بخشی از پاورپوینت
اسلاید 2 :
تعیین روابط بین گونه ها در برخی از گونه های جنس Dracocephalum با تکیه بر شواهد ریز ریخت شناسی
اسلاید 3 :
چکيده
جنس Dracocephalum L. با نام فارسی زرین گیاه یکی از جنس های تیره نعنا با دارا بودن 60 تا 70 گونه در جهان بصورت وحشی در نقاط وسیعی از ایران رشد می کند و دارای اثرات ضد-هیپرلیپیدمی و سیستم ایمنی میباشد. این جنس دارای 11 گونه در ایران می باشد. در تحقیق حاضر 5 گونه از این جنس از نظر مطالعات فندقچه مورد بررسی قرار گرفتند و تعداد 20 صفت (12 صفت کمي و 4 صفت کيفي) براي انجام مطالعات بيومتري و تاکسونومي عددي انتخاب شدند.
در این مطالعه برای مشخص نمودن وجود تفاوت معنی دار در بین صفات کمی آنالیز ANOVA و برای گروهبندی و مطالعه روابط بین تاکسون های مورد مطالعه، پس ازاستاندارد کردن داده های مورد نظر آنالیز های آماری چند متغیره، WARD و PCA انجام گرفت. همچنین برای مشخص نمودن متغیرترین صفات و متمایز ترین صفات در جدایی مرز بین گونه ها آنالیز های تجزیه به مولفه اصلی، PCA loding و PCA biplot با استفاده از نرم افزار PAST رسم شد. . تجزیه و تحلیل آماری ANOVA بین صفات کمی تفاوت معنی داری را نشان داد. و آنالیز های WARD و PCA نشان داد که دو گونه D. kotschyi و D. multicaule و گونه های D. Aucheri و D. moldavica بیشترین قرابت را با یکدیگر نشان دادند. در این مطالعه گونه D. thymiflorum بیشترین واگرایی را نسبت به گونه های دیگر نشان داد.
اسلاید 4 :
مقدمه
تیره نعنا با دارا بودن 236 جنس و بیش از 7000 گونه به سبب صفات بسيار مشخص و متمايز و به دلیل اهمیت اقتصادی كه دارد جزء نخستين خانواده هاي شناخته شده میباشد (Harley et al. 2004). جنسL. Dracocephalum به عنوان یکی از جنس های این تیره بصورت وحشی در نقاط وسیعی از ایران رشد می کند دارای اثرات ضد-هیپرلیپیدمی و سیستم ایمنی میباشد (Golshani et al. 2004). این گیاه در زبان فارسی "زرین گیاه" ، " بادرنجبویه دنایی" ، "بادرشخبویه"، "بادرشبی" و در بعضی از منابع به اشتباه بادرنجبویه نامیده میشود. درانگلیسی به نام " Dragonhead" خوانده میشود و دارای 60 تا 70 گونه در جهان است(Koohdar et al. 2018).
این جنس شامل گياهان علفي چند ساله و یا بوته ای و بندرت یکساله با ساقه هاي متعدد میباشد. برگها تخم مرغي، تخم مرغي - مثلثی، تخم مرغي - مستطیلی و مستطیلی – سر نیزه ای هستند. برگه ها اغلب در انتها و در حاشیه با دندانه های منتهی به نوک بلند و خار مانند میباشند. كاسه گل لوله اي یا لوله ای استکانی است و دارای 10 -15 رگه میباشد. لبه بالايي کاسه گل دارای سه دندانه است که دندانه میانی بزرگتر میباشد. لبه پایینی کاسه دارای دو دندانه با رگه های منشعب و شبکه مانند است زاویه بین دو دندانه دارای تاخوردگی و ضخیم میباشد.
جام گل در این جنس دارای دو لبه میباشد که لوله آن در محل لبه ها پهن و باد کرده میباشد. لبه بالایی جام گل راست یا کمی خمیده، دارای فرو رفتگی و با بریدگی عمیق دیده میشود. در حالیکه لبه پایینی دارای سه لوب است که لوب میانی چاله دار و بزرگتر میباشد. پرچم ها چهارعدد هستند که جفت بالایی کمی بلند تر از جفت پایینی است و میله های پرچم معمولا مساوی جام گل یا بلند تر و بیرون آمده هستند. کیسه بساک کرک دار و یا بدون کرک، دارای دو حجره دور از هم میباشد. کلاله داراری دو شاخه مساوی میباشد. فندقچه ها مستطیلی دارای زائده غشایی در انتها هستند. آرئول دارای دو لوب مورب میباشد (جم زاد، 1391).
صفات مربوط به ریز ریخت شناسی بذرها و فندقها بطور موفقيت آمیز در مطالعات سيستماتيكي مورد استفاده قرار مي گيرند. و ميكروسكوپ الكتروني اسكن (SEM) ریز صفات مفيدي را جهت فرايندهاي رده بندي فراهم نموده است (Barthlott 1981).
صفاتی همچون تزئينات سطح، ماهيت سلولهاي اگزوكارپ و ساختار دروني پوسته دانه در تاكسونومي خانواده Lamiaceae مفيد واقع شده و كاربرد سيستماتيكي دارند و می توانند برای نشان دادن روابط بین گونه ها مفید باشند ((Hedge 1992; Dink et al. 2009).
جام گل در این جنس دارای دو لبه میباشد که لوله آن در محل لبه ها پهن و باد کرده میباشد. لبه بالایی جام گل راست یا کمی خمیده، دارای فرو رفتگی و با بریدگی عمیق دیده میشود. در حالیکه لبه پایینی دارای سه لوب است که لوب میانی چاله دار و بزرگتر میباشد. پرچم ها چهارعدد هستند که جفت بالایی کمی بلند تر از جفت پایینی است و میله های پرچم معمولا مساوی جام گل یا بلند تر و بیرون آمده هستند. کیسه بساک کرک دار و یا بدون کرک، دارای دو حجره دور از هم میباشد. کلاله داراری دو شاخه مساوی میباشد. فندقچه ها مستطیلی دارای زائده غشایی در انتها هستند. آرئول دارای دو لوب مورب میباشد (جم زاد، 1391).
صفات مربوط به ریز ریخت شناسی بذرها و فندقها بطور موفقيت آمیز در مطالعات سيستماتيكي مورد استفاده قرار مي گيرند. و ميكروسكوپ الكتروني اسكن (SEM) ریز صفات مفيدي را جهت فرايندهاي رده بندي فراهم نموده است (1981 Barthlott ).
صفاتی همچون تزئينات سطح، ماهيت سلولهاي اگزوكارپ و ساختار دروني پوسته دانه در تاكسونومي خانواده Lamiaceae مفيد واقع شده و كاربرد سيستماتيكي دارند و می توانند برای نشان دادن روابط بین گونه ها مفید باشند ((Hedge 1992; Dink et al. 2009).
اسلاید 5 :
Cantino (1992) و Reyding (1993) از صفات فندقچه ها نظير فراساختار، ریخت شناسی سطح بذرها و نحوه آرايش آنها در آناليزكلادستيك درون خانوده Labiatae استفاده نمودند.
(1993) Ryding، صفات سطوح فندقچه ها را در جنسهاي گوناگون تيره Lamiaceae به كمك ميكروسكوپ الكتروني اسكن (SEM) مورد مطالعه قرار دارد. سطح بذرها بطور تيپيك صاف بوده و صفات ریز ریخت شناسی جهت تمايز تاكسونها مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه فندقچه گونه هاي قبيله Saturejeae از خانوده Lamiaceae ، الگوهاي تزئينات ( اغلب شبكه اي ) در اين گروه صفات بسيار مفيدي بودند ولي به دليل عدم متغییر بودن محسوس رنگ، اندازه و شكل فندقچه ها و یا تصادفی بودن تغییرات داراي ارزش زيادي در مطالعات تاكسونومي اين گروه نمي باشند
Lobova و Budantsev در سال 1997 با بررسی فندقچه 32 گونه از جنس Dracocephalum به این نتیجه رسیدند که شکل فندقچه در این گونهها مستطیلی، بیضوی، تخممرغی و سه گوش است. تزئینات سطح فندقچه نیز در این گونهها صاف و دارای تزئینات به صورت مشبک و یا سلولی شکل هستند.
با توجه به مطالب بالا اهداف مطالعه حاضر میتوان به تاکسونومی و تعیین مرز روابط بین گونه ها و تعیین متغییر ترین و متمایزترین صفات با استفاده از مطالعات فندقچه در جنس Dracocephalum اشاره نمود.
اسلاید 6 :
مواد و روشها
در این تحقیق 5 گونه از جنس Dracocephalum از نظر مطالعات فندقچه مورد بررسی قرار گرفتند. مشخصات گونهها ی مورد بررسي در جدول 1 آمده است. براي به دست آوردن صفات کمي و کيفي در انجام مطالعات فندقچه از مقالات موجود در رابطه با مطالعه میکرومورفولوژيکي اين جنس استفاده شد برخي از اين صفات در ميان تاکسونهاي مورد بررسي يکسان بودند و تنوع و تغيير مشخصي نشان نمي دادند بنابر این کنار گذاشته شدند. به اين ترتيب تعداد 20 صفت (12 صفت کمي و 4 صفت کيفي) براي انجام مطالعات بيومتري و تاکسونومي عددي انتخاب شد(جدول 2).
جدول1. مشخصات زیستگاهی و هرباریومی تاکسون های مورد مطالعه از جنس Dracocephalum در مطالعه فندقچه
اسلاید 7 :
جدول2. صفات کمی و کیفی در مطالعات فندقچه در جنس Dracocephalum
اسلاید 8 :
به منظور انجام آناليزهاي آماري چند متغيره صفات کيفي به صورت دو حالته و چند حالته کد گذاري شدند و براي صفات کمي از ميانگين اندازهگيريها در جمعيتها استفاده شد. به منظور انجام بررسيهاي میکرومورفولوژی، فندقچه نمونه ها بر روی پایکهای مخصوص عکسبرداری الکترونی (stub) قرار داده و با استفاده از چسبهای ویژه دو طرفه بمنظور مشاهده زیر میکروسکوپ الکترونی تثبیت شدند. عکسبرداری الکترونی در آزمایشگاه مرکزی SEM و توسط کارشناسان این مرکز انجام گرفت. نمونه های گرده بر روی پایکها توسط پوششی از طلا پوشانده شده (coat) و تحت ولتاژ 15kv قرار داده شده ، سپس در بزرگنمائیهای متفاوت بررسی و از زوایای مختلف از نمونه ها عکس تهیه گردید. نهایتا صفات بدست آمده از طریق مقالات و مشاهدات شخصی توسط برنامه نرم افزاری Digimizer.5.4.9 اندازه گیری و به منظور آنالیزهای بعدی در جداول اکسل ذخیره گردید.
در این مطالعه برای مشخص نمودن وجود تفاوت معنی دار در بین صفات آنالیز ANOVA توسط نرم افزار PAST انجام گرفت. برای گروهبندی و مطالعه روابط بین تاکسون های مورد مطالعه، پس ازاستاندارد کردن داده های مورد نظر آنالیز های آماری چند متغیره WARD و PCA (Principal components) انجام گرفت. همچنین برای مشخص نمودن متغیرترین صفات و متمایز ترین صفات در جدایی مرز بین گونه ها آنالیز های تجزیه به مولفه اصلی، PCA loding و PCA biplot با استفاده از نرم افزار PAST رسم شد(Podani 2000; Hammer et al. 2012).
نتايج و بحث
در این مطالعه 12 صفت کمی و 6 صفت کیفی از 5 گونه Dracocephalum مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری ANOVA بین صفات کمی تفاوت معنی داری را نشان داد.
بررسی خصوصیات کیفی فندقچه در گونه D. kotschyi
در این گونه فندقچه ها سیاه رنگ، مستطیلی- مثلثی شکل، در نوک تیز و قاعده گرد و تزئینات بصورت صفحات دایره ای شکل چندقسمتی در سطح میباشند(شکل1 ).
شکل1. شکل میکروسکوپ الکترونی گونه D. kotschyi
a: نمایی از سطح شکمی فندقچه، b: نمایی از سطح پشتی فندقچه،c: تزئینات سطح فندقچه
اسلاید 9 :
بررسی خصوصیات کیفی فندقچه در گونه D. thymiflorum
در این گونه فندقچه ها سیاه رنگ، تخم مرغی شکل، نوک و قاعده گرد و دارای تزئینات گلومرولی در سطح میباشند(شکل 2).
شکل2. شکل میکروسکوپ الکترونی گونه D. thymiflorum
a: نمایی از سطح شکمی فندقچه ، b: نمایی از سطح پشتی فندقچه ،c : تزئینات سطح فندقچه
بررسی خصوصیات کیفی فندقچه در گونه D. moldavica
در این گونه فندقچه ها قهوه ای رنگ، تخم مرغی شکل ، نوک و قاعده گرد و دارای تزینات راه راه در سطح میباشند (شکل3).
شکل3. شکل میکروسکوپ الکترونی گونه D. moldavica
a: نمایی از سطح شکمی فندقچه ، b: نمایی از سطح پشتی فندقچه ،c : تزئینات سطح فندقچه
اسلاید 10 :
بررسی خصوصیات کیفی فندقچه در گونه D. aucheri
در این گونه فندقچه ها سیاه رنگ، تخم مرغی شکل، نوک و قاعده گرد و دارای تزئینات مشبک سلولی در سطح میباشند (شکل4)
شکل 4. شکل میکروسکوپ الکترونی گونه D. aucheri
a: نمایی از سطح شکمی فندقچه ، b نمایی از سطح پشتی فندقچه ، تزئینات سطح فندقچه
بررسی خصوصیات کیفی فندقچه در گونه D. multicaule
در این گونه فندقچه ها سیاه رنگ، مستطیلی- مثلثی شکل، نوک تیز، در قاعده بریده و دارای تزئینات بصورت سپری شکل در سطح میباشند(شکل 5).
شکل5. شکل میکروسکوپ الکترونی گونه D. multicaule
a: نمایی از سطح شکمی فندقچه ، b: نمایی از سطح پشتی فندقچه ،c: تزئینات سطح فندقچه
اسلاید 11 :
در این مطالعه شکل فندقچه، تزئینات روی سطح فندقچه صفت متمایز کننده در بین گونه ها میباشد. بین صفات کمی (جدول3) مورد مطالعه گونه D. kotschyi دارای بیشترین مقدار در صفات طول و عرض فندقچه ، طول و عرض تزئینات سطح شکمی فندقچه و طول تزئینات سطح پشتی فندقچه، گونه D. multicaule دارای بیشترین مقدار در صفات طول و عرض ناف و طول تزئینات سطح پشتی فندقچه و گونه D. moldavica دارای کمترین مقدار در صفات طول ناف، عرض ناف، طول تزئینات سطح پشتی فندقچه، طول حفره موجود در ناف، طول سلول های موجود در ناف و عرض سلول های موجود در ناف میباشد.
جدول3. صفات کمی در مطالعات فندقچه(مقیاس میکرومتر)
اسلاید 12 :
روش تجزیه به مولفه های اصلی نشان میدهد که دو مولفه اول 74.18 % از کل تغییرات را نشان میدهند. در مولفه اول که 54.32 % از تغییرات را شامل میشود، صفات طول و عرض ناف و عرض سلول های موجود در ناف متغیرترین صفات بودند. طول تزئینات سطح پشتی فندقچه، شکل فندقچه، نوک فندقچه، قاعده فندقچه و دیواره سلول ها در فندقچه متغیرترین صفات در مولفه دوم با 19.86% از تغییرات کل میباشند.
بررسی قرابت گونه های مورد مطالعه در جنس Dracocephalum با استفاده از صفات فندقه
بررسی ساختار فندقچه، 5 گونه از جنس Dracocephalum با استفاده از تاکسونومی عددی انجام گرفت. بررسی فندقه ها در خانواده Lamiaceaea صفات موثری را برای طبقه بندی صحیح ایجاد میکند(Bentham1848). داده های حاصل از صفات فندقچه با روش آماری WARD (شکل 6) مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این نمودار دو گونه D. kotschyi و D. multicaule و گونه های D. aucheriو D. moldavica بیشترین قرابت را با یکدیگر نشان دادند. در این مطالعه گونه D. thymiflorum بیشترین واگرایی را نسبت به گونه های دیگر نشان داد.
شکل6. نمودار WARD حاصل از صفات فندقچه در جنس Dracocephalum
اسلاید 13 :
بر اساس آنالیز PCA biplot دیده شد که گونه D. thymiflorum به دلیل صفاتی همچون عرض فندقچه، عرض حفره موجود در ناف و عرض سلول های موجود در ناف بیشترین واگرایی را به گونه های دیگر نشان داد. و به دلیل صفاتی چون شکل فندقچه، نوک و قاعده فندقچه، طول و عرض حفره موجود در ناف، طول و عرض ناف و طول و عرض فندقچه دو گونه D. kotschyi و D. multicaule بیشترین قرابت را به یکدیگر نشان دادند. طول و عرض تزئینات شکمی و پشتی فندقچه باعث قرار گیری دو گونه D. moldavica و D. aucheri در کنار یکدیگر شده است.
نتیجهگیری
در این مبحث از صفات فندقچه جهت بررسی بیوسیستماتیکی جنس Dracocephalum استفاده شد. تعدادی از صفات کمی و کیفی، برای شناسایی و تشخیص گونه ها از یکدیگر و طبقه بندی آنها دارای ارزش تاکسونومیکی هستند. به عنوان مثال صفات مهمی همانند شکل فندقچه، رنگ فندقچه، شکل نوک فندقچه، شکل تزئینات سطح فندقچه و قاعده فندقچه صفات مهم در شرح گونه ها در جنس Dracocephalum میباشد.
