Numerical taxonomy of the genus Matthiola (Brassicaceae) in Northeast of Iran based on morphological traits

مقدمه

گیاهان تیره شب‌بو (Brassicaceae) همواره از طریق نافه گلی با دو پرچم کوتاه و چهار پرچم بلند (tetradynamous) و میوه خورجین یا خورجینک، از سایر تیره‌ها متمایز می‌شوند (Rechinger, 1982). این تیره در بیشتر نقاط جهان به ویژه در مناطق معتدل نیمکره شمالی به فراوانی یافت می‌شود (Al-Shehbaz, 1984). مرکز عمده پراکنش این تیره مناطق مدیترانه‌ای، ایرانی-تورانی و صحرا-سندی است (Hedge, 1976). Schulz و همکاران (1936) در بررسی این تیره، 36 سرده را در سطح جهان معرفی کردند و بر اساس تعدادی از صفات از جمله غدد شهدی، موقعیت لپه‌ها نسبت به ریشه‌چه و طول میوه، آنها را در 19 قبیله طبقه‌بندی نمودند. Janchen (1942) قبیله‌های طبقه‌بندی Schulz و همکاران (1936) را از 19 به 15 کاهش داد. وی دو قبیله Hesperideae و Matthioleae را در هم ادغام و در قبیله Hesperideae قرار داد، زیرا صفت جنین انکومبنت (incumbent) در قبیله Hesperideae در مقابل اکومبنت (accumbent) قبیله Matthioleae برای جدا کردن دو قبیله، تعیین‌کننده نبود. این تیره در جهان از 338 سرده و تقریباً 3709 گونه تشکیل شده است (Al-Shehbaz et al., 2006). Al-Shehbaz و همکاران (2006) 24 قبیله را در این تیره معرفی کردند. در ایران این تیره با 120 سرده و 358 گونه از بزرگترین تیره‌ها محسوب می‌شود (Akhani, 2003).

Matthiola R. BR. یکی از سرده‌های متعلق به تیره Brassicaceae است که در فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1982) در قبیله Matthioleae قرار داده شده است، اما Al-Shehbaz و همکاران (2006)، این سرده را بر اساس داده‌های مولکولی، در قبیله Anchonieae قرار دادند. قبیله Anchonieae دارای کُرک‌های منشعب، کلاله دو لوبی، کاسبرگ‌های راست و عدد پایه کروموزومی 7=x هستند که Matthiola سری‌های آنیوپلوئیدی کاهشی تا 5=x و افزایشی تا 8=x را نیز نشان می‌دهد (Beilstein et al., 2006). در این سرده، گونه‌ها علفی یک‌ساله و یا چند ساله، کُرک‌ها به صورت غیر غده‌ای پایه‌دار و یا چسبیده، ستاره‌ای و یا دندانه‌ای، گل‌آذین خوشه بدون برگه، گلبرگ‌ها به رنگ‌های زرد، سفید، سبز، صورتی، بنفش یا قهوه‌ای و دارای ناخنک هستند. پرچم‌ها 6 عدد و تترادینام، تخمک‌ها (5-) 15 تا 60 عدد در هر تخمدان و میوه شکوفای خطی است (Ghahreman, 1994). این سرده دارای 48 گونه در دنیا است و پراکنش وسیعی دارد، به ‌طوری که در ماکرونزی و مناطق مدیترانه، صحرا-سندی و آسیا-افریقا گسترش داشته و دو مرکز تنوع تاکسونومیکی را در منطقه ترکیه و ایرانی-تورانی نشان می‌دهد
Al-Shehbaz et al., 2006)؛ Warwick et al., 2007). بر اساس فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1982)، 17 گونه از این سرده در محدوده فلورا ایرانیکا قرار دارد که فقط 10 گونه از آن در ایران انتشار دارند. این سرده پراکنش وسیعی در ایران به ویژه در استآنهای آذربایجان، اصفهان، فارس، همدان و شمال‌شرق ایران دارد. از میان این 10 گونه، تعداد 7 گونه شامل:
M. afghanica Rech. f. & Koeie، M. alyssifolia (DC.) Bornm.، M. chenopodiifolia Fisch. & C. A. Mey.، M. chorassanica Bge. ex Boiss.،
M. dumulosa Boiss. & Buhse، M. farinosa Bge. ex Boiss. و M. ovatifolia (Boiss.) Boiss. در شمال‌شرق ایران پراکنش دارند. در این مطالعه، نمونه‌های متعلق به شمال‌شرق ایران بررسی شده است. در کلیدی که در فلورا ایرانیکا برای این سرده ارایه شده است (Rechinger, 1982) چندین صفت از جمله، برآمدگی رأس خورجین، طول و عرض خورجین، چوبی بودن بخش قاعده‌ای گیاه، طول دمگل و منقسم بودن برگ تعیین‌کننده و متمایز‌کننده گونه‌ها هستند. این صفات در تمام موارد به راحتی قابل استفاده نبوده، در مواقعی، ابهاماتی را در کاربرد کلید شناسایی ایجاد می‌نماید. برای نمونه در گونه
M. farinosa، در یک فرد، انواع برگ از برگ کامل تا برگ‌هایی با حاشیه دندانه‌ای درشت یا لوب‌‌دار را می‌توان دید، و یا در گونه M. revolute Bge. ex Boiss. طبق کلید، طول برگ‌ها باید حداکثر 20 میلی‌متر باشد، اما در برخی از افراد برگ‌هایی با طول بیش از 20 میلی‌متر نیز دیده می‌شود. در بخشی از کلید که دو گونه M. chorassanica و M. flavida Boiss. را از سه گونه M. afghanica،
M. dumulosa و M. farinosaتنها با صفت عرض خورجین از یکدیگر جدا می‌کند، دامنه عرضی که برای خورجین ارایه شده است، بسیار نزدیک است و گاهی افراد متعلق به یک گونه از این دامنه تبعیت نمی‌کنند. در برخی از قسمت‌های کلید، صفاتی بیان شده است که بر اساس اینکه یک پژوهشگر چه برداشتی از آن صفت داشته باشد، ممکن است مسیر شناسایی را به اشتباه دنبال کند. برای مثال، در جایی که دو گونه M. afghanica و M. dumulosa از یکدیگر جدا می‌شوند، از صفات قاعده گیاه "کاملاً چوبی" و "کمی چوبی" و یا "ساقه با گل‌های متعدد" و "ساقه با تعداد کمی گل"، استفاده شده، که تفکیک بین این دو گونه را با مشکل مواجه می‌سازد. همچنین، در برخی از قسمت‌های کلید شناسایی، به "رنگ پوشش کُرکی" اشاره شده است، اما از آنجا که عمده شناسایی‌ها بر روی گیاهانی انجام می‌شود که پرس شده و احتمال تغییر رنگ اجزای آنها وجود دارد، در مجموع، شناسایی را با شبهه همراه می‌سازد.

به نظر می‌رسد که در کلیدها به جای استفاده از برخی ویژگی‌های کیفی مبهم مانند میزان گستردگی روی سطح زمین و یا میزان چوبی بودن ساقه گیاه، بهتر است صفات کمّی مطرح شود که دارای تباین کافی نیز باشند. به هر حال، در شرح گونه‌های ارایه شده، دامنه‌هایی که برای صفات کمّی بیان شده، بین گونه‌ها همپوشانی بالایی دارند. برای مثال، طول خورجین در تمامی گونه‌های شمال‌شرق ایران یعنی در M. afghanica (8-10 سانتی‌متر)،
M. alyssifolia (10-12)، M. chenopodiifolia (6-9)، M. chorassanica (6-10)، M. dumulosa (5-7)،
M. farinose (6-14) و M. ovatifolia (10-14) همپوشانی نشان می‌دهد. از دیگر صفات ریخت‌شناسی که در کلیدها به فراوانی به کار رفته، اما در شناسایی‌ها نمی‌تواند راه‌گشا باشد، تراکم کُرک‌ها و انواع غده‌ای و غیر غده‌ای آن است. از آنجا که این صفات تحت تأثیر محیط (ارتفاع، میزان رطوبت و ...) است (Pigliucci, 1997؛ (Gianoli and González-Teuber, 2005، تراکم آن می‌تواند گمراه‌کننده باشد. از سوی دیگر، مقادیر کمّی این صفات بین افراد یک گونه نیز از ثبات کافی برخوردار نیست، به ویژه کُرک غده‌ای که تنوع بسیار بالایی را نشان می‌دهد. برای نمونه در کلید شناسایی فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1982) اشاره شده است که گونه
M. alyssifolia گیاهی با ساقه صاف و بدون کُرک است، اما نمونه‌های پوشیده از کُرک آن نیز دیده شده است (همین مطالعه). در بررسی حاضر سعی شده است تا با استفاده از صفات ریخت‌شناسی کمّی و کیفی (روش ریخت‌سنجی (morphometric))، گونه‌های این سرده را در شمال‌شرق ایران از یکدیگر متمایز و کلید شناسایی مناسبی برای شناسایی و تفکیک گونه‌های این سرده در منطقه مورد مطالعه ارایه گردد. Otieno و همکاران (2006) نشان دادند که روش ریخت‌سنجی ابزاری قوی را برای ارزیابی روابط فنتیکی بین آرایه‌هایی که به ‌لحاظ ریخت‌شناسی قرابت دارند، فراهم می‌کند.

مواد و روش‌ها

جمع‌آوری نمونه

بررسی و اندازه‌گیری صفات بر روی دو دسته از نمونه‌ها انجام شد: 1- نمونه‌های هرباریومی موجود در هرباریوم پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد (FUMH) و 2- نمونه‌هایی که طی فصل رویشی سال 1389 از مناطق مختلف شمال‌شرق ایران جمع‌آوری شده بود (شکل 1 و جدول 1). نمونه‌های جمع‌آوری شده با استفاده از کلیدهای شناسایی: فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1982)، فلور شوروی (Chernyakhovskaya, 1965)، فلور پاکستان (Jafri, 1973)، فلور ترکیه (Davis, 1965)، فلور چین (Taiyan et al., 2001) و فلور شرق (Boissier, 1975) شناسایی گردید. علیرغم تلاش فراوان برای جمع‌آوری گونه M. ovatifolia از محل گزارش شده در فلورا ایرانیکا (بین شاهرود و نیشابور) (Rechinger, 1982)، هیچ نمونه‌ای از این گونه یافت نشد. علاوه بر یافتن سایر گونه‌های گزارش شده در فلور مذکور، دو گونه M. flavida و M. revoluta نیز برای نخستین بار از منطقه مورد مطالعه جمع‌آوری و گزارش می‌شود. از سوی دیگر، طی جمع‌آوری از منطقه کاشمر، نمونه‌هایی یافت شد که شناسایی آنها با کلیدهای شناسایی موجود امکان‌پذیر نبود. این نمونه‌ها در این مطالعه با عنوان Matthiola sp. معرفی و موقعیت آنها در میان سایر گونه‌ها بررسی شد.

جدول 1- نمونه‌های جمع‌آوری شده و هرباریومی استفاده شده در مطالعه ریخت‌سنجی به همراه شماره هرباریومی، محل جمع‌آوری و جمع‌آوری‌کننده (گان). افراد مورد مطالعه متعلق به هرباریوم پژوهشکده علوم گیاهی دانشگاه فردوسی مشهد (FUMH) با ستاره مشخص شده‌اند.

جمع‌آوری داده‌ها

صفات مناسب برای مطالعه ریخت‌سنجی با مطالعه شرح گونه‌های مختلف که در فلورهای ذکر شده در بخش "جمع‌آوری نمونه" آمده است و نیز مشاهده نمونه‌های متعدد، فهرست‌نویسی شد (جدول 2). صفات کمّی و کیفی برای هر یک از نمونه‌های مورد مطالعه، اندازه‌گیری و مقادیر آنها در ماتریس صفات وارد گردید. پس از بررسی 300 نمونه، تعداد 68 نمونه انتخاب و 42 صفت کمّی و 30 صفت کیفی برای مطالعه آنها اندازه‌گیری شد (جدول 2). در مطالعه حاضر سعی شده است تا حد امکان از نمونه‌هایی استفاده شود که تنوع ریخت‌شناسی بیشتری داشته، متعلق به جمعیت‌هایی از نواحی مختلف جغرافیایی منطقه مورد مطالعه باشند. صفات کیفی به صورت دو تایی (0 و 1) و یا چند تایی (0، 1، 2، 3، ...) کدگذاری شدند. صفات اندازه‌گیری و یا کدگذاری شده مربوط به برگ‌ها، شامل میانگینی از سه برگ قاعده‌ای (از ناحیه یقه به بالا) گیاه بود. همچنین، میانگین صفات مربوط به بالغ‌ترین سه گل، سه میوه و سه دانه (معمولاً مستقر در پایین‌ترین بخش گیاه) به عنوان معیار اندازه‌گیری انتخاب شد و در مواردی (مانند فقدان بذر بالغ)، به دلیل ناقص بودن نمونه بررسی شده، برای برخی از صفات کمّی، میانگین (سایر نمونه‌های همان گونه) اندازه‌گیری‌های مربوط به آن صفت جایگزین شد (Legendre and Legendre, 1998).

جدول 2- فهرست صفات کمّی و کیفی بررسی شده. دامنه حالت‌های صفات کیفی استفاده شده در داخل پرانتز آمده است. اندازه‌های کمّی بر حسب میلی‌متر و درجه است. صفاتی که با حرف"a" نشان داده شده‌اند، صفاتی هستند که در آزمون تک متغیره اختلاف معنی‌داری بین گونه‌ها نشان نداده و از تجزیه و تحلیل PCA حذف شده‌اند.

تحلیل داده‌ها

توزیع داده‌های کمّی با استفاده از آزمون Kolmogorov-Smirnov بررسی شد. برخی از صفات با توزیع غیر نرمال، با روش‌های مختلف تبدیل (نظیر logarithmic transformation، square root transformation، square transformation و inverse transformation) نرمال شدند. به دلیل داشتن ترکیبی از صفات کمّی و کیفی در ماتریکس داده‌ها، از آزمون Kruskal-Wallis (روش آماری غیر پارامتری) برای بررسی وجود اختلاف معنی‌دار میان داده‌های به کار رفته در تمایز گونه‌ها استفاده شد (Spurrier, 2003). دو آزمون فوق با نرم‌افزار SPSS نسخه 16 و در سطح اطمینان 95 درصد انجام شد. پس از تحلیل، آن دسته از صفاتی که در جدایی گونه‌ها تاثیری نداشتند، برای تحلیل‌های بعدی از ماتریکس صفات حذف شدند. به منظور آزمون روابط بین گونه‌ها بر اساس صفات بررسی شده، تجزیه و تحلیل به مؤلفه اصلی (Principal Component Analysis=PCA) با نرم‌افزار CANOCO نسخه 5/4 (Ter Braak and Smilauer, 2002) صورت گرفت. این روش، افراد را در یک فضای چند بعدی قرار می‌دهد، به‌طوری‌ که بیشترین واریانس‌هایی که با هم همبستگی ندارند در امتداد محورهای متفاوت استخراج می‌شوند (Otieno et al., 2006). با این تحلیل بدون این که ارزش صفات تغییر کند، داده‌های خام تبدیل به متغیرهای همبسته می‌شود (Everrit and Dunn, 2001).

به منظور یافتن صفات متمایزکننده بین جفت آرایه‌هایی که در تحلیل PCA تباین کافی را نشان ندادند، آزمون Mann-Whitney U (برای آزمون‌های غیر پارامتری دو نمونه مستقل کاربرد دارد) با نرم‌افزار SPSS نسخه 16 انجام شد.

نتایج

آزمون Kruskal-Wallis

در آزمون Kruskal-Wallis با سطح اطمینان 95 درصد که برای تمامی صفات انجام شد، تفاوت معنی‌داری برای چهار صفت GLSP (وجود کُرک غده‌ای روی پایک خورجین، P=0.17)، GLLE (وجود کُرک غده‌ای روی برگ، P=0.34)، GLSE (کُرک غده‌ای روی کاسبرگ، P=0.12) و GLST (وجود کُرک غده‌ای روی ساقه، P=0.42) (جدول 2) در بین گونه‌ها وجود نداشت. این صفات از ماتریکس صفات حذف شدند و در تحلیل چند متغیره استفاده نشدند.

تحلیل PCA(Principal Component Analysis)

در تحلیل PCA، درصد واریانس محاسبه شده در محور اول، 6/90 درصد، محور دوم، 5 درصد و محور سوم 2/2 درصد از تغییرات را نشان داده است. این اعداد نشان می‌دهد که بیشترین واریانس، مربوط به محور X است، این محور در تفکیک گونه‌ها تأثیر بیشتری خواهد داشت. در شکل 2 از تحلیل PCA، صفات: PLHE (ارتفاع گیاه)، SILE (طول خورجین)، LELE (طول برگ)، LEST (تراکم برگ‌ها روی ساقه)، TDSY (تراکم کُرک روی خامه)، LEMA (شکل حاشیه برگ)، SSTI (شکل برجستگی‌های بالای خورجین)، STBR (تراکم ساقه‌ها)، STBD (نوع ساقه‌ها)، PELE (طول دمبرگ) و SIWI (عرض خورجین) که هم صفات کمّی و هم کیفی را شامل می‌شوند، بیشترین بارگذاری را نشان دادند. از این مجموعه، صفات PLHE (ارتفاع گیاه)، SILE (طول خورجین)، LELE (طول برگ)، SSTI (شکل برجستگی بالای خورجین)، STBR (تراکم ساقه‌ها) و SIWI (عرض خورجین) همان صفاتی هستند که در اغلب کلید‌های شناسایی گونه‌های این سرده مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما با توجه به نتایج این تحلیل، صفات LEST (تراکم برگ‌ها روی ساقه)، TSDY (تراکم کُرک روی خامه)، LEMA (شکل حاشیه برگ)، STBD (نوع ساقه‌ها) و PELE (طول دمبرگ) با توجه به بارگذاری بالای آنها (اهمیت زیاد در جداسازی افراد) می‌توانند در شناسایی کارآمد باشند. نتایج نشان دادند که نمونه‌های مورد مطالعه بر‌ اساس صفات استفاده شده، به سه گروه تقسیم می‌شوند (شکل 2): گروه اول شامل افراد گونه M. alyssifolia است و تمامی صفاتی که در قسمت یک چهارم پایینی سمت راست شکل 2 آمده است، برای افراد این گونه بیشترین مقدار را دارا هستند. از میان این صفات برخی مانند LESH (شکل برگ‌ها)، PDLE (طول دمگل)، SDWI (بیشترین عرض باله)، SDLE (طول بذر)، PECO (رنگ گلبرگ)، CACO (رنگ کاسبرگ)، LELE (طول برگ) و SIWI (عرض خورجین) می‌توانند در شناسایی افراد این گونه کارآمد باشند. گروه دوم افراد گونه‌های: M. afghanica،
M. chenpodiifolia، M. dumulosa، M. farinosa،
M. flavida و آرایه ناشناخته Matthiola sp.که با کلیدهای موجود، شناسایی آن مشکل بود با قرابت زیادی در امتداد محور X پراکنده شده‌اند. به‌نظر می‌رسد که صفاتی مانند LEWI (عرض برگ)، MISI (وجود رگه میانی روی خورجین)، SILE (طول خورجین)، PELE (طول دمبرگ)، LELO (بیشترین عمق بریدگی برگ)، LEMA (شکل حاشیه برگ)، TDST (تراکم کُرک روی پایک خورجین)، LOLM (تراکم دندانه‌های حاشیه برگ) و PETI (داشتن دمبرگ) در عدم جدایی این گونه‌ها مؤثر بوده‌اند. تحلیل تک متغیره Mann-Whitney U بر روی گونه‌های موجود در این گروه انجام شد. نتایج این آزمون (جدول‌های 3 و 4) نشان می‌دهد که علیرغم تفکیک‌ناپذیری اعضای این گروه در تحلیل چند متغیره (شکل 2)، صفات متعددی در جدایی جفت گونه‌های این گروه وجود دارند که قابلیت استفاده در کلید شناسایی را خواهند داشت. گروه سوم نیز به ‌واسطه صفاتی مانند SIST (زاویه قرارگیری خورجین نسبت به ساقه)، LEST (تراکم برگ‌ها روی ساقه) و PDWI (عرض دمگل) در کنار یکدیگر قرار گرفته که شامل افراد گونه‌ M. revoluta و برخی از افراد گونه M. chorassanica می‌شوند.

شکل 2- دیاگرام حاصل از تجزیه و تحلیل PCA مربوط به 68 نمونه مطالعه شده بر اساس محور اول و دوم. دیاگرام سمت راست بارگذاری صفات و دیاگرام سمت چپ موقعیت افراد گونه‌های مختلف بر‌ اساس صفات مورد بررسی را نشان می‌دهد.

²: Matthiola sp.، ª: M. afghanica، ™: M. alyssifolia، £: M. chenopodiifolia، ˜: M. chorassanica، r: M. dumulosa،
È: M. farinosa، p: M. flavida و ¢: M. revolute. (درصد واریانس محاسبه شده در هر محور در کنار محور مربوط آورده شده است).

جدول 3- صفات متمایزکننده معنی‌دار بین جفت گونه‌های مطالعه شده با استفاده از تحلیل Mann-Whitney U

جدول 4- صفات متمایزکننده معنی‌دار بین آرایه ناشناخته Matthiola sp. و گونه‌هایی که در گراف حاصل از تحلیل چند متغیره (PCA) قرابت بالایی داشتند (با استفاده از تحلیل Mann-Whitney U).

بحث

از میان تمام صفات کمّی و کیفی به کار گرفته شده در این مطالعه، صفات مربوط به وجود کُرک غده‌ای بر روی پایک خورجین، برگ، کاسبرگ و ساقه GISP)، GLLE، GLSE و (GLST اختلاف معنی‌داری را بین گونه‌های مطالعه شده ایجاد نکردند بنابراین، از تحلیل چند متغیره حذف شدند. همان طور که در مقدمه اشاره شد، صفت انواع کُرک غده‌ای به فراوانی در کلیدهای شناسایی به کار رفته است. Metcalfe و Chalk (1950) در تحقیقات خود نشان دادند که تیره شب‌بو دارای اشکال متنوعی‌ از کُرک‌های غیر ‌غده‌ای تک‌سلولی تا چندشاخه‌ای و ستاره‌ای و همچنین کُرک‌های غده‌ای هستند. Abdel Khalik (2005) اشاره کرده است که کُرک‌های غده‌ای (چند ‌سلولی) برای تشخیص برخی گونه‌های Matthiola استفاده می‌شود، اما در این مطالعه به ‌نظر می‌رسد که بین گونه‌های مختلف این سرده، تنوعی در کُرک‌های غده‌ای و غیر‌غده‌ای دیده نمی‌شود و همگی دارای کُرک‌های غیر غده‌ای چندشاخه‌ای و درختی‌اند. بنابراین، احتمالاً نوع کُرک نمی‌تواند ویژگی مناسبی برای جداسازی گونه‌های این سرده باشد. از سوی دیگر، چون تراکم کُرک نیز تا‌ حدودی وابسته به شرایط محیطی است، نمی‌تواند به‌عنوان یک صفت قابل اطمینان برای شناسایی استفاده شود Pigliucci, 1997)؛ Gianoli and González-Teuber, 2005). برای ‌مثال در M. alyssifolia تمامی افراد دارای ساقه صاف و بدون کُرک بودند و تنها یک فرد در آنها تراکم تُنُکی از کُرک‌ها داشت و در بیشتر افراد M. flavida کُرک‌های غده‌ای روی خورجین، پایک خورجین، ساقه و دمگل دیده شد، اما در سایر گونه‌ها فقط برخی افراد دارای کُرک‌های غده‌ای ‌روی اجزای خود بودند.

در بررسی حاضر، نتایج تحلیل چند متغیره PCA (شکل 2) نشان داد که گونه‌های سرده Matthiola در شمال‌شرق ایران فاقد مرز مشخص و دقیق تاکسونومیک است و نمی‌توان صفات ریخت‌شناسی ایده‌آلی یافت که تمایز کافی بین گونه‌های آن ایجاد کنند. به طور مشابه در مطالعه‌ای که بر روی گونه‌های Matthiola در جزایر قناری انجام شده است، تنوع بالایی در صفات ریخت‌شناسی مشاهده شده است که کارایی چندانی در تشخیص گونه‌ها نداشتند (Jaén-Molina et al., 2009). دو گونه M. alyssifolia و M. revoluta با برخی صفات معدود مانند PDWI (عرض دمگل)، SISH (شکل میوه) و LISP (دوره زندگی گیاه)، از افراد سایر گونه‌ها جدا می‌شوند، اما در مورد افراد گونه‌های M. afghanica، M. chorassanica،
M. dumulosa، M. farinose و M. flavida نزدیکی صفات، امکان تباین افراد این گونه‌ها را از بین می‌برد و احتمالاً افراد این گونه‌ها خویشاوندی بسیار نزدیکی با یکدیگر دارند (شکل 2). در این بررسی دیده شد که صفات زایشی (ابعاد و اشکال اجزای گل) به استثنای صفات میوه و بذر (مانند SILE (طول خورجین)، MISI (رگه میانی روی سطح خورجین) و SHSD (شکل بذر))، بین گونه‌های این سرده به طور قابل ‌ملاحظه‌ای ثابت بوده، تغییراتی را نشان نمی‌دهند. بنابراین، این صفات در شناسایی‌ کارآمد نیستند. جدایی‌ها و تمایز گونه‌ها عمدتاً به سبب صفات رویشی مانند PLHE (ارتفاع گیاه)، LELE (طول برگ)، LEST (تراکم برگ‌ها روی ساقه)، STBD (نوع ساقه‌ها)، PELE (طول دمبرگ) (شکل2) و LEWI (عرض برگ)، PLBR (انشعابات گیاه)، LELO (عرض عمیق‌ترین لوب برگ)، MIRI (وضعیت رگبرگ)، LOLM (تراکم دندانه‌های حاشیه برگ)، STBD (تراکم ساقه‌ها) و LEST (تجمع برگ‌ها) (شکل 2) بوده است.

به ‌نظر می‌رسد، افرادی که طی شناسایی به ‌عنوان گونه M. flavida شناخته و تحلیل شدند، هیچ خویشاوندی با گونه M. chorassanica ندارند (شکل 2). در فلور چین (Taiyan et al., 2001) و فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1982) اشاره شده است که افراد این دو گونه به اشتباه به ‌جای یکدیگر شناسایی می‌شوند، در ‌حالی ‌که M. chorassanica یک گونه نیمه‌پشته‌ای (ascendant) و M. flavida یک گونه افراشته (erect) است. در این بررسی دیده شد که صفاتی مانند LEMA (شکل حاشیه برگ)، LELO (عرض عمیق‌ترین فرورفتگی برگ)، PETI (داشتن دمبرگ) و STWI (عرض پایک خورجین)، افراد گونه M. flavida را کاملاً از گونهM. chorassanica متمایز می‌سازند (شکل 2).

در بررسی حاضر، از صفات مربوط به بذر استفاده شد که در کلیدهای شناسایی نیز به ‌صورت جزیی به آنها اشاره شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد که صفات شکل بذر (SHSD) و بیشینه عرض باله (SDWI) می‌توانند قابل استفاده باشد. به ‌ویژه در گونه M. alyssifolia، شکل و اندازه بذر کاملاً از بذر سایر گونه‌های این سرده متمایز هستند (شکل 2 و جدول 4). در گونه M. farinosa (شکل 2)، صفات مربوط به خورجین شامل SILE (طول خورجین)، SIWI (عرض خورجین)، SILI (برآمده بودن خورجین)، MISI (وجود رگه میانی روی خورجین) و SISP (نسبت ضخامت پایک به خورجین) صفات مناسبی در متمایز ساختن این گونه از سایر گونه‌ها بوده، در کلیدهای شناسایی نیز به خوبی از آنها استفاده شده است. صفات مربوط به برگ مانند LELE (طول برگ)، LEWI (عرض برگ)، LELO (عرض عمیق‌ترین لوب برگ)، MIRI (وضعیت رگبرگ)، SLTI (شکل نوک برگ) و LLWI (نسبت طول به عرض برگ) به علت تغییرات زیاد، نمی‌توانند صفات مناسبی برای جدایی این گونه باشند (شکل 2).

همان‌ طور ‌که در شکل 2 مشاهده می‌شود، در گونه یک‌ساله M. chenopodiifolia بردار صفت دوره زندگی (LISP) می‌تواند صفتی متمایز‌کننده برای افراد این گونه باشد (سایر گونه‌ها چند ساله هستند). این گونه، تنها گونه یک‌ساله از این سرده در ایران است. صفات رویشی و زایشی دیگری نیز در جدا کردن افراد این گونه از افراد سایر گونه‌ها نقش داشته‌اند از جمله: LESH (شکل برگ)، SPLE (نسبت طول گلبرگ به کاسبرگ)، SISH (شکل کلی خورجین)، PDWI (عرض دمگل) و LILE (طول پهنک) (شکل 2) که البته تا حدودی در کلیدهای شناسایی نیز از آنها استفاده می‌شود.

آنچه در مورد گونه M. revoluta شایان توجه است این است که نام این گونه از پیچش رو به بیرون گلبرگ‌ها در حالت خشک گرفته شده است (Rechinger, 1982). این صفت در اکثر افراد این گونه مشاهده شد، اما از آن‌ جا ‌که نحوه پرس نمودن گیاه روی کیفیت این صفت مؤثر است، در صفات اندازه‌گیری شده وارد نشد. این صفت را می‌توان به‌ همراه سایر صفات، در شناسایی به‌کار برد. همان ‌طور‌ که در شکل 2 آمده، افراد این گونه به ‌واسطه صفات زایشی مانند PEWI (عرض گلبرگ)، FDRA (تراکم گل در گل‌آذین)، CLWI (عرض ناخنک)، SDWI (بیشترین عرض بذر)، WISD (بیشترین عرض باله)، SDLE (طول بذر) و SISP (نسبت ضخامت پایک خورجین به ضخامت خورجین) از سایر گونه‌ها جدا شده‌اند.

همان‌ طور‌ که اشاره شد در فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1982)، تشخیص دو گونه
M. afghanica و M. dumulosa بر‌ اساس "ساقه کاملاً چوبی" و "فقط در قاعده چوبی" است. از سوی دیگر، در شرح بیان شده برای این دو آرایه، همپوشانی دامنه صفات مشاهده می‌شود و تحلیل PCA نیز نتوانست تباین کافی را بین این دو آرایه فراهم کند. نتایج تحلیل Mann-Whitney U (جدول 3) نشان داد که تنها صفات مربوط به بذر SDWI (بیشترین عرض بذر)، SHSD (شکل بذر) و WISD (طول باله) می‌توانند در تشخیص این دو آرایه ارزشمند باشند. البته صفات دیگری نیز اختلاف معنی‌داری را نشان دادند، اما با در ‌نظر گرفتن ایجاد خطا در هنگام شناسایی (در صفاتی مانند فشردگی میوه و یا تراکم کُرک) به نظر می‌رسد که به کارگیری این صفات قابل استناد نیست.

صفات ابعاد ناخنک CLLE) و (CLWI، میوه خورجین SILE) و (STLE، صفت بذر (SDWI) و شکل زایده کنار میله پرچم بلند (SLLS)، صفات تمایز‌‌دهنده بین دو آرایه M. afghanica وM. flavida هستند (جدول 3). این‌ صفات از جمله صفاتی هستند که در کلیدهای شناسایی به‌کار‌گرفته نشده، می‌توانند در شناسایی کارآمد باشند.

همان ‌طور‌ که گفته شد نمونه‌های آرایه ناشناخته Matthiola sp. با نمونه‌های دیگر گونه‌های نزدیک
M. afghanica، M. alyssifolia، M. chenopodiifoliaوM. dumulosa با آزمون Mann-Whitney U تحلیل شده بودند (جدول‌های 3 و 4). در مقایسه‌ای که بین این آرایه و M. afghanica که نزدیکی زیادی با هم نشان می‌دادند (جدول 3)، صفات مربوط به ناخنک CLWI) و (CLLI، بذر (SDWI)، دندانه‌های حاشیه برگ (LOLM) و شکل زایده کنار میله پرچم بلند (SLLS) بین این دو آرایه تفاوت معنی‌داری را نشان می‌دهند. از بین گونه‌هایی که با این آرایه نزدیکی بیشتری نشان دادند
M. alyssifolia)، M. chenopodiifolia و
M. dumulosa) افرادی مد ‌نظر قرار گرفتند که از نظر جغرافیایی نیز نزدیک محل جمع‌آوری افراد آرایه ناشناخته (کوه سرخ کاشمر) بودند. از آنجا ‌که صفات رویشی بسیار تحت تأثیر محیط هستند (Pigliucci, 1997) و این گونه‌ها نزدیکی جغرافیایی با هم دارند، به نظر می‌رسد که نمی‌توان به شباهت‌های صفات رویشی استناد کرد. مقایسه آرایه Matthiola sp. و گونه M. dumulosa نشان داد که صفاتی نظیر: LISP (نوع گیاه)، CLWI (عرض ناخنک)، SILI (فشردگی خورجین)، SIST (زاویه قرارگیری خورجین با ساقه)، SDLE (طول بذر) و WISD (طول باله) و یا در مقایسه این آرایه با
M. alyssifolia، صفاتی چون: LISP (نوع گیاه)، SIST (زاویه قرارگیری خورجین نسبت به ساقه)، GLSI (کُرک غده‌ای روی خورجین)، CLLE (طول ناخنک)، CLWI (عرض ناخنک)، LOTI (محل زایده کنار پرچم)، STLE (طول پایک خورجین) و SHSD (شکل بذر) متمایز‌کننده هستند (جدول 4). آنچه از مقایسه این نمونه‌ها با افراد گونه M. chenopodiifolia دیده می‌شود، این است که صفاتی مانند: SLLS (شکل زایده پرچم)، SHSD (شکل بذر) و WISD (طول باله) از معدود صفاتی هستند که می‌توانند افراد متعلق به آرایه Matthiola sp. را از هر یک از گونه‌هایی که با آن مقایسه شده‌اند، متمایز سازند. از آنجا ‌که این نمونه‌ها (Matthiola sp.) با دوره زندگی دو ‌ساله در منطقه‌ای یافت شده‌اند (کوه سرخ کاشمر) که نزدیک به محل‌جمع‌آوری افرادی از گونه‌ یک‌ساله
M. chenopodiifolia (شماره هرباریومی 32219، جدول 1) و از گونه‌های چند ساله M. alyssifolia (شماره هرباریومی 12345، جدول 1) و M. dumulosa (شماره هرباریومی 19946، جدول 1)، هستند و به جز صفت نوع گیاه (LISP)، سایر صفات بسیار شبیه هم هستند، این احتمال وجود دارد که این نمونه‌های ناشناخته، حاصل دو‌رگ‌گیری بین افراد گونه‌های اشاره شده باشند. همان‌ طور‌ که Marhold و Lihova (2006) بیان کردند، تیره شب‌بو دارای تغییرات زیادی در تعداد کروموزوم است و رویداد پلی‌پلوئیدی و جریان ژنی بین‌گونه‌ای به وفور در سرده‌های این تیره گزارش شده است. به ‌نظر می‌رسد که شناسایی این آرایه (Matthiola sp.) نیازمند بررسی‌های بیشتر در زمینه مطالعات تشریحی، گرده‌شناسی و به‌ ویژه مطالعات مولکولی ‌باشد. از آن‌ چه تاکنون پیرامون صفات آرایه Matthiola sp. صحبت شد شاید بتوان این آرایه را به ‌صورت دو رگه M. afghanica×dumulosa نشان داد.

کلید شناسایی گونه‌های سرده Matthiola در شمال‌شرق ایران

(a1 گیاهانی یک‌ساله ........................................................................................................ M. chenopodiifolia
(b گیاهانی چند‌ساله ......................................................................................................................................... 2
(a2 گلبرگ و کاسبرگ به رنگ بنفش تا ارغوانی، دمگل به طول بیشتر از 5 میلی‌متر، برگ‌ها ساده و واژ‌ تخم‌مرغی با طول بیش از 10 سانتی‌متر، عرض خورجین بیش از 4 میلی‌متر، طول بذر بیش از 6 میلی‌متر، عرض باله بیش از 4 میلی‌متر ........................................................................................................................ M. alyssifolia
(b گلبرگ به رنگ زرد تیره، کاسبرگ سبز رنگ، طول دمگل کمتر از 5 میلی‌متر، برگ‌ها ساده تا سینوسی طول کم‌تر از 10 سانتی‌متر، عرض خورجین کم‌تر از 4 میلی‌متر، طول بذر کمتر از 6 میلی‌متر، عرض باله کم‌تر از 4 میلی‌متر............................................................................................................................................................. 3
(a3 گیاه منشعب (با حداقل 3 انشعاب)، برگ‌ها با حاشیه موّاج، کمتر از 10 گل در هر گل‌آذین ...... M. revoluta
(b گیاه عمدتاً با انشعابات اندک (حداکثر 3 انشعاب اصلی)، برگ‌ها سینوسی .................................................... 4
(a4 گیاه خوابیده بر روی زمین و بوته‌ای، کوتاه و با ارتفاع کمتر از 20 سانتی‌متر ..................... M. chorassanica
(b گیاه افراشته با ارتفاع بیش از 20 سانتی‌متر ..................................................................................................... 5
(a5 عرض خورجین بیش از 3 میلی‌متر، طول خورجین بیش از 10 سانتی‌متر، برگ‌ها کامل با حاشیه موّاج ....................................................................................................................................................... M. farinosa
(b عرض خورجین کمتر از 3 میلی‌متر، طول خورجین کمتر از 8 سانتی‌متر، برگ‌ها دارای بریدگی .................... 6
(a6 گیاه بوته‌ای و نیمه‌افراشته، ساقه اصلی به رنگ سبز روشن تا زرد، بذر بیضوی کشیده با عرض کمتر از 2 میلی‌متر ........................................................................................................................................ M. dumulosa
(b گیاه افراشته، ساقه اصلی سبز رنگ، بذر مستطیلی یا گرد ............................................................................... 7
(a7 طول برگ‌ها کمتر از 7 سانتی‌متر، برگ‌ها کامل تا اندکی سینوسی، بذر کاملاً گرد و عرض بیش از 2 میلی‌متر .............................................................................................................................. M. dumulosa × afghanica
(b طول برگ‌ها بیش از 7 سانتی‌متر، برگ‌ها سینوسی با بریدگی‌های عمیق ........................................................ 8
(a8 طول خورجین بین5-6 میلی‌متر، شکل بذر مستطیلی و عرض بذر کم‌تر از 2 میلی‌متر، طول ناخنک 7-8 میلی‌متر ......................................................................................................................................M. afghanica
(b طول خورجین بین 7-8 میلی‌متر، شکل بذر بیضی شکل، بیشترین عرض بذر 5/1 میلی‌متر، طول ناخنک 9-10 میلی‌متر ............................................................................................................................................ M. flavida

سپاسگزاری