ریخت‌شناسی و فراساختار دیواره دانه‌گرده در برخی از جنس‌های تیره Hyacinthaceae و اهمیت تاکسونومیکی آن‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای سیستماتیک گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات، تهران، ایران

2 دانشیار گروه علوم گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران، ایران

3 دانشیار گروه علوم گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد، بروجرد، ایران

4 دانشیار گروه علوم گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات، تهران، ایران

5 استادیار گروه علوم گیاهی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

در این مطالعه، خصوصیات ریخت‌شناسی دانه‌گرده یازده گونه از جنس‌های Autonoe، Fessia، Othocallis، Prospero، Scilla و Zagrosiaبه وسیله میکروسکوپ نوری (LM)، میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) و دو گونه F. bisotunensis و Z. persica با میکروسکوپ الکترونی گذاره (TEM) صورت گرفت. بر اساس نتایج، شکل کلی دانه‌های گرده شامل بیضی پهن (oblate) و بیضی کشیده (peroblate) و دانه‌های گرده با اندازه متوسط تا بزرگ طبقه‌بندی شد. تزیینات اگزین در سطح استوایی دانه‌گرده، کنار شیار و تزیینات داخل شیار دارای تنوع بود و به صورت مشبک ریز(microreticulate) ، مشبک ریز – چین و چروک‌دار (microreticulate-fossulate)، مشبک ریز - مشبک (microreticulate-reticulate)، مشبک – مشبک ریز (reticulate-microreticulate)، چین و چروک ‌دار (fossulate)، تکمه‌ای ریز (microtuberculate)، تکمه‌ای درشت – مشبک (macrotuberculate-reticulate)، مشبک – تکمه‌ای (reticulate-tuberculate) و تکمه‌ای (tuberculate) مشاهده گردید. در دو گونه F. bisotunensis و Z. persica، لایه اگزین خارجی semitectate و لایه اگزین درونی (endexine) در گونه Z. persica وجود داشت. بر اساس دندوگرام حاصل از صفات کیفی ریخت‌شناسی دانه‌گرده، جنس‌های مورد نظر در سه گروه و شش زیرگروه قرار گرفتند و زیرگروه‌ها با تقسیمات سطح جنس تا حدودی مطابقت داشتند. عدم تطابق مربوط به دو گونه F. bisotunensis و Z. persica که از دو جنس متفاوت در یک زیرگروه قرار گرفتند، بررسی فراساختار دیواره دانه‌گرده، این دوجنس را نیز از یکدیگر متمایز نمود. بنابراین صفات کیفی ریخت‌شناسی دانه‌گرده همراه با یافته‌های مربوط به فراساختار دیواره دانه‌گرده، دارای ارزش تاکسونومیک هستند و در تعیین تقسیمات جنس‌های مورد نظر می توانند مفید واقع گردند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Morphology and ultrastructure of pollen grain in some genera of Hyacinthaceae and their toxonomic importance

نویسندگان [English]

  • mehdi heidarian 1
  • Seyed Mohammad Mahdi Hamdi 2
  • Mohammad Mehdi Dehshiri 3
  • Taher Nejadsattari 4
  • Sayed Mohammad Masoumi 5

1 Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

2 Department of Biology, Central Tehran branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

3 Department of Biology, Borujerd branch, Islamic Azad University, Borujerd, Iran

4 Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

5 Department of Biology, Razi University, Kermanshah, Iran.

چکیده [English]

In this study, morphological characteristics of eleven species of genera Autonoe, Fessia, Othocallis, Prospero, Scilla and Zagrosia were studied by Light Microscopy (LM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and two species of F. bisotunensis and Z. persica was performed by Transmission Electron Microscopy (TEM). Based on the results, the general shape of the pollen grains was classified as oblate and peroblate and medium to large pollen grains. Exine ornamentation varied at equatorial grained surface, near groove and intra-groove decorations and was microreticulate, microreticulate-fossulate, microreticulate-reticulate, reticulate-microreticulate, fossulate, microtuberculate, coarse-grained (macrotuberculate-reticulate), reticulate-tuberculate and a tuberculate was observed. In two species of F. bisotunensis and Z. persica, there was an external exit layer of semitectate and an endogenous exine layer in Z. persica. The dendrogram obtained from pollen grain qualitative characters were placed these taxa in three groups and six subgroups and the subgroups were partly matched by genera level. F. bisotunensis and Z. persica that belonged to two different genera were placed in one subgroup and the pollen grain ultrastructure was different between them. Therefore, the pollen grain morphological characters with ultrastructure characters have valuable role in the genus level taxonomy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Endexine
  • pollen grain
  • Fessia
  • Zagrosia
  • Ali, S.S., Yu, Y., Pfosser, M. & Wetschnig, W. 2011. Inferences of biogeographical histories within subfamily Hyacinthoideae using S-DIVA and Bayesian MCMC analysis implemented in RASP (Reconstruct Ancestral State in Phylogenies). Annals of Botany 109: 95-107.
  • Chase, M.W., Reveal, J.L. & Fay, M.F. 2009. A subfamilial classification for the expanded asparagalean families, Amaryllidaceae, Asparagaceae and Xanthorrhoeaceae. Botanical Journal of the Linnean Society 161: 132–136.
  • Dahlgren, R.M. & Clifford, H.T. 1982. The monocotyledons: a comparative study. Academic Press. London, UK. 378 p.
  • Erdtman, G. 1960. The acetolysis technique: a revised description. Svensk Botany Tidskr 54: 561-564.
  • Ferrauto, G. & Pavone, P. 2015. Pollen morphology and taxonomic implications of Muscari Miller (Hyacinthaceae) species from Sicily. Plant Biosystems 150: 27-34.
  • Firat, M. & Yildirim, H. 2016. Prospero cudidaghense nov. (Asparagaceae): a new species from southeastern Anatolia, Turkey. Turkish Journal of Botany 40: 388-393.
  • Ghavami, E., Jamzad, Z. & Tavasoli, A. 2009. Evaluation of pollen morphology as a taxonomic character for generic delimitation in Scilla l. (Hyacinthaceae). Nordic Journal of Botany. 27: 510-515.
  • Hesse, M., Halbritter, H., Zetter, R., Weber, M., Buchner, R., Frosch-Radivo, A. & Ulrich, S. 2009. Pollen terminology (An illustrated handbook). Springer-Verlag. Wien, NewYork.
  • Heydarian, F., Nejadsattari, T., Hamdi, S.M.M. & Assadi, M. 2011. Ornithogalum khuzestanicum (Hyacinthaceae), a new species from Iran. Iranian Journal of Botany 18: 47-54.
  • Jafari, A. & Massoumi, A.A. 2008. A new species of Bellevalia (Liliaceae. Hyacinthaceae) from Iran. Edinb. Journal of Botany 65: 469-473
  • Keshavarzi, M., Taghipour, E. & Nazem Bokaee, Z. 2017. Pollen Morphology in Erodium (L.) l’Hér (Geraniaceae) species in Iran. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology). 29 (4): 874- 885.
  • Malekloo, M., Nejadsattari, T., Hamdi, S.M.M. & Mehregan, I. 2014. Fessia assadii (Asparagaceae), a new species from Iran. Journal of Biological and Environmental Science 5: 78-85.
  • Manning, J.C., Goldblatt, P., Fay, M.F. 2004. A revised generic synopsis of Hyacinthaceae in sub-Saharan Africa based on molecular evidence, including new combinations and the new tribe Pseudoprospereae. Edinburgh Journal of Botany 60: 533–568.
  • Martinez-Azorin, M., Crespo, M.B., Juan, A. & Fay, M.F. 2011. Molecular phylogenetic of subfamily Ornithogaloideae (Hyacinthaceae) based on nuclear and plastid DNA regions, including a new taxonomic arrangements. Annals of Botany 107: 1-37.
  • Oran, S.A.S. & Muna, O. 2015. Ultrastructure of Pollen Grains of the Genus Ornithogalum (Hyacinthaceae) in Jordan. International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology 2: 1-6.
  • Pehlivan, S. & Ozler, H. 2003. Pollen morphology of some species of Muscari Miller (Liliaceae-Hyacinthaceae) from Turkey. Flora 198: 200-210.
  • Pfosser, M. & Speta, F. 1999. Phylogenetics of Hyacinthaceae based on plastid DNA sequences. Annals of Missouri Botanical Garden 86: 852-875.
  • Pinar, S.M., Eroglu, H., Fidan, M. 2016. Bellevalia behcetii nov. (Asparagaceae): a new species from South Eastern Anatolia, Turkey. Phytotaxa 270: 127-136.
  • Prathima, P., Shiva Kameshwari, M.N. & Nijagunaiah, R. 2016. Pollen morphology in two Urgineoid species of Drimia (Baker) Jessop Journal of Applied Natural Science 8: 144-149.
  • Punt, W., Hoen, P.P., Blackmore, S., Nilsson, S., Le Thomas, A. 2007. Glossary of pollen and spore terminology. Review of Palaeobotanical Palynology 143:1-81.
  • Reynolds, E.S. 1963. The use of lead citrate at high pH as an electron opaque stain in electron microscopy. Journal of Cell Biology 17: 208-212.
  • Rohlf, F.J. 1993. NTSYS-PC: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System. Exeter Software. Setauket, NY, USA.
  • Speta F. 1998a. Hyacinthaceae. In: Kubitzki, K. (ed), The families and genera of vascular plants. Springer. 261- 285.
  • Speta F. 1998b. Systematic analysis of the genus L. s. l.(Hyacinthaceae). Phyton(Horn, Austria) 38(1): 1- 141.
  • Tabasi, M.S. & Mehrabian, A.R. 2019. The palynological studies of Crocus (Iridaceae) with emphasis on taxonomy in Iran. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology). 29 (4): 763- 774
  • Tokarev, P. 2003. Morphology and ultrastructure of pollen grain. Russia. KMK Sci. Press Ltd, Moscow.
  • Weakley, B.S. 1972. A Beginner’s Handbook in biological Electron Microscopy. Churchill Livingstone. Edinburg.
  • Wendelbo P. 1972. Scilla. In: Rechinger, K. H. (ed), Flora Iranica. Graz. 155, 107-119.
  • Yilmaz citak, B., Dural, H., Buyukkartal, H.N. & Pinar, N.M. 2015. Morphological, anatomical, palynological, and micromorphological characters of 2 endemic species of Ornithogalum ( chetikianum and O. demirizianum) in Turkey. Turkish Journal of Botany 139: 48-59.
  • Yildirim, H. 2016. Muscari elmasii nova (Asparagaceae): a new species from western Anatolia, Turkey. Turkish Journal of Botany 40: 380-387.
  • Yildirim, H. & Altioglu, Y. 2017. Scilla bilgineri (Asparagaceae: Scilloideae): a new species of Scilla from eastern Turkey. Turkish Journal of Botany 41: 88-95.
  • Yildirim, H., Gemici, Y. & Wilkin, P. 2013. Scilla vardaria (Asparagaceae subfamily Scilloideae): a threatened new species of Scilla from Northeast Turkey with a floral corona. Phytotaxa 91: 50-60.
دوره 34، شماره 2
مرداد 1400
صفحه 373-383
  • تاریخ دریافت: 18 آبان 1398
  • تاریخ بازنگری: 12 اسفند 1398
  • تاریخ پذیرش: 25 فروردین 1399