Micromorphology and anatomy of achene in Thalictrum in Iran

Document Type : Research Paper

Authors

1 Associate Prof., Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran

2 Assistant Prof., Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran

3 MSc Graduate Student, Department of Plant Sciences, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran

Abstract

A comprehensive micromorphological and anatomical study was carried out on achene of 5 species and 1 variety from Thalictrum using scanning electron microscopy and hand cross sections to evaluate achene characteristics for use in the examination of systematic relationships. Considerable differences were found in achene micromorphology and anatomy both among the species and variety. Exocarp was ribbed and the shape of exocarp cells was either papillate, reticulate, ruminate and reticulate-papillate. Also the number of fibre cells, collenchymas, schlerenchymas, parenchyma and vascular bundle were important characteristics for distinguishing the taxa. A phenogram from statistical analysis based on 9 quantitative anatomical traits showed that varieties of Th. minus have different anatomical characters and are similar to Th. tacabicum. Also Our data convincingly support a close relationship between Th. isopyroides and Th. foetidum more than other species. On the other hand Th. sultanabadense with lesser vascular bundles and curved achene showed less similarity with other species. This study is congruent with the earlier groupings of the Thalictrum species based on morphology and also agrees in part with molecular studies.
The results of this study showed that the anatomical features of the achene due to the provision of diagnostic traits can be useful for identifying and isolating species of this complex genus.

Keywords

Article Title [Persian]

ریزریخت‌شناسی و تشریح میوه در جنس برگ سنایی (Thalictrum) در ایران

Authors [Persian]

  • منیژه پاکروان 1
  • رقیه زارعی 2
  • نسترن سلیمانی 3
1 دانشیار گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
2 استادیار گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
Abstract [Persian]

در تحقیق حاضر، مطالعه کاملی با استفاده از ریزریخت‌شناسی و تشریح فندقه در پنج گونه و واریته از جنس برگ سنایی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره صورت گرفت تا کاربرد صفات ریزریخت‌شناسی و تشریحی فندقه را در تعیین ارتباطات سیستماتیکی مورد ارزیابی قرار دهد. تفاوت‌های قابل ملاحظه‌ای در ویژگی‌های ریزریخت‌شناسی و تشریحی در بین گونه‌ها و واریته‌ها مشاهده شد. اگزوکارپ رگه‌دار و شکل سلول‌های آن از زگیل‌دار، مشبک، نامنظم تا مشبک-زگیل‌دار متفاوت بود. همچنین، تعداد رگه‌ها، ساختار فیبر، تعداد لایه‌های کلانشیم، اسکلرانشیم، پارانشیم و کرکپوش از ویژگی‌های مهم تشریحی برای تشخیص گونه‌ها بودند. فنوگرام حاصل از تجزیه و تحلیل‌های آماری براساس 9 صفت کمّی نشان داد که واریته‌‌هایThalictrum minus با هم تفاوت دارند و با T. tacabicum شباهت بیشتری دارند. داده‌های مطالعه حاضر، همچنین شباهت گونه‌های T. isopyroides و T. foetidum نسبت به سایر گونه‌ها را مورد تایید قرار داد. از طرفی، گونه T. sultanabadense
با داشتن تعداد دسته‌های آوندی کمتر و میوه خمیده با گونه‌های دیگر نزدیکی کمتری نشان داد. این مطالعه، با گروه‌بندی‌های قبلی که در جنس برگ سنایی صورت گرفته مطابقت داشت و تا حدی مطالعات مولکولی را روی این جنس تایید نمود. به علاوه، نتایج این تحقیق نشان داد که ویژگی‌های تشریحی میوه به دلیل فراهم کردن صفات تشخیصی می‌تواند جهت شناسایی و جداسازی گونه‌های این جنس پیچیده مفید باشد.
 

Keywords [Persian]

  • آلاله‌ایان
  • آنالیز خوشه‌ای
  • تزیینات فندقه
  • تشریح فندقه
  • میکروسکوپ الکترونی نگاره

References

Barthlott, W. 1981. Epidermal and seed surface characters of plants: systematic applicability and some evolutionary aspects. Nordic Journal of Botany 1: 345–355.
Emadzade, E., Lehnebach, C., Lockhart, P.&  Hörandl, E. 2010. A molecular phylogeny, morphology and classification of genera of Ranunculeae (Ranunculaceae) Taxon 59: 809–828.
Ghahremaninejad, F., Ataei, N. & Nejad Falatoury, A. 2017. Comparison of angiosperm flora of Afghanistan and Iran in accordance with APG IV system. Nova Biolgica Reperta 4: 73–97 (In Persian).
Ghimire, B., Lee, H., Choi, G.E., Jeong, M.J., Suh, G.U., Lee, C.H., Heo, K. & Son, S.W. 2016. Seed morphology of 12 taxa of the genus Thalictrum L. (Thalictroideae, Ranunculaceae) and its systematic implication. Phytotaxa 283: 281–285.
 Hadidchi, A., Attar, F. & Ullah, F. 2019. Using microscopic techniques for taxonomic implications of seed and fruits of Delphinium L. (sensu lato) (Ranunculaceae). Microscopy Research and Technique 8: 99–117.
Hao, D.C. 2019. Chapter 9. Biodiversity, Chemodiversity, and Pharmacotherapy of Thalictrum Medicinal Plants, Da-Cheng Hao (ed.). Pp. 261–296. In: Biodiversity, Chemodiversity, and Pharmacotherapy of Ranunculales Medicinal Plants, Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2017-0-01185-0.
Kaya, A., Erdemgil, Z. & Başer, K.H.C. 2001. Morphological and anatomical investigations on Thalictrum orientale Boiss., Acta Pharmaceutica Turcica 43: 111–116.
Kaya, A. & Kirimer, N. 2015. Anatomical investigations on three varieties of Thalictrum minus L. growing in Turkey. Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences 12: 305–314.
Kirimer, N. & Başer, K.H.C. 1991. Alkaloids of Anatolian Thalictrum minus var. majus. Planta Medica 57(6): 587.
Mourad, M.M., Hamed, K.A. & Al-Nowaihi, A.S. 2000. The morphology and anatomy of the achene in certain species of sub-family Ranunculoideae (Ranunculaceae) with special reference to the achene vasculature. Taeckholmia 20: 33–49.
Pajeva, I., Todorov, D.K. & Seydel, J. 2004. Membrane effects of the antitumor drugs doxorubicin and thaliblastine: comparison to multidrug resistance modulators verapanil and trans-flupentixol. European Journal of Pharmaceutical Science 21: 243–250.
Pakravan, M. & Assadi, M. 2012. Tow new species of the genus Thalictrum in Iran. Feddes Repertorium 123: 67–72.
Pakravan, M., Alipanah, H. & Soleimani, N. 2014. A revision study of the genus Thalictrum L. in Iran. The Iranian Journal of Botany 20(2): 170–178 (In English with Persian summary).
Pakravan, M., Sonboli, A. & Soleimani, N. 2019. Study of stem and leaf anatomy in the genus Thalictrum from Rannunculaceae family in Iran. Journal of Plant Research 32(1): 52–62 (In Persian with English summary).
Shojaee, M., Sharifnia, F., Assadi, M. & Mehregan, I. 2020. Macro- and Micro-morphological and anatomical investigation of achenes in the Iranian Anemone and Pulsatilla species. Rostaniha 21(2): 154–173.
Soleimani Barzi, N. 2012. Biosystematic study of the genus Thalictrum from the Ranunculaceae family in Iran. PhD thesis, Faculty of Biological Science, Alzahra University, Tehran, Iran, 120 pp. (unpublished).
Tamura, M. 1953. Thalictrum of Japan, Kuriles, Saghalien and Corea. Acta Phytotaxa et Geobotanica 15: 80–88.
Tamura, M. 1993. Ranunculaceae. Pp. 563–583. In: Kubitzki, K., Rohwer, J.G. & Bittrich, V. (eds). The Families and Genera of Vascular Plants II, Flowering plants: Dicotyledons, Magnoliid, Hamamelid, and Caryophyllid Families. Springer, Berlin.
Thiers, B. 2021. Index Herbariorum: a global directory of public herbaria and associated staff. New York Botanical Garden published. http://sweetgum.nybg.org.
Trzaski, L. 1999. Xylem distribution in the achene of some European Ranunculus species as a taxonomic criterion of Ranunculus genus. Phytomorphology 49: 241–252.
Wiegand, K.M. 1895. The structure of the fruits in the order Ranunculaceae. Procedeengs of the American Mathematical Society 16: 69–100.

Files

History

  • Receive Date: 12 April 2021
  • Revise Date: 23 May 2021
  • Accept Date: 08 June 2021

Share

How to cite

Statistics