Morphological, palynological and anatomical study of Geranium L. genus (Geraniaceae) in Iran

Document Type : Research Paper

Authors

1 Payam e Noor University

2 Department of Biology, Faculty of Science, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran

3 Biology Dept, Faculty of Science, Payame Noor University, Tehran, Iran

Abstract

Geranium L., with about 423 species, is one of the most important genera of the Geraniaceae. In this study, about 67 populations of 10 species of Geranium in Iran were studied in terms of morphology, palynology and anatomy. Data from morphological and pollen studies were analyzed by MVSP 3.1 software. For morphological studies, a total of 58 quantitative and qualitative characteristics were studied in different populations of each species. Pollen samples from each species were examined by light microscopy. For anatomical study, 8 traits were studied in pedicel of different species of Geranium. The studied species were divided into seven groups based on morphological data analysis and three groups based on palynological data analysis. The results of the three types of morphological, palynological and anatomical data showed that in studied species of Geranium, the value of data was different in separating the species. In some species the morphological data and in some others, pollen or anatomical data were effective.

Keywords

مطالعه ریخت‌شناسی، گرده‌شناسی و تشریحی جنس Geranium L. در ایران

فاطمه حاج‎‌مرادی1*، معصومه حاج‌مرادی1، مسعود رنجبر2، زهرا حاج مرادی1 و زهرا بقایی فر1

1 ایران، تهران، دانشگاه پیام نور، گروه زیست شناسی

2 ایران، همدان، دانشگاه بوعلی سینا، بخش هرباریوم، گروه زیست شناسی

تاریخ دریافت: 25/02/1399          تاریخ پذیرش: 15/01/1400

چکیده

سرده شمعدانی (Geranium L.) با حدود 423 گونه از سرده‌های مهم تیره Geraniaceae در جهان محسوب می‎‌شود. در این مطالعه 68 جمعیت از 10 گونه از سرده Geranium در ایران از نظر ریخت شناسی، گرده شناسی و تشریحی مورد مطالعه قرار گرفتند. داده‌های حاصل از مطالعه‌ی ریخت شناسی و گرده شناسی توسط نرم افزار MVSP 3.1 مورد آنالیز قرار گرفتند. به منظور مطالعه ریخت شناسی در مجموع 58 ویژگی کمی و کیفی در جمعیت‌های مختلف هر گونه مورد بررسی قرار گرفتند. دانه گرده از هر گونه توسط میکروسکوپ نوری بررسی شدند. برای مطالعه تشریحی، 8 ویژگی در دمگل آذین گونه‌های مختلف سرده Geranium بررسی شد. گونه‌های مورد مطالعه بر اساس آنالیز داده‌های ریخت شناسی در هفت گروه و بر اساس آنالیز داده‌های گرده‌شناسی در سه گروه قرار گرفتند. نتایج حاصل از سه نوع داده ریخت‌شناسی، گرده‌شناسی و تشریحی نشان داد در گونه‌های مختلف سرده Geranium ارزش داده‌ها در تفکیک گونه‌ها متفاوت است، به طوریکه در تفکیک برخی گونه‌ها داده‌های ریخت شناسی و در برخی دیگر داده‌های گرده شناسی یا تشریحی موثر بودند.

واژه های کلیدی: استولیز، دانه گرده، دمگل آذین، میکروسکوپ نوری، نرم افزار MVSP

* نویسنده مسئول، تلفن: 09183184439، پست الکترونیکی: f.hajmoradi@pnu.ac.ir

مقدمه

 

سرده Geranium L. با حدود 430 گونه در جهان یکی از جنس‌های بزرگ تیره شمعدانیان (Geraniaceae) است. گونه‌های سرده Geranium، اغلب یک‌ساله، دوساله یا چندساله (در انواع دارای ریشه ضخیم، غده یا ریزوم) هستند. ساقه‌ها به صورت منشعب و در محل گره‌ها دارای تورم هستند. برگ‌ها پنجه‌ای-کنگره‌ای و یا پنجه‌ای شکافته، به ندرت بدون بریدگی، اغلب به صورت متقابل یا متناوب، واجد دمبرگ، گوشوارک و برگه هستند. گل آذین گرزن، کاسبرگ‌ها به تعداد 5 عدد، گلبرگ‌ها 5 عدد، پرچم‌ها 10 عدد، تخمدان 5 خانه‌ای و خامه 5 قسمتی است. میوه شیزوکارپ، پاربرها از انتها شکوفا و دارای یک دانه، دارای تار یا منقار می باشند. سیخک‌ها (زائده متصل به دانه) فاقد کرک هستند که از پایین به بالا به صورت دم عقربی به بیرون می‌پیچند (13 و 22). شمال آمریکا با بیش از 150 گونه از سرده Geranium، مرکز تنوع این سرده محسوب می شود (3). گونه‌های مختلف سرده Geranium تقریبا در تمام مناطق ایران رویش دارند. 19 گونه از 25 گونه‌ی گزارش شده در ایران در شمال و 6 گونه دیگر در مرکز، شمال غرب، شمال شرق و جنوب ایران پراکنش دارند (13). غالب گونه‌های این سرده به زیرسرده Geranium تعلق دارند (4). این سرده در ایران دارای 23 تا 25 گونه یک‌ساله و چندساله در دو زیرسرده و 8 بخش است (20، 13 و 22). در فلورا ایرانیکا به 22 گونه از سرده Geranium اشاره شده است (21). در فلور ایران 25 گونه از این سرده معرفی شده است (13). Yeo (23) اولین کسی بود که سرده Geranium را بر اساس مکانیسم تخلیه بذر به سه زیر جنس شامل Geranium، Erodicideae (Picard) Yeo و Robertium (Picard) rovy و 18 بخش طبقه­بندی کرد (3، 11 و 17). در نوع دانه پرتابی که مشخصه زیرجنس Geranium است یک دانه با حالت انفجاری در اثر خم شدن سیخک به عقب، فعالانه پرتاب می‌شود. در این حالت مریکارپ به ستونک متصل باقی می‌ماند. در نوع برچه پرتابی که مربوط به زیرجنس Robertium می‌باشد، خمیدگی سیخک‌ به عنوان نیروی پیش‌راننده عمل می‌نماید اما کل مریکارپ همراه با دانه پراکنده می‌شود درحالیکه سیخک متصل به ستونک باقی می‌ماند. در نوع Erodium که مشخصه‌ی زیرجنس Erodicideae است، مریکارپ همراه با سیخک مارپیچی تا فواصلی کوتاه پراکنده می‌شود. اخیرا تیپ غیرفعال نیز گزارش شده است که در این تیپ دانه به بیرون پرتاب نمی‌شود و در میوه متصل باقی می‌ماند. این تیپ در بخش Divaricata گزارش شده است (18). مطالعات پیشین بیانگر اهمیت میوه در طبقه‌بندی سرده Geranium است (7 و 14). داده‌های تشریحی در شناسایی گونه‌های سرده Geranium کارآمد هستند (21). برخی مطالعات نیز به ویژگی دانه گرده در گونه‌های سرده Geranium پرداخته‌اند (14، 15، 20 و 24).

با توجه به عدم وجود اطلاعات کافی در مورد تنوع ریخت‌شناسی در بین‌گونه‌های سرده Geranium و مطالعات محدود پیرامون ویژگی‌های دانه گرده و تشریحی در این سرده، در پژوهش حاضر سعی شده تا با استفاده از صفات ریخت‌شناسی، ریزریخت‌شناسی، تشریحی وآنالیزهای آماری داده‌های بدست آمده، روابط بین‌گونه‌ای تاکسون‌های مورد مطالعه‌ی سرده Geranium مشخص شود. همچنین میزان کارآمدی داده‌های حاصل از مطالعات ریخت شناسی، ریز ریخت شناسی و تشریحی در تفکیک گونه‌ها تعیین گردد.

مواد و روشها

مطالعه ریخت‌شناسی: در این مطالعه 68 نمونه هرباریومی متعلق به ده گونه از جنس Geranium، به عنوان واحد آرایه­شناختی عددی یا OTU بررسی شدند. تمام این ده گونه متعلق به دو زیر جنس Geranium (بخش‌های Geranium، Dissecta و Tuberosa) و Robertium (بخش‌های Batrachioides، Lucida و Roberta) هستند (شکل 1). این نمونه‎ها با توجه به جمع‌آوری‌های انجام شده و نمونه‌های موجود در هرباریوم دانشگاه بوعلی‌سینا (BASU) انتخاب شدند (جدول 1). این نمونه‎ها با توجه به جمع‌آوری‌های انجام شده و نمونه‌های موجود در هرباریوم دانشگاه بوعلی‌سینا (BASU) انتخاب شدند (جدول 1). در زیر به ویژگی‌های ریخت شناسی متمایز کننده‌ی این بخش‌ها اشاره شده است (25):

بخش Lucida: گیاهانی یکساله، گوشتی و ترد هستند. دارای پوشش کرکی غده ای می­باشند. برگ ها در بالا منقسم است. کاسبرگ ها در طول ناودار و در مقطع نواری‌اند. گلبرگ‌ها بدون کرک، ناخنک‌دار و در انتها گرد هستند.  قاعده گلبرگ‌ها تشکیل نوشجای داده است. میله‌های پرچم بدون کرک بوده و دانه گرده زردرنگ است.مریکارپ‌ها نوک کند با نوارهای طولی در انتها دارند. نوارها و حاشیه‌ی منفذ دارای ردیف‌هایی از کرک غده‌ای.

بخش Ruberta: یکساله، دوساله یا چندساله، گوشتی، و ترد هستند. دارای پوشش کرکی غده‌ای می‌باشند. برگ‌ها در قاعده منقسم هستند. کاسبرگ‌ها راست یا خمیده و گلبرگ‌ها بدون کرک، ناخنک‌دار و در انتها گرد یا صاف می‌باشند. قاعده گلبرگ‌ها تشکیل نوشجای داده است. دارا یا بدون پرچم هستند. میله‌های پرچم بدون کرک است و دانه گرده‌ی زرد رنگ دارند. مریکارپ‌ها نواردار، ناو کم و بیش در راس رشدیافته و در انتها نوک کند می‌باشند.

بخش Batrachiodes: گیاهانی یکساله یا چندساله هستند. دارای کرک‌های غیر غده‌ای نرم (اگرچه کاملا بدون کرک غده‌ای نیست) می‌باشند. کاسبرگ‌ها تقریبا پهن بوده و نوک گلبرگ‌ها چالداربوده و کاملا ناخنک‌دار نیستند. دانه گرده آبی رنگ است. مریکارپ‌ها در راس نوک تیز یا نوک کند بوده و نوار‌دار هستند (نوارها گاهی ناپدید شده و محدود به ناحیه ی دور از رگه‌ی میانی می‌شوند).

بخش Geranium: مریکارپ دارای یک سیخک شاخی شکل در قاعده که بعد از شکوفایی قابل دیدن است. مریکارپ‌های خالی معمولا متصل به ستونک می‌مانند. سیخک به یک‌طرف خم می‌شود.

بخش Dissecta: مریکارپ دارای حاشیه‌ای در قاعده که به سمت زایده‌ای کشیده شده است، بعد از شکوفایی قابل دیدن بوده و فاقد سیخک است. مریکارپ‌های خالی معمولا متصل به ستونک می‌مانند. سیخک به یک‌طرف خم می‌شود.

بخش Tuberosa: مریکارپ با حاشیه‌ای که به بیرون آویزان است. منافذ آن در زمان قبل از شکوفایی تقریبا افقی می‌شوند. مریکارپ خالی با سیخک متصل به آن، معمولا از ستونک در مرحله ی دوم شکوفایی با سیخک پیچ خورده جدا می‎شود. سیخک قبل از شکوفایی، گاهی فقط در قاعده یا راس پیچ می‎خورد.

 

 

 

شکل 1- نمونه‌های هرباریومی از گونه‌های مورد مطالعه: A. G. pusillum، B. G. collinum، C. G.dissectum، D.. G. persicum، E.
G. pyreniacum، F. G. robertianum،G . G. rotundifolium، H. G. stepporum، I. G. tuberosum، J. G. lucidum.

جدول 1- آرایه‌های مطالعه شده از سرده Geranium در ایران

Date

Altitude (m)

Collector and voucher no.

Locality

Species

 

 

 

 

subgenus Geranium

 

 

 

 

sect. Geranium

-

-

Ghahremani, Khosravi & Torkashvand 8028

Hamedan province, Tuyserkan, Khangormoz protected area

G. rotundifolium

2007.05.11

-

Nemati 2028

Khuzestan province, Ahvaz, Zargan village

G. rotundifolium

2018

-

Ranjbar & Khalvati 41735

Zanjan province, Qeydar

G. rotundifolium

2012.04.25

950

Ranjbar 31645

Fars province, Noorabad

G. rotundifolium

2007.07.04

1650

Ranjbar 15951

West Azerbaijan Province, Urmia, 10 km to Oshnoyeh, after Sangar

G. collinum

2018

-

Ranjbar 42016

Mazandaran province, Baladeh, Noor to Amol, 80 km to Amol

G. collinum

 

 

 

 

sect. Dissecta

2007.05.18

-

Nazari 20067

Lorestan province, Ashtar to Khammam village

G.dissectum

2007.05.05

-

Kordi 16957

Kermanshah province, Harsin

G. dissectum

2007.05.28

-

Karamali 20249

Hamedan province, Nahavand, Sarab Gamasiab

G. dissectum

-

-

Khademi 20893

Kurdistan province, Sanandaj

G. dissectum

 

 

 

 

sect. Tuberosa

2006.04.05

-

Afzali 14137

Esfahan Province, Golpayegan

G. persicum

2007.04.28

-

Karamali 20078

Hamedan province, Nahavand, Sarab Gyan

G. persicum

-

-

Ranjbar 32952

Hamedan province

G. persicum

-

-

Ranjbar 32951

Hamedan province

G. persicum

-

-

Ranjbar 17271

Hamedan province

G. persicum

-

-

Asadi, Sheikhi & Aravand 20384

Hamedan province, Gol Tappeh village

G. persicum

-

-

Ranjbar 20501

Hamedan province, Bahar, Vanian village

G. persicum

-

-

Ranjbar 20460

Hamedan province, Bahar, Zagheh village

G. persicum

-

-

Ranjbar 20350

Hamedan province

G. persicum

2011.05.20

2450

Ranjbar 25895

West Azarbaijan province, Salmas to Khoy, Ali Bolagh village

G. persicum

-

-

Asadi, Sheikhi & Aravand 20924

Zanjan province

G. persicum

2007.05.10

-

Farokhpoor 16994

Hamedan province

G. persicum

-

-

Ranjbar 28470

Hamedan province

G. persicum

14.04.2007

-

Fakhrayi 17079

Hamedan province, Heydareh village

G. persicum

-

-

Ranjbar 28442

Hamedan province

G. persicum

2006.04.28

-

Mosayi & Yosefi 28360

Hamedan province, Hamekasi village

G. persicum

2006.05.20

-

Mosayi & Yosefi 17345

Hamedan province, Hamekasi village

G. persicum

-

-

Ranjbar 28089

Hamedan province, Imamzadeh Kooh

G. persicum

-

-

Ranjbar 17165

Hamedan province, Alvand mountain

G. persicum

-

-

Ranjbar 28320

Hamedan province, Razan, Karafs village

G. persicum

-

-

Ghahremani, Khosravi & Torkashvand 8202

Hamedan province, Tuyserkan, Khangormoz protected area

G. persicum

-

-

Ranjbar 28319

Hamedan province, Kabudrahang

G. persicum

-

-

Ranjbar 8351

Hamedan province

G. persicum

2009.04.30

1287

Ranjbar 18677

Zanjan procince,Tashvir to Zanjan, 65 km to Zanjan, Aras Gangan

G. stepporum

2007.06.07

-

Ranjbar 20374

Hamedan province, Abbas Abad

G. stepporum

2011.04.27

2144

Ranjbar 23790

Chaharmahal and Bakhtiari Province , Gandman to Yasuj, Cheshmeh Ali area

G. stepporum

2007.05.11

-

Amirinia 20767

Hamedan province

G. stepporum

2007.04.27

-

Karamali 16927

Hamedan province, Nahavand, Sarab Gyan

G. stepporum

-

-

Ranjbar 17348

Hamedan province

G. stepporum

2011.05.21

1890

Ranjbar 26117

West Azarbaijan province, Khoi to Chaldoran, Khezerloo village

G. stepporum

-

-

Ranjbar 17320

Hamedan province, Asadabad, Dibaj village

G. stepporum

-

-

Ranjbar 20330

Hamedan province, Nahavand, Shaban village

G. stepporum

-

-

Ranjbar 20027

Hamedan, Nahavand,Shaban village

G. stepporum

2011.05.19

1670

Ranjbar 25863

West Azarbaijan province, Mavana to Salmas

G. stepporum

-

1800

Ranjbar 32835

Hamedan province, Ekbatan Dam

G. stepporum

2009.05.06

1872

Ranjbar18347

Kurdistan Province, 20 km to Bijar,Takab road (Salavat Abad)

G. tuberosum

2008.05.01

1705

Ranjbar 16022

Kurdistan Province, Srishabad to Bijar, 30 km after Srishabad

G. tuberosum

2008.05.01

1503

Ranjbar 16204

Kamyaran to Sanandaj, 5 km after Kamyaran

G .tuberosum

2010.04.06

2000

Ranjbar 22248

Yasuj to Shiraz, beginning Shiraz road, 135 km to Shiraz

G. tuberosum

2011.05.22

1415

Ranjbar 26740

West Azerbaijan province, the mountains around Bazargan

G. tuberosum

2009.05.07

1730

Ranjbar 18553

Hamedan to sanandaj, 50 km to Sanandaj

G. tuberosum

2007.05.25

2100

Ranjbar 16881

Qeydar to Zanjan, 55 km to Zakjan,10 km to Soltanieh

G. tuberosum

-

-

Fatahi Javid 20263

Sanandaj province

G. tuberosum

2007.05.07

-

Ranjbar 15992

First village after Srishabad to Sanandaj

G. tuberosum

1989.05.11

 

Fatahi Javid 20203

Sanandaj province

G. tuberosum 

2007.05.31

-

Ahmadi 20080

Shahr e Kord province, West Mirabad

G. tuberosum

2008.05.07

2035

Ranjbar 16076

Hamedan Province, Hamekasi village

G. tuberosum

2009.04.16

1281

Ranjbar 18186

Kermanshah Province, After Tazehabad

G. tuberosum

2015

-

Ranjbar 38974

Hamedan, 18 km to Razan

G. tuberosum

2009.12.05

2062

Ranjbar 19045

Hamedan province, Mahnian to Avaj

G. tuberosum

2009

-

Soltani 18170

Hamedan province

G. tuberosum

-

-

Ranjbar 19840

Hamedan province, Qahvand

G. tuberosum

2007.05.11

-

Nemati 20825

Ahvaz province, Zargan village

G. tuberosum

2008.04.09

-

Ranjbar 20176

Kurdestan province, Dehgolan

G. tuberosum

 

 

 

 

subgenus Robertium

 

 

 

 

sect. Batrachioides

-

-

Jahanian 10080

Mazandaran province

G. pusillum

-

1182

Ranjbar 40745

Razavi Khorasan Province, Kalat to Mashhad, 65 km to Mashhad

G. pyreniacum

 

 

 

 

sect. Lucida

2012.03.24

-

Ranjbar 32744

Hamedan province

G. lucidum

 

 

 

 

sect. Ruberta

2013.06.21

-

Ranjbar 34582

Ardabil province, Khalkhal to Ardabil

G. robertianum

 

 

به منظور مطالعه ریخت‌شناختی گونه‌های مختلف سرده Geranium در مجموع 58 ویژگی کمی و کیفی انتخاب شدند (جدول 2). برای مطالعه ریخت‌شناسی گل، سه تا چهار گل از هر جمعیت جدا و در آب به مدت 30 ثانیه جوشانده شد و بخش‌های مختلف گل شامل مادگی، پرچم، کاسبرگ و گلبرگ از هم باز شدند. این بخش‌ها روی کارت چسبانده شد و برای اندازه‌گیری بعدی مورد استفاده قرار گرفت.

آنالیز عددی: برای انجام آنالیزهای آماری چندمتغیره ویژگی‌های کیفی به صورت ویژگی‌های دو یا چند حالته کدگذاری شدند و برای ویژگی‌های کمی، میانگین اندازه‌گیری‌ها در جمعیت‌های مورد مطالعه استفاده شد (جدول 2). برای تعیین قرابت گونه‌ها، از نمودار PCO با ضریب Average Distance در نرم افزار MVSP 3.1 استفاده شد.

 

جدول 2- ویژگی‌های بررسی شده در مطالعه ریخت شناسی سرده Geranium

No. characters

No. characters

No. characters

No. characters

1. Plant height

17. Cauline leaf segment shape

33. Stem hair length

49. Sepal hair shape

2. Type of root

18. Bract length

34. Stem hair type

50. Stamen hair length

3. Number of gland

19. Bract shape

35. Basal petiole hair density

51. Stamen hair type

4. Gland diameter

20. Pedicle length

36. Basal petiole hair length

52. Mericarp hair length

5. Stipule length

21. Lower peduncle length

37. Basal leaf hair density in adaxial surface

53. Rostrum hair length

6. Stipule width

22. Upper peduncle length

38. Basal leaf hair density in abaxial surface

54. Rostrum hair density

7. Stipule form

23. Calyx length

39. Basal leaf hair length

55. Mericarp hair density

8. Petiole length of basal leaf

24. Calyx width

40. Cauline leaf hair density in adaxial surface

56. Mericarp hair type

9. Number of basal leaf

25. Calyx shape

41. Cauline leaf hair density in abaxial surface

57. Mericarp ornamentation

10. Basal leaf width

26. Calyx apex length

42. Cauline leaf hair length

58. Style hair density

11. Basal leaf shape

27. Petal length

43. Bract hair density

 

12. Number of basal leaf segment

28. Petal shape

44. Bract hair length

 

13. Basal leaf segment shape

29. Mericarp length

45. Peduncle hair density

 

14. Petiole length of cauline leaf

30. Rostrum length

46. Peduncle hair length

 

15. Cauline leaf shape

31. Style length

47. Peduncle hair type

 

16. Number of cauline leaf segment

32. Stem hair density

48. Pedicle hair shape

 

 

 

گرده شناسی: گل‌های جدا شده از نمونه‌های هرباریومی به وسیله انتهای همزن شیشه‌ای مقداری خرد شدند و سپس حدود 6 میلی‌لیتر محلول استولیز (اسید سولفوریک غلیظ و انیدریک استیک به نسبت حجمی 1 : 9) به آن اضافه گردید. نمونه‌ها پس از افزودن محلول استولیز به مدت 5 دقیقه در بن ماری حرارت داده شدند. در زمان حرارت دادن، محلول مرتب به هم زده شد. سپس لوله‌های آزمایش محتوی محلول فوق با دستگاه سانتریفوژ Hettich مدل D-7200 با 3000 تا 3500 دور در دقیقه به مدت 15 الی 20 دقیقه سانتریفوژ شدند. سپس محلول رویی را دور ریخته و به بقیه آن آب مقطر اضافه شد و مجدداً سانتریفوژ گردید. این کار سه بار تکرار شد. در انتها چند قطره از محلول حاوی گرده روی لام قرار داده شد و بعد از خشک شدن و قراردادن قطره‌ای محلول گلیسیرین - ژل روی آن پس از 24 ساعت در زیر میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی‌های مختلف بررسی شد. طول قطبی، قطر استوایی، فاصله دو شیار قطبی، فاصله دو شیار استوایی، طول شیار، عرض شیار و ضخامت اگزین برای 15 دانه گرده در هر گونه با اوکولر مدرج اندازه‌گیری شد.

مطالعه آناتومی دمگل‌آذین: برای مطالعه آناتومی، از دمگل‌آذین کاملاً رشد یافته از نمونه‌های هر‌باریومی استفاده شد. در ابتدا نمـونه‌ها در محلولی تشکیل شده از آب: گلیـسرین: الکل (70 درصد) به نسبت 1:1:1 به‌مدت چند هفته قرار داده شدند تا نرم شوند. سپس نمونه‌ها در محلول تثبیت کننده حاوی الکل اتیلیک (70 درصد): گلیسرین به نسبت 1:1 قرار گرفتند. این بافت‌ها در این تثبیت‌کننده برای مدت طولانی قابل نگهداری‌ هستند. پس از تهیه برش‌ها از بافت‌های نرم گیاهی، به منظور تخلیه کردن محتویات سلولی برش‌ها در آب ژاول به مدت 3 دقیقه قرار داده شدند، بعد از شستشوی کامل با آب مقطر برای خنثی کردن اثر آب ژاول، از اسید استیک 10 درصد به‌مدت 30 تا 60 ثانیه استفاده شد. در مرحله سوم پس از شستشوی کامل با آب مقطر، برش‌ها به مدت چند ثانیه در آبی متیل قرار گرفتند، این رنگ باعث رنگ‌آمیزی بافت چوبی می‌شود. پس از شستشو در مرحله نهایی برای رنگ آمیزی سلول‌ها با دیواره سلولزی از کارمن زاجی استفاده شد و برش‌ها به مدت 15 تا 20 دقیقه در این رنگ قرار گرفتند. بعد از انجام مراحل فوق بر روی برش‌ها، بهترین برش انتخاب گردید و با گذاشتن یک قطره گلیسرین بر روی لام اسلاید موقت تهیه گردید. ویژگی‌های تشریحی هر گونه توسط میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی 10× ،40× یا 100× بررسی شدند. لازم به ذکر است ویژگی‌های تشریحی هر گونه بعد از مطالعه 10 برش از هر نمونه ثبت شده است.

نتایج

مطالعه ریخت شناسی: در مطالعه ریخت‌شناسی گونه‌های مختلف سرده Geranium، 58 ویژگی کمی و کیفی مورد مطالعه گرفتند (جدول 2). داده‌های به دست آمده از مطالعه‌ ویژگی‌های مختلف ریخت‌شناختی توسط نرم‌افزار MVSP 3.1 مورد آنالیز قرار گرفتند. در بین آنالیزهای حاصل از نرم‌افزار مورد استفاده، باکس پلات حاصل از آنالیز به روش PCO و با ضریب Average Distance گروه‌بندی بهتری ارائه کردند. لازم به ذکر است که آنالیز PCO بر اساس جمعیت انجام شده است. در کنار اختصار نام گونه‌ها سه رقم انتهایی شماره هرباریومی نیز آورده شده است (شکل 2).

همان‌طور که در شکل 2 مشخص شده است، بر اساس نتایج حاصل از آنالیز داده‌های ریخت شناسی گونه‌های سرده Geranium در هفت گروه اصلی به شرح زیر قرار گرفتند.

گروه اول: جمعیت‌های مختلف گونه‌ G. rotundifolium (قهرمانی،خسروی و ترکاشوند8028، رنجبر 31645، نعمتی 2028، رنجبر وخلوتی 41735)

گروه دوم: تک گونه G. lucidum (رنجبر 32744)

گروه سوم: دو جمعیت گونه G. collinum  (رنجبر 15951، رنجبر 42016)

گروه چهارم: جمعیت‌های مختلف سه گونه‌ G. tuberosum (فتاحی جاوید 20203، رنجبر 18553، رنجبر 18347، احمدی 20080، رنجبر 20080، رنجبر 19045، نعمتی 20825، فتاحی جاوید 20263، ، رنجبر 18186، رنجبر 26740، رنجبر 16076، رنجبر 16204، رنجبر 19840 ، رنجبر 22248، رنجبر 16881، رنجبر 15992، رنجبر 38974، رنجبر 20176، رنجبر 16022 و سلطانی 18170)، G. persicum (رنجبر 32952، ، رنجبر 32951، افضلی 14137، کرمعلی 20078، 8196، رنجبر 28089، رنجبر 8351، موسایی و یوسفی 28360، فخرایی 17079، رنجبر 20501، رنجبر 20460، اسدی، شیخی و آراوند 20924، فرخ پور 16994، قهرمانی ،خسروی و ترکاشوند 8202، رنجبر 17348، رنجبر 20350، ، موسایی و یوسفی 17345، اسدی،شیخی و آراوند 20384، رنجبر 17271، رنجبر 25895، ، رنجبر 28470، رنجبر 28320، ، رنجبر 17165، رنجبر 28442 و رنجبر 28319) و G. stepporum ( رنجبر 20027، کرمعلی 16927، رنجبر 20374، رنجبر 26117، رنجبر 20330، امیری‌نیا 20767، رنجبر 18677، رنجبر 25863، رنجبر 23790، رنجبر 17320 و رنجبر 32835)

گروه پنجم: چهار جمعیت مورد مطالعه از گونه‌G. dissectum  (نظری 20067، کرمعلی 20249، خادمی 20893، کردی 16957)

گروه ششم: گونه‌های G. pyrenaicum (رنجبر 40745) و G. pusillum (جهانیان 10080)

گروه هفتم: تک گونه G. robertianum (رنجبر 34582)

مطالعه ریز ریخت‌شناسی دانه گرده: با استفاده از میکروسکوپ نوری دانه‌های گرده گونه‌های مختلف سرده Geranium بررسی شدند. دانه‌های گرده گونه‌های مورد مطالعه، کروی و سه‌شیاری هستند. طول قطبی (P)، قطر استوایی (E)، فاصله دو شیار قطبی(A)، فاصله دو شیار استوایی(M)، طول شیار (L)، عرض شیار (D) و ضخامت اگزین (ED) در نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و برای 15 دانه گرده در هر گونه اندازه‌گیری شدند، میانگین و دامنه د‌اده‌های حاصل از این بررسی در جدول 3 و تصاویر دانه‌های گرده در شکل 3 ارائه شده‌اند.

 

شکل 2- گروه‌های فنتیکی حاصل از آنالیز داده‌های ریخت‌شناسی در جمعیت‌های سرده  Geraniumبا استفاده از نرم افزار MVSP

 

از بین گونه‌های مورد مطالعه، گونهG. collinum (15951)  با داشتن بیش‌ترین میانگین طول قطبی و قطر استوایی (µm103 :E وµm 100:P) دارای بزرگ‌ترین دانه گرده در بین سایر گونه‌ها است. کوچک‌ترین دانه گرده مربوط به گونه G. dissectum (16957) با کم‌ترین میانگین طول قطبی و قطر استوایی ( µm7/62 :E وµm  8/61 :P) است.

داده‌های حاصل از مطالعه ریزریخت‌شناختی دانه‌های گرده توسط میکروسکوپ نوری در گونه‌های مختلف سرده Geranium توسط نرم افزار 3.1 MVSP به روش PCO و ضریب Average Distance (شکل 4) مورد آنالیز قرار گرفتند. به طور کلی نتایج حاصل از آنالیز دانه‌های گرده به روش MVSP نشان داد ویژگی اندازه طول قطبی و قطر استوایی ویژگی‌های مهمی در گروه‌بندی گونه‌های مختلف سرده Geranium  هستند. بر این اساس سه گروه اصلی در نتایج حاصل از آنالیز دانه‌های گرده قابل تشخیص است که در ذیل به آنها اشاره شده است.

 

 

جدول 3- میانگین ± خطای استاندارد ویژگی‌های دانه‌های گرده گونه‌های مورد مطالعه سرده Geranium

Pollen shape

P/E (µm)

ED (µm)

D (µm)

L (µm)

M (µm)

A (µm)

E (µm)

P (µm)

Species

spheroid

0.95±0.01

5.4±0.01

5±0.00

15.6±0.01

52±0.01

50±0.02

66.1±0.03

63.5±0.02

pus080

elliptic

0.93±0.00

7±0.01

5.6±0.01

21.4±0.01

47±0.06

45±0.02

70.2±0.03

65.8±0.02

luc744

spheroid

0.96±0.00

10.6±0.01

9.5±0.04

32.6±0.02

65.3±0.03

67±0.02

103±0.04

100±0.02

col951

elliptic

0.9±0.01

6.4±0.01

6.6±0.01

20.4±0.07

58±0.05

57.6±0.03

83.5±0.06

75.8±0.07

pyr745

spheroid

0.97±0.00

7±0.01

5.8±0.01

27.2±0.04

59.6±0.04

59.4±0.05

83±0.03

80.8±0.03

ste677

spheroid

0.98±0.00

6.5±0.00

4.5±0.01

22.5±0.07

62.5±0.06

55±0.04

81.2±0.06

73.2±0.07

rot028

elliptic

0.96±0.01

8±0.02

6.6±0.01

26.6±0.04

73±0.00

70±0.00

97±0.06

79.4±0.08

per952

elliptic

0.94±0.00

5.5±0.01

5±0.01

20±0.01

37.5±0.01

40±0.04

65.5±0.01

62.5±0.01

rob582

spheroid

0.97±0.00

9.6±0.01

6.8±0.01

41±0.06

69.8±0.03

67.8±0.03

97.8±0.01

95.5±0.02

tub263

spheroid

0.98±0.01

5±0.00

5±0.01

20±0.05

40±0.04

37±0.02

62.7±0.05

61.8±0.04

dis957

P: میانگین قطر قطبی، E: میانگین قطر استوائی، A: فاصله دو شیار قطبی، M: فاصله دو شیار استوایی، L: میانگین طول شیار، D: عرض شیار، ED: ضخامت اگزین، P/E: قطر قطبی بر قطر استوایی (اندیس شکل).

 

شکل 3- نمای قطبی (حروف بزرگ) و نمای استوایی (حروف کوچک) دانه گرده گونه‌های مختلف سرده Geranium با استفاده از میکروسکوپ نوری. .A G. dissectum (16957)، .B  G. tuberosum (20263)، .C G. persicum (32952)، .D G. lucidum (32744)، .E G. pyrenaicum (40745)،.F  G. rotundifolium (8028)، .G G. stepporum (18677)، .H G. collinum (15951)، .I G. pusillum (10080)، .J  G. robertianum (34582)، (مقیاس =10 µm).

گروه 1: طول قطبی در دانه‌های گرده این گروه بین 4/79 تا 100 میکرون و قطر استوایی بین 83 تا 103 میکرون است.

این گروه با طول قطبی و قطر استوایی بزرگ‌تر شامل گونه‌های G. stepporum، G. collinum، G. pesicum و G. tuberosum است.

گروه 2: طول قطبی در دانه های گرده این گروه بین 6/63 تا 8/75 میکرون و قطر استوایی بین 1/66 تا 5/83 میکرون است. این گروه با طول قطبی و قطر استوایی متوسط شامل گونه‌های G. pusillum، G. pyrenaicum، G. rotundifolium و G. lucidum  است.

گروه 3: طول قطبی در دانه های گرده این گروه بین 8/61 تا 5/62 میکرون و قطر استوایی بین 7/62 تا 5/65 میکرون است. این گروه با طول قطبی و قطر استوایی کوچک شامل گونه‌های G. dissectum و G. robertianum است.

 

شکل 4- گروه‌های فنتیکی حاصل از آنالیز دانه گرده در گونه‌های سرده  Geraiumبا استفاده از نرم افزار MVSP

 

همچنین دانه گرده‌ها را می‌توان بر اساس مقدار میانگین P/E یا اندیس شکل در دو تیپ تقریبا کروی و بیضوی قرار داد (7). در این تیپ بندی گونه‌های G. pusillum، G. collinum، G. stepporum، G. rotundifolium، G. tuberosum و G. dissectum با داشتن میانگین µm 95/0≤ P/E در گروه اول و گونه‌های G.lucidum، G. pyrenaicum، G. persicum و G. robertianum با داشتن میانگین µm 95/0> P/E در گروه دوم قرار گرفتند.

نتایج حاصل از مطالعه آناتومی در گونه های مختلف سرده Geranium: به منظور مطالعه تشریحی از برش دمگل‌آذین در ده گونه از سرده Geranium استفاده شد. در این بررسی حدود 8 ویژگی تشریحی در هر گونه مطالعه شد (شکل 5، جدول 4).

سطح مقطع دمگل‌آذین در گونه G. dissectum کم وبیش گرد است. در زیر اپیدرم 2-1 لایه بافت استحکامی کلانشیم وجود دارد. بافت پارانشیم در 5-3 لایه مشاهده می‌شود و واجد کریستال است. بافت فیبراسکلرانشیم به تعداد 3-2 لایه وجود دارد. تعداد دستجات آوندی 7-6 عدد است. یاخته‌های پارانشیمی مغز، کروی شکل هستند و تا حدودی تحلیل رفته اند. اپیدرم دارای کرک‌های ساده و ترشحی است (شکل A 5، جدول 4).

مقطع عرضی دمگل آذین در گونه G. tuberosum بیضی است. پارانشیم پوست 6-1 لایه و واجد کریستال است. در زیر اپیدرم بافت استحکامی کلانشیم قرار دارد. این بافت در 2-1 لایه مشاهده می‌شود. بافت فیبراسکلرانشیم 5-2 لایه دارد تعداد دستجات آوندی 9-7 عدد است. یاخته‌های پارانشیمی در ناحیه مغز، کروی شکل هستند. روی سطح اپیدرم کرک‌های ساده و ترشحی مشاهده می‌گردد (شکل B 5، جدول 4).

شکل سطح مقطع دمگل آذین در گونه G. persicum چهار وجهی است. در زیر اپیدرم بافت استحکامی کلانشیم در 1 لایه وجود دارد. یاخته‌های پارانشیمی پوست در 4-2 لایه مشاهده می‌شوند. این یاخته‌ها فاقد کریستال هستند. بافت فیبراسکلرانشیم در 5-4 لایه دیده می‌شود. تعداد دستجات چوب- آبکش 6-5 عدد است. یاخته‌های پارانشیمی ناحیه مغز، کروی شکل هستند. روی اپیدرم کرک ساده مشاهده می‌گردد (شکل C 5، جدول 4).

شکل سطح مقطع دمگل آذین در گونه G. lucidum چهار وجهی است. 2-1 لایه کلانشیم در زیر اپیدرم دیده می‌شود. سلول‌های پارانشیم پوست در 3-2 لایه و دارای کریستال هستند. تعداد 6-5 دستجات آوندی وجود دارد. 4-2 لایه بافت استحکامی در بالای بافت آوند آبکش از نوع فیبراسکلرانشیمی مشاهده می‌شود. یاخته‌های پارانشیمی مغز دیده نمی‌شود. روی اپیدرم کرک‌های ساده مشاهده می‌گردد (شکل D 5، جدول 4).

مقطع عرضی دمگل آذین در گونه G. pyrenaicum بیضی است. 2-1 لایه کلانشیم در زیر اپیدرم دیده می‌شود. یاخته‌های پارانشیمی پوست در 4-2 لایه مشاهده می‌شود. بافت فیبراسکلرانشیم روی دستجات آوندی دارای 4-2 لایه است. تعداد دستجات چوب-آبکش 8-7 عدد است. یاخته‌های پارانشیمی در ناحیه مغز، کروی شکل هستند. روی اپیدرم کرک ساده مشاهده می‌گردد. در لایه‌های پارانشیم کریستال دیده می‌شود (شکل E 5، جدول 4).

مقطع عرضی دمگل آذین در گونه G. rotundifolium  سه قسمتی است. در زیر اپیدرم 2-1 لایه بافت استحکامی کلانشیم وجود دارد. یاخته‌های پارانشیمی پوست در 4- 2 لایه مشاهده می‌شوند و واجد کریستال هستند. بافت فیبراسکلرانشیم در 4-2 لایه وجود دارد. تعداد دستجات چوب-آبکش 6-5 عدد است. یاخته‌های پارانشیم مغز، کروی هستند. سطح اپیدرم کرک‌های ترشحی مشاهده می‌شود (شکل F 5، جدول 4).

سطح مقطع دمگل آذین در گونه G .stepporum  گرد است. در زیر اپیدرم 1-2 لایه کلانشیم وجود دارد. بافت پارانشیم در 6-4 لایه مشاهده می‌شود و دارای کریستال هستند. بافت استحکامی فیبراسکلرانشیم در 6-4 لایه دیده می‌شود. تعداد دستجات چوب- آبکش 6-5 عدد است. یاخته‌های پارانشیمی مغز کروی شکل هستند. اپیدرم دارای کرک ساده است (شکل G 5، جدول 4).

مقطع عرضی دمگل آذین در گونهG. collinum تا حدودی چهارضلعی، به نظر می‌رسد. 3-1 لایه کلانشیم در زیر اپیدرم وجود دارد. بافت پارانشیم در 6-4 لایه دیده می شود و دارای کریستال هستند. بافت فیبراسکلرانشیم در بالای دستجات آوندی دارای 6-3 لایه است. تعداد دستجات چوب-آبکش 6-5 عدد است. یاخته‌های پارانشیمی مغز کروی شکل بوده و تا حدودی تحلیل رفته‌اند. روی اپیدرم کرک‌های ساده و ترشحی دیده می‌شود (شکل H 5، جدول 4).

مقطع عرضی دمگل آذین در گونهG. pusillum ، کم وبیش گرد است. یاخته‌های پارانشیم پوست 5-2 لایه و دارای کریستال هستند. در زیر اپیدرم 2-1 لایه کلانشیم وجود دارد. در زیر کلانشیم، 5-2 لایه فیبراسکرانشیم مشاهده می‌شود. تعداد دستجات آوندی در این گونه 7-6 عدد است. یاخته‌های پارانشیم مغز به صورت گرد حضور دارند. اپیدرم دارای کرک‌های ساده و ترشحی است (شکل I 5، جدول 4).

شکل سطح مقطع دمگل آذین در گونه G. robertianum نامنظم است. در زیر اپیدرم 2-1 لایه بافت استحکامی کلانشیم مشاهده می‌شود. بافت پارانشیم در 4-1 لایه و دارای کریستال دیده می‌‌‌شود. بافت فیبراسکلرانشیم  4-1 لایه است. تعداد دستجات آوندی 7-6 عدد است. یاخته‌های پارانشیم مغز، کروی شکل هستند. سطح اپیدرم دارای کرک‌های ترشحی است. (شکل J 5، جدول 4).

بحث و نتیجه گیری

آنالیز داده‌های ریخت شناسی در گونه‌های مورد مطالعه از سرده Geranium نشان داد این گونه‌ها توسط ویژگی‌های ریختی کمی و کیفی به خوبی قابل تفکیک می‌باشند (شکل 2). صفاتی مانند وجود یا عدم وجود غده و ریزوم، شکل برگ‌ها، وجود یا عدم وجود کرک، وضعیت پاربرها و اندازه گل‌ها در شناسایی گونه‌های مورد مطالعه از سرده Geranium حائز اهمیت است. Esfandani-Bozchaloyi و همکاران (10)، 13 گونه از سرده Geranium را بر مبنای صفات ریخت شناسی در دو گروه مختلف قرار دادند. براین اساس گونه‌های G. persicum، G. tuberousum و G. stepporum به علت شباهت‌های ریختی در یک گروه قرار گرفتند.

 

 

جدول4- ویژگی‌های تشریحی دمگل‌آذین در گونه‌های مورد مطالعه سرده Geranium

Pedicel characters

Taxa

Cross section

No. of collenchyma layer

No. of parenchyma layer

No. of fibr layer

Number of vascular

Trichome

Cavity in pith

Crystal

G. pyrenaicum

ovate

1-2

2-4

2-4

7-8

non- glandular

-

+

G. collinum

foursquare

1-3

4-6

3-6

5-6

non- glandular and  glandular

±

+

G. lucidum

irregular

1-2

2-3

2-4

5-6

non- glandular

+

+

G. pusillum

±circular

1-2

2-5

2-5

6-7

non- glandular and  glandular

-

+

G. dissectum

±circular

1-2

3-5

2-3

6-7

non- glandular

±

+

G. robertianum

irregular

1-2

1-4

1-4

6-7

glandular

-

+

G. persicum

pentagular

1

2-4

4-5

5-6

non- glandular

-

_

G. rotundifolium

trigular

1-2

2-4

2-4

5-6

glandular

-

+

G. stepporum

circular

1-2

4-6

4-6

5-6

non- glandular

-

+

G. tuberosum

ovate

1-2

1-6

2-5

7-9

non- glandular and  glandular

-

+

 

شکل 5- تصا‌ویر آناتومی دمگل آذین در گونه‌های سرده Geranium: .A G. dissectum (16957)، .B  G. tuberosum (20263)، .C G. persicum (32952)، .D G. lucidum (32744)، .E G. pyrenaicum (40745)، .F G. rotundifolium (8028)، .G G. stepporum (18677)، .H G. collinum (15951)، .I G. pusillum (10080)، .J  G. robertianum (34582)، (مقیاس در نمای کلی:100، در نمای نزدیک 20 میکرومتر). (e. اپیدرم، c. کلانشیم، f. فیبر، ph. فلوئم، x. گزیلم).

 

مطالعه ما نیز این گروه‌بندی را تایید می‌کند. این گونه‌ها گیاهانی با ریشه غده‌ای هستند وهر سه به زیرسرده Geranium بخش Tuberosa تعلق دارند. ولی سه گونه G. rotandifolium، G. collinum از زیر سرده Geranium بخش Geranium  و G. dissectum از زیرسرده Geranium بخش Dissecta در مطالعه Esfandani-Bozchaloyi و همکاران (10) در یک گروه و در این تحقیق در سه گروه مجزا قرار گرفتند. گونه‌های G. pyrenaicum و G. pusillum به دلیل شباهت‌ در برگ‌ها، گلبرگ‌ها، تراکم کرک‌ها، و ریشه غیرغده‌ای در یک گروه قرار گرفتند. هر دو این گونه‌ها براساس طبقه‌بندی Yeo (25) در زیرسرده Robertium بخش Batrachioides قرار دارند. گونه‌های G. collinum و G. rotundifolium به زیرسرده Geranium بخش Geranium تعلق دارند ولی براساس آنالیز داده‌های ریخت شناسی در این مطالعه در دوگروه مجزا قرار گرفتند. G. collinum جز گیاهان چندساله و ریزوم دار و G. rotundifolium گیاهی یک یا دوساله است. هر یک از سه گونه G. lucidum، G. dissectum و G. robertianum درگروه های مجزایی قرار گرفتند. بر اساس طبقه‌بندی Yeo (24)،  G. lucidum به زیرسرده Robertium بخش Lucida ، G. dissectum به زیر سرده Geranium بخش Dissecta و G. robertianum به زیرسرده Robertium بخش Ruerta تعلق دارند. هر سه این گونه‌ها فاقد ریشه‌های غده‌ای هستند و از لحاظ ریخت‌شناسی تفاوت‌های زیادی بین این گونه‌ها در شکل گلبرگ، تراکم و نوع کرک‌های گیاه و ویژگی‌های پاربرها وجود دارد بنابراین در نتایج حاصل از آنالیز به صورت گروه‌های مجزایی دیده می‌شوند. اگرچه Yeo (26) به وجود هیبریدهای بسیاری در بین گونه‌های این سرده اشاره کرده است ولی در 68 جمعیت مورد بررسی در این مطالعه، گیاهی با ویژگی‌های بینابینی دیده نشد.

مطالعه دانه گرده در تعدادی از گونه‌های سرده Geranium توسط Aedo و همکاران (5) نشان داد دانه گرده گونه G. dissectum دارای قطر قطبی µm  79-63 و قطر استوایی µm 80-62 است. آنها بیان داشتند دانه گرده گونه‌های چند ساله نیز مشابه همین گونه است. درحالیکه مطالعه حاضر نشان داد جمعیت مورد بررسی از گونه G. dissectum با داشتن قطر قطبی µm 65-44 و قطر استوایی µm 66-45 دارای کوچکترین دانه گرده می‌باشد. Shehata (23) با بررسی دانه گرده در 16 گونه مختلف از تیره شمعدانی به اهمیت صفات گرده در تفکیک سرده‌های تیره شمعدانی پرداخت (2). اگرچه Deniz و همکاران (8) بیان داشتند تفاوت قابل ملاحظه‌ای در ویژگی دانه گرده در بین بخش‌های مختلف سرده Geranium وجود ندارد ولی مطالعه Onsori و همکاران (20) بیانگر وجود تنوع از نظر دانه گرده بین بخش‌های این سرده می‌باشد. تحقیق حاضر نیز با بررسی ریزریخت‌شناسی دانه گرده با استفاده از میکروسکوپ نوری وجود تنوع در بین گونه‌های مورد بررسی سرده Gearnium به ویژه در صفاتی مانند طول قطبی و طول استوایی را نشان می‌دهد. بر همین اساس سه گروه با دانه‌های گرده کوچک، متوسط و بزرگ شناسایی شد. دانه گرده‌ها بر اساس نسبت P/E یا اندیس شکل در دو گروه تقریبا گرد و بیضوی قرار گرفتند. گونه‌هایی با دانه گرده تقریبا گرد همگی بجز گونه G. pusillum (از زیرسرده Robertium) به زیرسرده Geranium تعلق دارند. دانه گرده‌های کشیده‌تر همگی بجز G. persicum (از زیرسرده Geranium)، متعلق به زیر سرده Robertium است.

مطالعه حاضر با بررسی صفات تشریحی در دم گل‌آذین ده گونه از سرده Geranium، نوع کرک، تعداد دستجات آوندی، وجود یا عدم وجود پارانشیم مغزی و شکل سطح مقطع را در تفکیک گونه‌ها موثر نشان داد. کرک در مطالعات سیستماتیک مقایسه‌ای و ریخت شناسی مقایسه‌ای اهمیت ویژه‌ای دارد (19). داده‌های تشریحی این مطالعه نشان دهنده اهمیت نوع کرک (ساده، تشریحی یا هردو) در تشخیص گونه‌های نزدیک به هم مانند G. pyrenaicum و G. routondifolim یا گونه‌های G. persicum و G. tuberosum مفید می باشد. سلیمی پور و همکاران (21) نیز به نقش تراکم کرک در تشخیص این گونه‌ها اشاره کرده‌اند که بیانگر اهمیت این ویژگی در گونه‌های سرده Geranium است. پارانشیم مغزی در اکثر گونه‌ها وجود دارد البته گونه G. lucidum فاقد پارانشیم مغزی بوده و در گونه‌های G. collinum و G. dissectum پارانشیم مغزی تا حدودی تحلیل رفته است. Fodorea و Tamas (12) به اهمیت صفاتی مانند تعداد دستجات آوندی، حضور یا عدم حضور اسکلرانشیم و کریستال‌های اگزالات کلسیم در شناسایی گونه‌های سرده Geranium پرداخته‌اند. Kumar (1977) به نقش صفات تشریحی ساقه و گره ساقه در شناسایی گونه‌ها در در راسته‌ی شمعدانی اشاره کرده است. Aedo (6) به اهمیت وجود یا عدم وجود کریستال و تعداد دستجات آوندی ساقه اشاره کرده است و معتقد است این ویژگی‌ها از صفات مهم در تنوع ژنتیکی این سرده می‌باشند. سلیمی پور و همکاران (20) نشان دادند ویژگی‌های تشریحی ساقه و برگ در 10 گونه از سرده Geranium در تشخیص گونه‌های ریزوم‌دار و غده‌دار موثر بودند. نتایج این مطالعه نشان داد اگرچه شباهت‌هایی بین گونه‌های غده‌ای از نظر تشریحی وجود دارد ولی ویژگی‌های تشریحی در دم‌گل‌آذین این گیاهان چندان در جدا کردن گونه‌های غده‌ای از غیر غده‌ای موثر نمی‌باشد. مقایسه تشریح دمگل‌آذین با ساقه نشان می دهد تعداد لایه‌های کلانشیم در دمگل‌آذین کمتر از ساقه است. فیبر در دمگل‌آذین تمام گونه‌های مورد بررسی در این مطالعه پیوسته است درحالیکه در ساقه گونه‌هایی مانند G. stepparum، G. persicum و G. tuberosum غیر پیوسته است (21). بر اساس گزارش سلیمی پور و همکاران (21)، بلور در ساقه هیچ یک از گونه‌های مورد مطالعه Geranium وجود نداشت، درحالیکه برگ این گونه‌ها به جز G. persicum و G. rotandifolium واجد بلور بودند. بررسی تشریح دمگل‌آذین در مطالعه‌ی حاضر بیانگر حضور بلور در تمام گونه‌های مورد بررسی به جز گونه G. persicum است.

انطباق داده‌های حاصل از مطالعات ریخت شناسی، گرده شناسی و تشریحی دمگل آذین در گونه‌های سرده Geranium نشان داد، داده‌های گرده شناسی نیز در تایید گروه‌بندی ریختی،  قرارگیری گونه‌های G. stepporum ، G. tuberosum و G. persicum در یک گروه را تایید می کند. بر اساس آناتومی نیز اگرچه شباهت‌هایی در این سه گونه یافت می‌شود ولی صفاتی مانند شکل سطح مقطع، وجود کرک ساده در دو گونه G. persicum و G. stepporum و کرک ساده و ترشحی در گونه G. tuberosum و عدم وجود کریستال در گونه G. persicum در تفکیک و تشخیص این گونه‌ها راه‌گشا است. در مورد G. collinum، اگرچه بر اساس آنالیز دانه گرده با گونه‌های فوق در یک گروه واقع شده اما بر اساس آنالیز ریخت‌شناسی در گروهی جدا قرار گرفته و از نظر آناتومی نیز تفاوت‌هایی با هم دارند که با توجه به سطح بررسی بیانگر ناتوانی داده‌های دانه گرده در جداسازی این گونه و در مقابل اهمیت داده‌های ریخت‌شناسی و آناتومی در شناسایی و تفکیک این گونه است. گونه‌های G. pyrenaicum و G. pusillum بر اساس آنالیز ریخت‌شناسی و همچنین دانه گرده در یک گروه واقع شده‌اند. گونه G. pyrenaicum دارای دانه‌های گرده بزرگ‌تری نسبت به گونه G. pusillum است. از نظر صفات تشریحی نیز اگرچه شباهت‌های زیادی بین دو گونه دیده می‌شود ولی صفاتی مانند شکل سطح مقطع و تعداد دستجات آوندی در تفکیک این دو گونه مفید است. گونه‌های G. rotundifolium، G. lucidum،G. robertianum  و G. dissectum بر اساس آنالیز ریخت‌شناسی در گروه‌های جدا قرار دارند اما بر اساس آنالیز دانه گرده، دو گونه G. rotundifolium و G. lucidum همراه با G. pyrenaicum و G. pusillum در یک گروه قرار گرفته‌اند. بر اساس داده‌های آناتومی دو گونه G. rotundifolium و G. lucidum تفاوت‌هایی از نظر شکل سطح مقطع، نوع کرک و وجود یا فقدان پارانشیم مغزی با هم دارند. بر اساس آنالیز ریخت‌شناسی نیز شباهتی که تاییدکننده نزدیکی این دو با G. pyrenaicum و G. pusillum باشد یافت نشد. گونه‌های G. robertianum و G. dissectum در آنالیز دانه گرده در یک گروه قرار گرفته‌اند ولی بر اساس آنالیز ریخت‌شناسی در گروه‌های جداگانه قرار دارند. از نظر صفات تشریحی دو گونه تفاوت‌هایی از نظر شکل سطح مقطع، نوع کرک و پارانشیم مغز نشان دادند. نتایج حاصل از سه نوع داده ریخت‌شناسی، گرده‌شناسی و تشریح دمگل آذین در گونه‌های مختلف سرده Geranium نشان داد ارزش هر یک از داده‌ها در تفکیک گونه‌ها متفاوت است. در تفکیک و شناسایی برخی گونه‌ها داده‌های ریخت شناسی و در برخی دیگر داده‌های گرده شناسی یا تشریحی موثرتر بودند. ارائه این گزارش‌ها برای سایر گونه‌های سرده Geranium و در نهایت آنالیز فیلوژنتیک می‌تواند در تعیین روابط درون گونه‌ای و بین گونه‌ای در این سرده بسیار موثر باشد.

سپاسگزاری

نویسندگان از کلیه حمایت‌های جناب آقای دکتر مسعود رنجبر به جهت ایجاد امکان استفاده از هرباریوم دانشگاه بوعلی سینا جهت انجام این تحقیق و همچنین از دانشگاه پیام نور به جهت حمایت‌های مالی سپاسگزاری می‌نمایند.

1- بستوه فیل‌آبادی، مرضیه، یوسفی، مهدی، میرجلیلی، سید عباس. (1399). بررسی فلوریستیک کوه چوبین در استان چهارمحال و بختیاری. مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران) (علمی) 363-353، (2) 33.
2- کشاورزی, مریم، تقی پور، الهام، ناظم بکایی، زهرا. (1395). ریخت شناسی گرده در گونه های Erodium (L.)L’Hér (Geraniaceae ) در ایران. مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران) (علمی) 885-874 ،(4) 29.
 
3- Aedo, C. Muñoz Garmendia, F. and Pando, F. (1998). World Checklist of Geranium L. (Geraniaceae). Ann. Jard. Bot. Madrid. 56: 1-42.
4- Aedo, C. (2001). Taxonomic revision of Geranium sect. Brasiliensia (Geraniaceae). Syst. Bot. 26: 205-215.
5- Aedo, C. Fiz, O. Alarcon, M.L. Navarro, C. and Aldasoro J.J. (2001). Taxonomic Revision of Geranium sect. Dissecta (Geraniaceae). Systematic Botany, 30: 533-558.
6- Aedo, C. (2007). A new species of Geranium sect. Neoandina (Geraniaceae) from Colombia. Journal of the Terrey Botanical Society. 134: 534-539.
7- Ather, A. Abid, R. and Qaiser, M. (2012). The seed atlas of Pakistan–VII. Geraniaceae. Pakistan J. Bot. 44: 1059-1064.
8- Deniz, I., Cirpici, A. and Yildiz K. (2013). Palynological studyof the Geranium (Gearaniacea) species from the Thrace region (Turkey-in-Europe). Phytologia Balcania 19: 347-355.
9- Erdtman, G. (1952). Pollen Morphology and Plant Taxonomy—Angiosperms. Almqvist and Wiksell, Stockholm, 539 p.
10- Esfandani-Bozchaloyi, S. Sheidai, M. Keshavarzi, M. and Noormohammadi Z. (2018). Species identification and population structure analysis in Geranium sung. Geranium (Geraniaceae). Hacquetia 17: 235-246.
11- Faghihnia, Gh. and Nasseh, Y. (2002). Erodium litvinovii Woron.(Geraniaceae), A new record from Iran, Iran. J. Bot., 9: 177-179.
12- Fodorea, C.S. and Tamas, M.(2005). Root, stem and leaf anatomy of Geranium palustre Torner Cent. (Geraniaceae). Revista Medico-Chiruricala A Societatii de Medici si Naturalisti Din Iasi (Iasi) 109: 419-21.
13- Janighorban, M. (2009). In Assadi, M. et al. (eds.) Flora of Iran. Geraniaceae. vol. 62. R.I.F.R., Tehran, 136 pp. [In Persian].
14- Keshavarzi M. Behzadifar M. & Nazem Bokaee Z. (2016). Pollen morphology of some Geranium subgenus Robertium species of Iran. Modern Phytomorphology 10: 39-45.
15- Keshavarzi, M. and Esfandani-Bozchaloyi, S. (2018). Macro- and micro-morphological study of fruits and seeds in the genus Geranium (Geraniaceae). Phytotaxa 371: 185-204.
16- Kumar A (1977). Studies in Geraniales: 10 the nodal organization, Proceedings of the Indian Academy of Sciences 86: 99-106.
17- Mabberley, D.J. (2008). Mabberley’s Plant Book, a portable dictionary of plants, their classification and uses. Cambridge University Press, Cambridge, 1021 pp.
18- Marcussen, T. and Meseguer, A.S. (2017). Species-level phylogeny, fruit evolution and diversification history of Geranium (Geraniaceae). Mol. Phyl. Evol. 110: 134-149.
19- Metcalfe, C.R. and Chalk, L. (1988). Anatomy of the dicotyledones. 2 nd ed. Oxford: Clarendon Press.
20- Onsori, S. Salimpour, F. and Mazooji, A. (2010). The new record of Geranium linearilobum DC. based on anatomy and micromorphological study of pollen and seed, in Iran. J. Plant Sci. Res. 5: 21-30. [In Persian].
21- Salimpour, F. Mazooji, A. and Onsori, S. (2009). Stem and leaf anatomy of ten Geranium L. species in Iran. Afr. J. Plant Sci. 3: 238-244.
22- Schönbeck-Temesy, E. (1970). Geraniaceae. In Rechinger, K.H. (ed.). Flora Iranica 69: 30-58. Akademische Druck, Graz, Austria.
23- Shehata, A. (2008). Pollen morphology of Egyptian Geraniaceae: an assessment of taxonomic value. International Journal of Botany 4: 67-76.
24- Verhoeven, R. and Venter, H. (1992). Pollen morphology of Geranium (Geraniaceae) in southern Africa. S. Afr. J. Bot. 58: 440-447.
25- Yeo, P.F. (1984). Fruit discharge Type in Geranium (Geraniaceae): Its use in classification and its evolutionary implications. Bot. J. Linn. Soc. 89: 1-36.
26- Yeo, P.F. (2004). The morphology and affinities of Geranium sections Lucida and Unguiculata. The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society 144: 409-429.
Volume 35, Issue 4
November 2022
Pages 721-733
  • Receive Date: 14 May 2020
  • Revise Date: 28 December 2020
  • Accept Date: 04 April 2021