پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,706 |
| تعداد مقالات | 13,973 |
| تعداد مشاهده مقاله | 33,598,303 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,323,706 |
بررسی عدد کروموزومی و تحلیل کاریوتایپی شش گونه از خانواده Brassicaceae (شب بو) در ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تاکسونومی و بیوسیستماتیک | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاله 6، دوره 15، شماره 55، شهریور 1402، صفحه 79-88 اصل مقاله (1.16 M) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/tbj.2024.139872.1247 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| آزاده اخوان روفیگر* 1؛ فرشته اسدی کروم2؛ عادل جلیلی3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1استادیار، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2دکترای تخصصی، محقق بخش تحقیقات بیوتکنولوژی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3استاد پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| در این مطالعه، داده‌های کروموزومی برای شش گونه از پنج جنس مختلف خانوادهBrassicaceae (شب بو) شامل Odontarrhena lanigera (DC.) Španiel, Al-Shehbaz, D.A.German & Marhold (=Alyssum lanigerum DC.) 2n=16،Boiss. Aubrieta parviflora 2n=16، Matthiola flavida Boiss. 2n=12،(Matthiola ovatifolia Bél. =) M. tomentosa (Boiss.) Boiss. 2n=12،Des. Sisymbrium erysimoides 2n=14 وSterigmostemum longistylum (Boiss.) Kuntze 2n=14 ارائه شده‌اند. از بین این گونه‌ها، دو گونه Matthiola flavida و Sterigmostemum longistylum برای اولین‌بار گزارش شده‌اند؛ درحالی‌که داده‌های کروموزومی سایر گونه‌ها با یافته‌های قبلی همخوانی داشته‌اند. عدد پایه کروموزومی در گونه‌های مطالعه‌شده x= 6,7,8 هستند. تجزیه و تحلیل کاریوتایپی در نمونه‌های موجود انجام گرفت و ایدیوگرام نیز برای آنها رسم شد. کوتاه‌ترین کروموزوم‌ها متعلق به گونه Odontarrhena lanigera با عدد کروموزومی 2n=16 و بلندترین کروموزوم‌ها در گونه Matthiola flavida با عدد کروموزومی 2n=12 مشاهده شدند. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شب بو؛ شمارش کروموزومی؛ کاریوتایپ؛ ایدیوگرام؛ ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
مقدمه خانوادهBrassicaceae (Cruciferae) یا شب بو، تعدادی از گیاهان گلدار هستند که به‌دلیل اهمیت اقتصادی، اکولوژیکی و تکاملی شناخته شده‌اند. این خانواده شامل طیف گسترده‌ای از گونه‌ها با عدد کروموزومی مختلف و ویژگی‌های کاریوتایپی متفاوت است. شناخت تعداد کروموزوم‌ها و ویژگی‌های کاریوتایپی گونه‌های مختلف خانواده Brassicaceae برای روشن‌شدن تنوع ژنتیکی، تکامل و کاربردهای بالقوه آنها در علوم کشاورزی و بحث حفاظت بسیار با اهمیت است. ایران با شرایط اکولوژیکی متنوع خود میزبان تنوع چشمگیری از گونه‌های مربوط به خانواده Brassicaceae است. این گونه‌ها با طیف وسیعی از شرایط محیطی سازگار شده‌اند. خانواده Brassicaceae در ایران تقریباً دارای 100 جنس و بیش از 359 گونه است که 53 گونه انحصاری کشور است(Mirzadeh Vaghefi and (Mahmoodi, 2022; Assadi, 2017. این تنوع در تعداد گونه‌های بومی در خانواده Brassicaceae، اهمیت ایران را ازنظر تنوع زیستی برجسته می‌کند. مطالعات سیتولوژیک متعددی روی گونه‌های جنس‌های مختلف خانواده Brassicaceae انجام شده‌اند که ویژگی‌های کروموزومی گونه‌های مختلف این خانواده را روشن می‌کند؛ ازجمله Sheidai and Sonboli (2011) عدد کروموزومی 2n=2x=14 را برای چهار گونه Sterigmostemum شامل
مواد و روش‌ها انتخاب گونه‌ها براساس فهرست بذری است که بانک ژن مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور به‌منظور انجام طرح تعیین عدد کروموزومی و سطح پلوئیدی گونه‌های گیاهی فلور ایران ارائه کرده است. از بین آنها گونه‌های مربوط به خانواده Brassicaceae انتخاب شدند و براساس تعداد جمعیت در دسترس، مطالعه صورت گرفت. گونه‌های مطالعه‌شده Odontarrhena lanigera (=Alyssum lanigerum)، Aubrieta parviflora، Matthiola flavida، Matthiola tomentosa (= Matthiol ovatifolia)، Sisymbrium erysimoides وSterigmostemum longistylum هستند. به‌منظور مطالعات سیتولوژی در این گونه‌ها از مرحله میتوز در سلول‌های مریستم نوک ریشه استفاده شد. در این پژوهش، بذرها در دمای 4 درجه سانتی‌گراد درون پتری‌دیش جوانه زدند. سپس نوک ریشه ابتدا به مدت 2 ساعت در دمای اتاق و سپس 14 ساعت در دمای 4 درجه سانتی‌گراد درون محلول 01/0 درصد کلشی‌سین به‌عنوان پیش‌تیمار قرار گرفت. پس از شستشوی نمونه‌ها، نوک ریشه با استفاده از مخلوطی از اسید استیک و اتانول، تثبیت و سپس در اتانول
نتایج و بحث در این پژوهش برای اولین‌بار، عدد کروموزومی دو گونه Matthiola flavida و Sterigmostemum longistylum تعیین شد و عدد کروموزومی چهار گونه دیگر (Odontarrhena lanigera = Alyssum lanigerum، Aubrieta parviflora، Matthiola tomentosa = M. ovatifolia و Sisymbrium erysimoides) قبلاً گزارش شده است که نتایج گزارش‌شده در مطالعات قبلی در این مطالعه نیز تأیید شده‌اند (Küpfer, 1980; Aryavand, 1975; Khatoon and Ali, 1993; Cartier, 1983; Maassoumi, 1980; DíazLifante et al., 1992; Jonsell, 1976)|. فاکتورهای کاریوتایپی مطالعه‌شده دربارة تمام گونه‌ها در جدول 1 ارائه شده‌اند و جزئیات مربوط به هریک از گونه‌ها نیز در ادامه به تفصیل بحث شده است. Odontarrhena lanigera (DC.) Španiel, Al-Shehbaz, D.A.German & Marhold (=Alyssum lanigerum DC.): 2n=16 این گونه در افغانستان، عراق و ایران پراکنش دارد (POWO, 2023). نمونه مطالعه‌شده از این گونه متعلق به استان زنجان، ماهنشان، ارتفاع 2180 متر است. مختصات جغرافیایی نقطه جمع‌آوری N: 36°, 48ˊ, 01”; E: 47°, 26ˊ, 17” و کد بانک ژن بذر مربوط به آن 47009 است. تجزیه و تحلیل کروموزومی این گونه انجام شد و عدد کروموزومی 2n=2x=16 و عدد پایه کروموزومی x=8 برای آن به دست آمد که این یافته نشان‌دهندة نتایج تحقیق قبلی (Aryavand, 1983) است که مربوط به جمعیت چهارمحال و بختیاری، زرد کوه است. این گونه دارای هفت جفت کروموزوم متاسانتریک و یک جفت کروموزوم ساب متاسانتریک (7m+1sm) است و ازنظر تقارن در کلاس 2B قرار می‌گیرد. علاوه بر این، کروموزوم‌های این گونه بین کروموزوم‌های گونه‌های مطالعه‌شده کوتاه‌ترین طول را داشتند و نتایج به‌دست‌آمده بالاترین درصد TF (44/0) و مقدار Syi٪ (77/0) را نشان دادند که حاکی از وجود کاریوتایپ متقارن در این گونه است؛ درحالی‌که کمترین مقادیر S٪ (44 درصد) و Ask٪ (55/0) به دست آمد و وجود کاریوتایپ متقارن در این گونه را تأیید کرد (شکل A 1، جدول 1). Aubrieta parviflora Boiss.: 2n=16 این گونه در کشورهای ایران، ترکیه و عراق رویش دارد (POWO, 2023; Assadi, 2017). نمونه مطالعه‌شده از این گونه متعلق به استان لرستان، پل دختر، ارتفاع 710 متر است. مختصات جغرافیایی نقطه جمع‌آوریN:33°, 15ˊ, 49”; E: 47°, 45ˊ, 48” و کد بانک ژن بذر مربوط به آن 47448 است. عدد کروموزومی این گونه در تحقیق حاضر 2n=2x=16 و عدد پایه کروموزومی x=8 به دست آمد که با گزارش‌های قبلی دربارة عدد کروموزومی توسط Küpfer (1980) مربوط به جمعیت کرمانشاه و چهارمحال و بختیاری وAryavand (1975) مربوط به جمعیت اصفهان (همایون‌شهر) مطابقت دارد. کاریوتایپ این گونه شامل شش جفت کروموزوم متاسانتریک و دو جفت کروموزوم ساب متاسانتریک (6m+2sm) بود (شکل 1B، جدول 1). کروموزوم‌های این گونه در کلاس 1A قرار می‌گیرند. همچنین، وجود درصد بالای TF و Syi در این گونه نشان‌دهندة کاریوتایپ متقارن در آن است. علاوه بر این، مقدار نسبتاً پایین شاخص عدم تقارن کاریوتایپ (Ask%) و میزان بالای شاخص تقارن (S%)، تقارن کاریوتایپ این گونه را تأیید می‌کند. Matthiola flavida Boiss.: 2n=12 این گونه در کشورهای ایران، افغانستان و پاکستان پراکنش دارد (POWO, 2023; Assadi, 2017). نمونه مطالعه‌شده از این گونه متعلق به استان فارس، مرودشت، ارتفاع 1750 متر است. مختصات جغرافیایی نقطه جمع‌آوریN: 32°, 03ˊ, 13”; E: 52°, 39ˊ, 15” و کد بانک ژن بذر مربوط به آن 46916 است. عدد کروموزومی نمونه‌های این گونه به‌صورت 2n=2x=12 و عدد پایه کروموزومی x=6 مشخص شد؛ بنابراین، در این گونه 4 جفت کروموزوم متاسانتریک، 1 جفت کروموزوم ساب متاسانتریک و 1 جفت کروموزوم ساب تلوسانتریک وجود دارد (شکل 1C، جدول 1). نکته مهم این است که این اولین شمارش کروموزومی گزارش‌شده برای گونه Matthiola tomentosa Bél. (=Matthiola ovatifolia (Boiss.) Boiss.): 2n=12 گونه M. ovatifolia در ایران و ترکیه پراکندگی دارد (POWO, 2023). نمونه مطالعه‌شده از این گونه متعلق به استان فارس، آباده، ارتفاع 2000 متر است. مختصات جغرافیایی نقطه جمع‌آوری N: 31°, 00ˊ, 30”; E: 52°, 51ˊ, 55” و کد بانک ژن بذر مربوط به آن 45941 است. این گونه، دیپلوئید (x=6) و دارای عدد کروموزومی 2n=2x=12 است. کاریوتایپ این گونه شامل کروموزوم‌های متاسانتریک و ساب تلوسانتریک با فرمول کاریوتایپی 4m+2st است و کروموزوم‌های آن در کلاس 2A قرار می‌گیرند (شکل1 D، جدول 1). این شمارش با یافته‌های قبلی Cartier (1983) در ایران، تهران، سرخه حصار، Maassoumi (1980) و Ghaffari (2008) در جمعیت‌های متعلق به تهران مطابقت دارد. جالب توجه است که این گونه کمترین Sisymbrium erysimoides Desf.: 2n=14 این گونه در مناطق متعددی ازجمله قسمت‌های مدیترانه‌ای اروپا، ایران، عراق، پاکستان، فلسطین، سوریه، شبه جزیره عربستان و شمال آفریقا پراکنش دارد (POWO, 2023; Assadi, 2017). نمونه مطالعه‌شده از این گونه متعلق به استان بوشهر، ارتفاع 820 متر است. مختصات جغرافیایی نقطه جمع‌آوری N: 29°, 06ˊ, 25”; E: 51°, 36ˊ, 07” و کد بانک ژن بذر مربوط به آن 46711 است. این گونه، دیپلوئید (x=7) با عدد کروموزومی 2n=2x=14 تعیین شد. در این نمونه، شش جفت کروموزوم متاسانتریک (m) و یک جفت باقی‌مانده ساب متاسانتریک (sm) بود و بنابراین فرمول کاریوتایپی آن به‌صورت (6m+1sm) است (شکل 1E). همچنین، این گونه ازنظر تقارن در کلاس 2B قرار می‌گیرد (جدول 1). این نتایج با یافته‌های قبلی گزارش‌شده توسط DíazLifante et al (1992) در فلسطین اشغالی و Jonsell (1976) در اتیوپی مطابقت دارد. نتایج حاصل از این مطالعه درصد بالای TF و Syi را نشان می‌دهد که نشان‌دهندة کاریوتایپ متقارن در این گونه است. علاوه بر این، مقدار کم شاخص عدم تقارن کاریوتایپ (Ask%) و میزان بالای شاخص تقارن (S%)، وجود کاریوتایپ متقارن در این گونه را تأیید می‌کند. Sterigmostemum longistylum (Boiss.) Kuntze.: 2n=14 گونهS. longistylum انحصاری ایران محسوب می‌شود و در استان‌های اصفهان، یزد، فارس، کرمان و هرمزگان پراکنده است(POWO, 2023; Assad, 2017). نمونه مطالعه‌شده از این گونه متعلق به استان کرمان، بردسیر، ارتفاع 1843 متر است. مختصات جغرافیایی نقطه جمع‌آوری N: 29°, 28ˊ, 61”; E: 57°, 60ˊ, 42” و کد بانک ژن بذر مربوط به آن 45518 است. این گونه، دیپلوئید (x=7) و دارای عدد کروموزومی 2n=2x=14 است. فرمول کاریوتایپی آن 3m + 4sm است و
جدول 1- عدد کروموزومی و پارامترهای کاریوتایپی مربوط به شش گونه متعلق به گونه‌های مختلف خانواده Brassicaceae. CL: طول کروموزوم به میکرون، q: بازوی بلند به میکرون، p: بازوی کوتاه به میکرون، TF%: درصد شکل کلی کروموزوم، S%: شاخص تقارن، AsK%: شاخص عدم تقارن کاریوتایپ Arano، Syi%: شاخص تقارن کاریوتایپ، SC: کلاس تقارن Stebbins و KF: فرمول کاریوتایپی Table 1- Chromosome number and karyotypic parameters related to six species belonging to different species of the Brassicaceae family. CL: Chromosome length in microns, q: long arm in microns, p: short arm in microns, TF%: percentage of total chromosome form, S%: Symmetry index, AsK%: Arano's Asymmetry Index of Karyotype, Syi%: Karyotype Symmetry Index, SC: Stebbins' Symmetry Class, and KF: Karyotype Formula (m: metacentric, sm: submetacentric, st: subtelocentric).
شکل 1- کروموزوم‌های متافازی و ایدیوگرام آنها. A: Odontarrhena lanigera (2n=2x=16)، B: Aubrieta parviflora (2n=2x=16)، Figure 1- Metaphase chromosomes and their ideograms. A: Odontarrhena lanigera (2n=2x=16), B: Aubrieta parviflora (2n=2x=16), C: Matthiola flavida (2n=2x=12), D: Matthiola tomentosa (2n=2x=12), E: Sisymbrium erysimoides (2n=2x=14), F: Sterigmostemum longistylum (2n=2x=14). Scale: 10 µm. سپاسگزاری نویسندگان از بخش تحقیقات منابع طبیعی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان و همچنین مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع ایران برای حمایت از این مطالعه تشکر می‌کنند. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Arano, H. (1963). Cytological studies in subfamily Carduoideae (Compositae) of Japan. IX. The karyotype analysis and phylogenetic considerations on Pertya and Ainsliaea. Botanical Journal, 76, 32-39. https://doi.org/10.15281/jplantres1887.76.32 Aryavand, A. (1975). Contribution a l’ étude cytotaxonomique de quelques cruciféres de l’ Iran et de la Turquie. Bulletin de la Société Neuchâteloise des Sciences Naturelles, 98, 43-58. Aryavand, A. (1983). A l’ etude Cytotaxonomique des Cruciféres de l’ Iran III. Bulletin de la Société Neuchâteloise des Sciences Naturelles, 106, 123-130. Assadi, M. (2017). Brassicaceae. In: Assadi, M., Maassoumi A. A., and Sajedi, S. (eds.) Flora of Iran. No, 143. Research Institute of Forests and Rangeland publication, 954 p. Cartier, D. (1983). In IOPB chromosome number reports LXXXI. Taxon, 32, 664. DíazLifante, Z., Luque, T., & Bárbara, C. S. (1992). Chromosome numbers of plants collected during Iter Mediterraneum II in Israel. Bocconea, 3, 229-250. Ghaffari, S. M. (2008). Chromosome records for some plant species from Iran. Iranian Journal of Botany, 14(1), 39-46. Ghaffari, S. M. (2020). Index to Plant Chromosome Number of Iran. 1st ed. Research Institute of Forests and Rangeland. Greilhuber, J., & Speta, F. (1976). C-banded karyotypes in the Scilla hohenackeri group, S. persica and Puschkinia (Liliaceae). Plant Systematics and Evolution, 126, 149-188. https://doi.org/10.1007/BF00981669 Huziwara, Y. (1962). Karyotype analysis in some genera of Compositae. VIII. Further studies on the chromosomes of Aster. American Journal of Botany, 49, 116-119. Jonsell, B. (1976). Some tropical African Cruciferae. Chromosome numbers and taxonomic comments. Botaniska Notiser, 129, 123-130. Keshavarzi, M., Abbasian, S., & Sheidai, M. (2014). Cytological studies of the genus Clypeola L. (Brassicaceae) in Iran. Iranian Journal of Botany, 20(2), 201-210. https://doi.org/10.22092/ ijb.2014.11022 Khatoon, S. & Ali, S.I. (1993). Chromosome Atlas of the Angiosperms of Pakistan. University of Karachi. Khosravi, A. R., & Maassoumi, A. A. (1998). Contribution to the cytotaxonomy of some Cruciferae from Iran. Iranian Journal of Botany, 7(2), 193-206. Küpfer, P. (1980). Contribution à la cytotaxonomie de quelques orophytes Iraniens. Biologie-Ecologie Mediterraneenne, 8, 37-48. Levan, A., Fredgra, K., & Sandberg A. A. (1964). Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas, 52, 201–220. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1964.tb01953.x Maassoumi, A. A. (1980). Cruciferes de la flored' lran. Etude Caryosystematique. Martin, E., Ünal, M., Doğan, B., Altınordu, F., Sefalı, A., & Kaya, A. (2016). Karyotype analyses of the genus Matthiola (Brassicaceae) in Turkey. Cytologia, 81(1), 53-60. https://doi.org/10.1508/cytologia.81.53 Mirzadeh Vaghefi, S. S., & Mahmoodi, M. (2022). Brassicaceae family in Iran. Iran Nature, 6(6), POWO (2023). Plants of the World Online. [Website] http://www.plantsoftheworldonline.org. Shariat, A., Jalili, A., Vaghefi, M., Sadat, S., & Khanhasani, M. (2021). Chromosome counts of twelve vascular plant species from Iran. Iranian Journal of Botany, 27(2), 182-190. https://doi.org/10.22092/IJB.2021.356767.1342 Sheidai, M., & Sonboli, A. (2011). Cytotaxonomy of four species of Sterigmostemum (Brassicaceae) in Iran. Cytologia, 76(1), 33-39. https://doi.org/10.1508/cytologia.76.33 Stebbins, G. L. (1971). Chromosome evolution in higher plants. Edward Arnold Publisher. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 327 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 252 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||