E., Fernandez Gonzales, I. and Pastor, J. (1997) Fruit and seed morphology in Paronychia Miller from South-West Spain. Lagascalia 19: 521-528. Oxelman, B., Lidén, M. and Berglund, D. (1997) Chloroplast rps16 intron phylogeny of the tribe Sileneae (Caryophyllaceae). Plant Systematic and Evolution 206: 411-420. Ozcelik, H. and Kilic, S. (2009) Comparative morphological and anatomical studies on the genus Silene L. sect. Auriculatae Boiss. (Caryophyllaceae) species in Turkey. Journal of Plant and Environmenta Sciences 1: 5-15. Perveen, A. (2009) Seed morphology of the genus Silene L. from pakistan and Kashmir. International Journal of Biology and Biotechnology 6(4): 219-227. Rohrbach, P. (1869) Monographie der Gattung Silene. Verlag Von Wilhelm Engelmann, Leipzig. Wofford, B. E. (1981) External seed morphology of Arenaria (Caryophyllaceae) of the South eastern United states. Systematic Botany 6(2): 126-135. Wyatt, R. (1984) Intraspecific variation in seed morphology of Arenaria uniflora (Caryophyllaceae). Systematic Botany 9(4): 423-431. Yildiz, K. (2002) Seed morphology of Caryophyllaceae species from Turkey, North Anatolia. Pakistan Journal of Botany 34(2): 161-171. Yildiz, K. (2006) A morphological investigation on Silene (Caryophyllaceae) species distributed in West Anatolia and North CyperuS. Pakistan Journal of Botany 38(1): 67-83. Yildiz, K. and Cirpici, A. (1998) Seed morphological studies in Silene L. from Turkey. Pakistan Journal of Botany 30(2): 173-188. Zareh, M. M. (2005) Seed diversity among certain species of Caryophyllaceae in Egypt. Pakistan Journal of Biological Sciences 8(5): 714-720. پیوست 1- واژهشناسی ویژگیهای ریختی بذر در گونههای مطالعه شده از جنسهای Silene و Vaccaria
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 983 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 680 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||