Macro- and micro-morphological, and anatomical investigation of achenes in the Iranian Anemone and Pulsatilla species

Document Type : Systematics and Biodiversity of Plants

Authors

1 PhD Student, Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2 Associate Prof., Department of Biology, North Tehran Branch, Islamic Azad University, P.O. Box 19585-936, Tehran, Iran

3 Research Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), P.O. Box 13185-116, Tehran, Iran

4 Associate Prof., Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Abstract

Anemone L. (Ranunculaceae) with ca. 150 morphologically variable species is distributed all over the world. Morphological characters are widely used to discriminate species. In the present study, therefore, the Iranian species of Anemone and Pulsatilla are investigated by their achene macro- and micro-morphological and anatomical features. The micro-morphological and anatomical studies are performed employing the scanning electronic microscope (SEM). Multivariate statistical analyses of various quantitative and qualitative characters of the achene as well as their anatomy, resulted in distinguishing four different achene types. Although, obvious differences are observed in the achene body surface; number of the endocarp and mesocarp layers, and in the shape and length of the style, it is also revealed that, features like the number of epicarp layers and margin surface, have no diagnostic values. The analyses are carried out by SPSS software, using the Ward’s and the Average linkage methods. Both the dendrograms showed that, the p . albana is separated from other species which is consistent with systematic studies and the achene features. Besides, in the present study, A. blanda is also rediscovered.

Keywords

Article Title [Persian]

بررسی ریخت شناسی، ریزریخت شناسی و تشریحی فندقه گونه های ایرانی Anemone و Pulsatilla .

Authors [Persian]

  • محدثه شجاعی 1
  • فریبا شریف نیا 2
  • مصطفی اسدی 3
  • ایرج مهرگان 4
1 دانشجوی دکتری، گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشیار گروه زیست‌شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، صندوق پستی 936-19585 تهران، ایران
3 استاد پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، صندوق پستی 116-13185، تهران، ایران
4 دانشیار گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران ,
Abstract [Persian]

جنس Anemone متعلق به تیره آلاله‌ییان دارای 150 گونه با پراکنش در سرتاسر دنیا می‌باشد. ویژگی‌های ریخت‌شناسی همواره برای تشخیص و تمایز مرز گونه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، گونه‌های ایرانی Anemone L. و یک گونه Pulsatilla  تحت بررسی‌های ریخت‌شناسی، ریزریخت‌شناسی و تشریحی فندقه قرار گرفته‌اند. بررسی‌های ریزریخت‌شناسی و تشریحی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) انجام شد. صفات متعدد کمی و کیفی تعریف و در نمونه‌های مورد مطالعه اندازه‌گیری شدند. براساس شکل کلی فندقه و ویژگی‌های تشریحی، چهار تیپ برای فندقه‌ها تشخیص داده شد. تفاوت‌های آشکار در الگوی بدنه فندقه (achene body)، تعداد لایه‌های اندوکارپ و مزوکارپ و همچنین طول و شکل خامه نشان داد که این صفات دارای ارزش تشخیصی بوده و صفاتی نظیر تعداد لایه‌های اپی‌کارپ و سطح حاشیه فندقه، فاقد تفاوت‌های شاخص در بین آرایه‌های مورد مطالعه می‌باشند. آنالیزهای آماری با استفاده از نرم‌افزار SPSS به دو روش Ward و  Average linkageبر پایه کلیه صفات کمی و کیفی انجام شد که در هر دو دندروگرام جدایی Stev. p < /em>. albana از آرایه‌های Anemone و جدایی آرایه‌های Anemone از یکدیگر کاملا مشهود است. به علاوه در این مطالعه، گونهSchott & Kotschy  A. blanda به عنوان یک گونه بازکشف‌ شده گزارش می‌شود.

Keywords [Persian]

  • آرایه
  • پریکارپ
  • آلاله‌ییان
  • دندروگرام
  • سطح مقطع عرضی
  • میوه

References

Akrami, S., Nejadsattari, T., Mozaffarian, V. & Maassoumi, A. 2011. A new species of Hedysarum (Fabaceae) and a new record of Anemone (Ranunculaceae) from NW Iran.Iranian Journal of Botany 17: 20–23.
Boissier, E. 1867. Flora Orientalis, Vol. 1. Georg, Basel. Pp. 48–54.
Chaudhary, R.P.&  Trifonova, V.I. 1988. Morphology of fruit and comparative anatomy of pericarp and seed coat in the Nepal species of the genus Anemone (Ranunculaceae).Botanicheskii Zhurnal 73: 803–817.
Cheng, X.Y., Liu, M., Shi, C.Q., Zhang, X.X. & Ru, J. 2015. The phylogenetic significance of fruit structures. In: Ranunculaceae of China.Pakistan Journal of Botany 47: 453–466.
Davis, P.H. 1965. Flora of Turkey and the East Aegean Islands, Vol. 1. Edinburgh University Press, Edinburgh. Pp. 134–138.
 Heidary Baladehi, M.H. 2007. Taxonomical study of Anemone L. & Pulsatilla Mill. (Ranunculaceae) in Iran. MSc Thesis, Department of Biology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
 Hoot, S.B., Meyer, K.M. & Manning, J.C. 2012. Phylogeny and reclassification of Anemone (Ranunculaceae), with an emphasis on austral species. Systematic Botany37: 139–152.
Johansson, J.T. 1995. A revised chloroplast DNA phylogeny of Ranunculaceae. Plant Systematic and Evolution 9: 253–261.
 Joharchi, M., Ghahremaninejad, F. & Vitek, E. 2011. New plant records for Khorassan province, Iran, IV with complementary notes to its flora. Annalen des Naturhistorischen Museums in Wien. Serie B für Botanik und Zoologie. Pp. 329–367.
Joharchi, M.R. & Akhani, H. 2006. Notes on the flora of Iran 6: eight new plant records from Iran collected from Khorasan & Golestan provinces (NE Iran).Rostaniha 7: 1–12.
Komarov, V.L. 1937. Flora of the USSR, Vol. 7. Leningrad Izdatel’stvo Akademii Nauk SSSR, Moscow. Pp. 184–219.
Liu, M., Van Wyk, B.E. & Tilney, P.M. 2002. The taxonomic value of fruit structure in the Chinese endemic genus Dickinsia (Apiaceae). Nordic Journal of Botany 22: 603–607.
Maciejewska-Rutkowska, I. & Antkowiak, W. 2013. Taxonomic utility of achene morphology & anatomy. In: Anemone L. (Ranunculaceae) species. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 55: 29–36.
Manning, J.C. & Goldblatt, P. 2013. A taxonomic review of the dry-fruited species of Anemone (Ranunculaceae) in southern Africa. Bothalia43: 1–13.
Mobayen, S. 1985. Anemone in S. Mobayen Flora of Iran, Vascular Plants, Vol. 3. Tehran University, Tehran. Pp. 68–76.
Parsa, A. 1951. Flore de l’ Iran, Vol. 1. Tehran University, Tehran.
Rasmussen, H. 1979. The genus Knowltonia (Ranunculaceae). Swedish Natural Science Research Council 53: 2–43.
Rechinger, K.H. & Riedl, H. 1992. Anemone (Ranunculaceae). Pp. 213–229. In: Rechinger, K.H. (ed.), Flora Iranica No. 171. Akademische Druk- u Verlagsanstalt, Graz.
Schuettpelz, E.J., Hoot, S.B., Samuel, R. & Ehrendorfer, F. 2002. Multiple origins of Southern Hemisphere Anemone (Ranunculaceae) based on plastid and nuclear sequences.Plant Systematics and Evolution231: 143–151.
 Sinno-Saoud, N., Knio, K. & Jury, S. 2007. Phenetic analysis of Anemone coronaria (Ranunculaceae) and related species. Botanical Journal of the Linnean Society 153: 417–438.
Takhtajan, A. 2009. Flowering Plants. (2nd.edn). Springer-Verlag, New York Inc., New York.
Tamura, M. 1991. A new classification of the family Ranunculaceae 2. Acta Phytotaxonomica et Geobotanica42: 177–187.
Tamura, M. 1993. Ranunculacea. Pp. 563–583. In: The Families and Genera of Vascular Plants, Vol. 2. Kubitzki, K., Rohwer, J.C. & Bittrich, V. (eds). Springer-Verlag, Berlin.
Tamura, M. 1995. Angiospermae: Ordnung Ranunculales. Fam. Ranunculaceae. II. Systematic Part: 223–519.
Wang, W.T. & Wang, S.H. 1979. Ranunculaceae. Pp. 59–601. In: Delectis Flora Reipublicae Popularis Sinicae Agendae Academiae Sinicae Edita (eds), Flora Reipublicae Popularis Sinicae, Vol. 27. Science Press, Beijing.
Wang, Z.F. & Ren, Y. 2008. Ovule morphogenesis in Ranunculaceae and its systematic significance. Annals of Botany 101: 447–462.
Yaprak, A.E., Körüklü, S.T. & Ketenoğlu, A.O. 2011. A synopsis of the genus Pulsatilla (Ranunculaceae). Turkey. Turkish Journal of Botany 35: 351–355.
Ziman, S., Bulakh, E. & Tsarenko, O. 2011. Anemone L. (Ranunculaceae): comparative morphology and taxonomy of the species from the Balkan flora. Botanica Serbica 35: 87–97.
Ziman, S., Bulakh, E.V., Kadota, Y. & Keener, C.S. 2008. Modern view on the taxonomy of the genus Anemone L. sensu stricto (Ranunculaceae). The Journal of Japanese Botany 83: 127–155.
Ziman, S., Ehrendorfer, F., Keener, C.S., Dutton, B.E., Trifonova, V., Tsarenko, O.N., Moldovanova, E. & Terentjeva, A. 1998. The Anemone biflora complex (Ranunculaceae) in Central and South-West Asia: its differentiation and affinities. Thaiszia 8: 57–85.
Ziman, S., Keener, C.S., Kadota, Y., Bulakh, E. & Tsarenko, O.N. 2006. A revision of Anemone L. (Ranunculaceae) from the Southern Hemisphere. Journal of Japanese Botany 81: 193–224.
Rostaniha
Volume 21, Issue 2 - Serial Number 60
December 2020
Pages 154-173

Files

History

  • Receive Date: 27 June 2020
  • Revise Date: 10 September 2020
  • Accept Date: 16 September 2020

Share

How to cite

Statistics