مشخصات کاریوتیپی گونه‌های جنس Papaver در رویشگاه‌های استان اردبیل

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، ایران

2 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ایران

3 دانشگاه پیام نور تهران، ایران

چکیده

پنج گونه از جنس L. Papaver، متعلق به تیره Papaveraceae، به نام‌های L‌. Papaver dubium، Papaver orientale L.، .Poir Papaver fugax ( با 2 زیر گونه)‌، Boiss. & Hausskn. Papaver glaucum و Papaver gaubae Cul‌len. & Rech. از رویشگاه‌های استان اردبیل جمع‌آوری شدند و از نظر صفات کاریوتیپی‌، از قبیل: طول بازوی بلند کروموزوم، طول بازوی کوتاه کروموزوم و طول ماهواره‌ها مطالعه شدند. بر اساس این اطلاعات‌، طول کل کروموزوم‌ها، نسبت طول بازوی بلند به کوتاه، طول بازوی بلند، طول بازوی کوتاه، اندیکس سانترومر، شکل کلی کاریوتیپ (%TF) ‌، طول ماهواره‌ها در صورت موجود بودن و مجموع طول کروموزوم‌ها برحسب میکرومتر محاسبه گردید. نتایج نشان داد که گونه‌های مورد مطالعه، دارای 2 عدد پایه کروموزومی هستند که برای Cullen. & Rech.‌ Papaver gaubae و Pa‌paver glaucum Boiss. & Hausskn. ، 4=x و برای سایر گونه‌ها 7=x تعیین گردید. عدد پایه کروموزومی‌4=x‌ اولین بار در این پژوهش گزارش می‌شود. گونه
‌ var. fugax Cullen..Poir Papaver fugax دارای کروموزوم B است. از نظر تکاملی Papaver fugax Poir. var. platydiscus Cullen. نامتقارن‌ترین و متکامل‌ترین گونه تعیین گردید. دامنه طول کروموزوم‌ها در گونه‌های مورد بررسی بین 81/0±57/23 و 64/0‌±‌53/7 میکرومتر به‌دست آمد. تجزیه واریانس برای تمام صفات فوق در سطح 1% نشان داد که اختلاف معنی‌داری بین گونه‌ها و صفات مورفولوژیک کروموزوم‌ها وجود دارد. در نتیجه، ویژگی‌های کاریوتیپی اختلاف بین گونه‌های مختلف را تأئید می‌کند. تجزیه خوشه‌بندی با تکیه براین صفات، گونه‌ها را در 4 گروه مجزا قرار داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Karyotypic characterics of several Papaver species in Ardabil province

نویسندگان [English]

  • Farzaneh Azimi Motem 1
  • Jirair Carapetian 2
  • Gholamreza Bakhshi Khaniki 3
  • Reza Talai 1
1 Reasearch Center Agriculture and Natural Source, Ardabil province, Iran
2 Department of Biology, Faculty of Science, Urmia University, Urmia, West Azarbaijan, Iran
3 Department of Biology, Faculty of Science, Payamenur University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Five species of Papaver L. genus, belonging to the Papaveraceae family, namely Papaver dubium L., Papaver orientale L., Papaver fugax Poir. (with two subspecies), Papaver glaucum Boiss & Hausskn. and Papaver gaubae Cullen. & Rech. were collected from rangelands across Ardabil province. Several karyotypic characteristics such as long arm, short arm and satellite length were studied then, total length of the chromosomes, long arm to short arm and others characteristics were estimated. Result showed that, there were two types of basic chromosomes numbers, x=4 and x=7. This is the first record of basic chromosome numbers of x=4 observed on Papaver glaucum Boiss & Hausskn. and Papaver gaubae Cullen. & Rech.. The species Papaver fugax Poir. var. fugax Cullen. contained B-chromosome. From evolution point of view, Papaver fugax Poir. var. platydiscus Cullen. was considered as the most asymmetric and thus the most evolved species. The range of total chromosome length was 23.57±0.81 to 7.53±0.64 µm. Analysis of variance showed highly significant differences between the studied species for all of the traits at (a= 0.01). Based on these characteristics, cluster analysis classified the species in four distinct groups.





* Corresponding Author: farzanehazimi@yahoo.com

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ardabil
  • Papaveraceae
  • Papaver
  • Karyotype
  • Chromosome

 

جنسL.  Papaver از خانواده­ Papaveraceae با بیش از 40 گونه در ایران، بیشترین تنوع گونه­ای را در بین جنس‌های این تیره به خود اختصاص داده است (قهرمان، 1372). گیاهان دارویی مهمی در این جنس وجود دارند که ارزش درمانی ارزنده­ آنها (­آرام ­بخش، معرق، خلط‌آور، مسکن­، خواب­آور، ملین و رفع­ کننده­ التهاب­های پوستی) سبب گردیده که در مداوای بسیاری از بیماری­ها (درمان بیماری قند، پایین‌آورنده­ فشارخون، صفرابر، تصفیه‌کننده­ قلب، ملین ملایم، رفع بی­خوابی و ...) با اثر قاطع به کار روند. از بعضی از آنها، مواد مؤثره­ بسیار مهمی، مانند: تبائین، مورفین، کدئین و پاپاورین استخراج می‌گردند که در پزشکی اهمیت فراوان دارند. عده­ای از گیاهان جنس L. Papaver زینتی هستند و به همین منظور پرورش داده می­شوند (زرگری، 1371).در طی عملیات صحرایی مشاهده شد، که برخی از گونه­های مرتعی جنس مذکور مانند: P. orientale L. (پس از خشک شدن)، به همراه یونجه و سایر علوفه­ها، به منظور تعلیف دام استفاده می­شوند (عظیمی، 1387).

اندازه­گیری دقیق نسبت بازوها و طول نسبت کروموزوم‌ها، محل قرارگرفتن سانترومرهای اولیه، ثانویه و ماهواره­ها در کروموزوم­های سلول­های مرحله­ متافازی میتوزی مریستم نوک ریشه، می­تواند در تعیین سطح پلوئیدی و شباهت­های کروموزومی گونه­ها، استفاده گردد(1989 Sharma and Sharma,).

بر اساس مطالعات انجام شده، عدد پایة کروموزومی 7=x (14=x2=n2 و 28­=x­4=n2) برای P. rhoeas L. عدد پایه­ کروموزومی 7=x )21­=x­3=n2( برای
P. orientale L. و عدد پایه­ کروموزومی 11=x
(22­=x­2=n2) برای P. somniferum L. ارائه شده است (Tahara, 1915). نتایج مطالعات کاریوتیپی بر روی گونه‌های P. atlanticum Bal Cos.،P. lateritium Koch.، P. persicum Lindl.، P. tauricolum Boiss. ،P. hybridum L.، P. nudicaule L.،
P. alpinum L.، P. pilosum Sibth. & Sm.،
P. radicatum Rottb.، P. somniferum L.،
P. dubium L.، P. rhoeas L. و P. orientale L.
نشان داد که بجز گونه‌های P. somniferum L. و
P. setigerum DC.که دارای عدد پایه­ کروموزومی 11=x (22­=x­2=n­2) هستند، بقیه­ گونه‌ها، دارای عدد پایه
کروموزومی 7=x هستند (Ljungdahl, 1922).

برای گونه‌های P. lateritium Koch.،
P. bracteatum Lindl.، وP. orientale L.عدد پایه­ کروموزومی 7=x و برای P. somniferum L. عدد پایه­ کروموزومی 11=x ارائه شده است (Yasui, 1991).

برای گونه­ P. rhoeas L. عدد پایه کروموزومی 7=x (14=x2=n2و 28­=x­4=n2) گزارش شده است (Sugiura, 1940).

برای گونه‌هایL.  P. rhoeas، P. commutatum Fishe & Meyer. وP. glaucum Boiss. & Hausskn. توسط افراد مختلف، عدد پایه کروموزومی 7=x ارائه شده است (Löve and Löve, 1944; Sugiura 1937,1940).

مطالعات کاریولوژیک بر روی گونه‌های
P. glaucum Boiss. & Hausskn.  وP. somniferum L. نشان داد که اولی دارای عدد پایه کروموزومی 7=x و دومی دارای عدد پایه­ کروموزومی 11=x هستند (Sugiura, 1938).

برخی معتقد بودند که P. glaucum Boiss. &.  Hausskn. و P. gracile Boiss.  پروژنیتورهای (Progenitors) گونه ­P. somniferum L.هستند، چون که P. glaucum Boiss. & Hausskn. دارای 7 کروموزوم میوتیک (3+4) و P. somniferum L.دارای 11 کروموزوم میوتیک (3+4+4) بوده، از طرفی عدد پایه­ کروموزومی تیره Papaveraceae، 7 است
(Tishchler, 1950). در بررسی گونه‌هایPapaver L.  ترکیه(35 گونه) براساس نوع آلکالوئیدهای آنها،­ به عدد پایه­ کروموزومی 7 برای چهارگونه:
(28=x4=n­2­) P. orientale­ L.، (14=x2=n­2­) P. bracteatum Lindl.، (42­=­x6=n­2­و14=­x2=n­2­)P. pesudeo orientale Goldblatt.و (28=­x4=n­2­) P. lasiotrix­ Fedde. اشاره شده است (Sariyar, 2002).

بر اساس مطالعات آلکالوئیدی، مورفولوژیک و کروموزومی، تیره­ خشخاش را به دو بخشMeconesB. Ernh. و  Glauca J. N. Ovak. تقسیم نمودند. بخش Glauca J. N. Ovak. شامل گونه­هایی، مانند:
 P. glaucum Boiss. & Hausskn.، P. gracile Boiss. و P. decaisnei H. Ochst. Et S. Teud. و بخش
B. Ernh.­Mecones  فقط شامل گونه­های
­P. somniferum L.و P. setigerum DC.است. آلکالوئیدهای مهمی چون مورفین و کدئین در گونه­های بخشB. Ernh. Meconesبوده، این بخش دارای عدد پایه­ کروموزومی11 است. بخش Glauca J. N. Ovak. دارای روئیبدن (Rhoibden) و با عدد پایه کروموزومی7 است (Preininger et al., 2008).

در مطالعه­ای با عنوان توصیف کمی تنوع کاریوتیپی در Papaver، برای تعیین تفاوت­های فیلوژنتیکی و منشأ گونه‌ها، قرابت و دوری 30 گونه­ از جنس مورد نظر با توجه به ردة گونه­ها که نشان‌دهندة تقارن و عدم تقارن است و صفات تاکسونومیکی و پراکنش جغرافیایی بررسی گردیده و گونه‌های مورد نظر به 5 گروه مجزا تفکیک شده‌اند (Lavania and Sangeeta, 1999).

هدف از چنین مطالعه‌ای، تعیین عدد پایه­ کروموزومی و بررسی صفات مورفولوژیک کروموزوم‌ها در گونه‌های جنس مورد نظر، در استان اردبیل، به منظور مقایسه گونه­ها بر اساس صفات مذکور بود. شایان ذکر است که با توجه به فقدان پژوهش مشابه بر روی این گونه­ها در داخل کشور، چنین مطالعه­ای ضروری به نظر می­رسید.

 

مواد و روش­ها

با توجه به مطالعات انجام شده­ قبلی و منابع موجود در این زمینه، با مراجعه به محل­های رویش گونه­های مورد نظر در استان، نسبت به جمع‌آوری و شناسایی آنها اقدام گردید (جدول 1). همچنین، به منظور مطالعات کاریوتیپی (میتوز) مقداری بذر از هر گونه نیز جمع‌آوری شد. برای مطالعات سیتوژنتیکی و کاریوتیپی، از مرحله­ میتوز در سلول­های مریستم نوک ریشه استفاده شد. پس از آزمایش­های متوالی، بهترین طول ریشه‌چه از 1 تا 5/1 سانتی­متر و بهترین زمان قطع ریشه‌چه و شروع پیش‌تیمار بین ساعت 9 تا 11 صبح تشخیص داده شد. در این پژوهش، از محلول کلشیسین 05/0 درصد جهت پیش‌تیمار و از محلول لویتسکی که مخلوطی از اسید کرومیک (1%) و فرمالدئید (10%) به نسبت 1:1 است، برای تثبیت مریستم­ها استفاده شد(Agayev, 1996).هیدرولیز نمونه­ها توسط هیدروکسید سدیم در دمای C­°60 انجام شد. برای رنگ­آمیزی ریشه­ها، محلول رنگی استو-آهن- هماتوکسیلین به آنها اضافه گردید. مدت نگهداری نمونه­ها در رنگ، بین 20-16 ساعت در دمای C­°30 متغیر بود. برای حذف دیواره­ سلولی و مشاهده­ بهتر کروموزوم­ها، روی ریشه‌چه­ها آنزیم سلولاز 4% اضافه گردید. در مرحله­ آخر از سلول­های متافازی مناسب عکس تهیه شد.

 


جدول 1- موقعیت محل رویشی گونه­های مورد مطالعه در استان اردبیل

نام گونه گیاهی

محل جمع­آوری

ارتفاع از سطح دریا

( متر)

Papaver dubium L.

30 کیلومتری اردبیل به طرف آستارا، جنگل فندق­لو

1434

Papaver orientale L.

اردبیل، سرعین، نرسیده به پیست اسکی آلوارسی، منطقه­ گورگور

2920

Papapver fugax Poir. var. platydiscus Cullen.

45 کیلومتری اردبیل - خلخال، اطراف دریاچه نئور

2620- 2500

Papaver gaubae Cullen. & Rech.

جنوب خلخال، قزل­اوزن

953

Papaver glaucum Boiss. & Hausskn.

دشت­مغان، قره­آغاج

948

Papaver fugax Poir. var. fugax Cullen.

مشگین­شهر، دامنه شمالی سبلان، آبگرم قینرجه

1783

 

 

با استفاده از نرم‌افزار فتوشاپ، کروموزوم­های همولوگ در کنار هم چیده شدند (شکل 2) و سپس طول بازوی کوتاه و بازوی بلند کروموزوم­ها توسط نرم‌افزار Micro measure اندازه­گیری شد (جدول 2).

 

 

جدول 2- متغیرهای اندازه‌گیری شده با استفاده از نرم‌افزار  Micro measure

طول کل هر کروموزوم (L)

طول بازوی بلند (Q)

نسبت بازوی بلند به بازوی کوتاه R = (Q/P)

اندیکس سانترومر (CI)

طول ماهواره­ها

مجموع طول کروموزوم­ها

طول بازوی کوتاه (P)

درصد شکل کلی کاریوتیپ (TF%)

 

 

بر اساس روش Levan و همکاران (1964)­، فرمول کاریوتیپی گونه­ها مشخص شد.­ از درصد شکل کلی کاریوتیپ، به عنوان شاخص دسته­بندی کاریوتیپی، و از طول متوسط یک دسته کروموزوم هاپلوئید (X) نیز به منظور تعیین میزان تقارن کاریوتیپ استفاده شد (Huziwara, 1962). برای دسته­بندی کاریوتیپ، از روش دو طرفه­ استیبنز استفاده شده است (Stebbins, 1950). در این روش­، مقایسه­ کاریوتیپ­ها بین گونه­های یک جنس از طریق مقایسه­ تقارن آنها انجام می­گیرد (Lakshmi and Venkateswara, 1984). تجزیه و تحلیل داده­های سیتوژنتیکی براساس تجزیه­ واریانس یک طرفه انجام گرفت­، که در آن تنوع درون گروهی و بین گروهی محاسبه گردید (رضایی، 1374). گروه‌بندی گونه‌ها بر اساس صفات مورد مطالعه با استفاده از روش دندروگرام یا خوشه‌نگار Ward انجام گرفت.

 

نتایج

پس از بررسی­های کروموزومی گونه­های مورد نظر، عدد پایه­ کروموزومی 4=x برای گونه­های P. glaucum Boiss. & Hausskn. (­8=x­2=n2) و P. gaubae Cullen. & Rech. (16­=­x­4­=­n2) و عدد پایه کروموزومی 7=x برای گونه­های P. orientale L. (21=x3=n3)،P. dubium L. (28=x4=n2)،P. fugax Poir.var. platydiscus Cullen.(14=x2=n2) و P. fugax Poir. var fugax Cullen. (14=x2=n2) تشخیص داده شد (شکل 1). با مطالعه روی نمونه­های متعدد از گونه P. orientale L. مشخص گردید که این گونه تری‌پلوئید بوده و با توجه به این که تقسیم میوز بررسی نشده است، نمی­توان در مورد عقیم بودن یا نبودن این گونه، نظری داد. کاریوتیپ گونه­ها بر اساس اندازه و محل سانترومرها تهیه گردید (شکل 2). بر روی کروموزوم شماره 1 گونه P. orientale L. ماهواره­ای به طول 04/0±24/0 میکرومتر، برروی کروموزوم شماره 9­ گونه P. dubium L. ماهواره‌ای به طول 04/0±24/0 میکرومتر و بر روی کروموزوم شماره 5 گونه P. fugax poir. var. fugax Cullen.ماهواره­ای به طول 02/0±19/0 میکرومتر مشاهده شد (جدول 1). درگونه­های P. gaubae Cullen. & Rech.، P. glaucum Boiss. & Hausskn. و P. fugax Poir.var. platydiscus Cullen. ماهواره‌ای مشاهده نشد (شکل 2). در بین گونه‌ها، فقط گونه P. fugax Poir. var. fugax Cullen. دارای کروموزوم B بود. گونه‌های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات کاریوتیپی با هم کاملاً اختلاف معنی‌دار در سطح 1% داشتند (جدول 5). محاسبه تقارن کاریوتیپی گونه­ها بر اساس فرمول Stebbins (1958)و سایر فاکتورهای سنجش تقارن انجام شد. نتایج نشان داد که متقارن­ترین گونه­ها P. dubium L.­، P. orientale L. و P. glaucum Boiss. & Hausskn. و نامتقارن­ترین گونه P. fugax Poir. var. Platydiscus Cullen. هستند (جدول 3). در جدول 3 و 4 تمامی فاکتورهای کاریوتیپی مورد مطالعه نشان داده شده است.

 

 

 

 

 

شکل 1- کروموزوم­های متافازی گونه­های مورد مطالعه: 1- .Cullen ­var. fugax .Poir P. fugax،
2- Boiss. & Hausskn. P. glaucum، 3- Poir.var. platydiscus Cullen. ­P. fugax، 4-P. dubium L.، 5-   P. orientale L.
 و 6-  P. gaubae Cullen. & Rech. طول خطوط مقیاس در تمام تصاویر برابر 5/1 میکرومتر است.

 

 

 

شکل 2- کاریوتیپ گونه­های مورد مطالعه: 1-P. dubium L. ،2- P. orientale L.، 3- fugax Poir. var. platydiscus Cullen. P. ،
4- P. gaubae Cullen. & Rech.، 5- P. glaucum Boiss. & Hausskn. و 6- .­ var. fugax Cullen.Poir P. fugax

 

جدول 3 – خلاصه‌ای از خصوصیات کروموزومی گونه­های مورد مطالعه

 

نام گونه

مجموع طول کل

کروموزوم­ها

(µm)

مجموع طول کل بازوهای بلند

(µm)

مجموع طول کل بازوهای کوتاه (µm)

نسبت کل بازوی بلند به کوتاه

مجموع شاخص سانترومری

(µm)

بلندترین کروموزوم در هر متافاز

 (µm)

کوتاهترین کروموزوم در هر متافاز (µm)

عدد پایة کروموزومی

طول ماهواره

(µm)

Papaver dubium L.

811 /0±57 /23

017/1±43/16

204/0±14/7

194/3±27/33

270/0±29/4

955/0±25/2

594/0±23/1

7

04/0±24/0

Papaver orientale L.

907 /0±64/10

753/0±31/7

198/0±25/3

572/1±63/16

135/0±20/2

263/0±96/1

091/0±06/1

7

04/0±24/0

Papaver fugax Poir. var. platydiscus Cullen.

647/0±54/7

525/0±49/5

235/0±04/2

034/2±19/15

103/0±75/1

145/0±42/1

082/0±79/0

7

-

Papaver gaubae Cullen. & Rech.

046/1±98/15

889/0±28/11

256/0±69/4

112/1±57/19

811/0±44/2

343/0±10/3

068/0±42/1

4

-

Papaver glaucum Boiss. & Hausskn.

119/1±20/8

575/0±62/5

436/1±34/3

977/1±54/9

158/0±23/1

316/0±39/2

093/0±81/0

4

-

Papaver fugax Poir. var. fugax Cullen.

847/0±58/10

778/0±78/7

231/0±80/2

490/2±45/20

170/0±87/1

939/0±66/1

137/0±15/1

7

02/0±19/0

 


جدول 4 – آمارهای سنجش تقارن کاریوتیپی

نام گونه

فرمول کاریوتیپی

طول نسبی کوتاهترین کروموزوم (µm)

طول کل یک دسته کروموزوم هاپلوئید (µm)

درصد شکل کلی کاریوتیپ (µm)

اختلاف مجموع طول کل دو بازو (µm)

کلاس گونه بر اساس روش استینبز

Papaver dubium L.

1m +13Sm

910/0±32/11

122/0±36/3

886/1±36/30

894/1±28/9

A2

Papaver orientale L.

2m +4Sm+1St

535/0±08/10

192/0±52/1

088/2±66/30

770/0±12/4

A2

Papaver fugax Poir. var. platydiscus Cullen.

2m +4Sm+1T

210/0±24/8

939/0±07/1

238/2±12/27

487/0±45/3

A3

Papaver gaubae Cullen.& Rech.

2m+5Sm+1St

759/1±37/12

542/0±99/3

347/1±43/29

785/0±58/6

B2

Papaver glaucum Boiss. &Hausskn.

3Sm+1St

164/0±9/10

281/0±04/2

878/18±00/41

100/0±83/2

A2

Papaver fugax Poir. var. fugax Cullen.

3Sm+4St+1B

595/0±86/10

119/0±51/1

313/2±5360/26

775/0±9840/4

B2

               

 

جدول 5- نتایج آزمون تحلیل واریانس یک طرفۀ پیرامون صفات مورفولوژیک کروموزوم­ها

سطح معنی‌داری (Sig)

میانگین مربعات

F

صفات

)df درون گروه­ها (23=

)df بین گروه­ها (6=

000/0

85/0

83/153

949/180**

مجموع طول کل کروموزوم­ها

000/0

62/0

73/73

737/117**

مجموع طول کل بازوی بلند

000/0

09/0

00/15

194/165**

مجموع طول کل بازوی کوتاه

000/0

43/4

86/264

751/59**

مجموع کل نسبت بازوی بلند به کوتاه

000/0

02/0

69/4

275/184**

مجموع کل اندیکس سانترومر

000/0

05/0

47/1

319/26**

بلندترین کروموزوم در هر متافاز

000/0

007/0

190/0

704/25**

کوتاه ترین کروموزوم در هر متافاز

000/0

65/0

92/24

364/38**

طول نسبی کوتاه ترین کروموزوم

000/0

03/0

56/0

726/15**

میانگین طول

000/0

36/4

22/349

071/80**

شکل کلی کاریوتیپ

000/0

61/0

74/23

508/38**

اختلاف مجموع طول کل دو بازو

 

 

شکل 3- دندروگرام گونه­های جنس خشخاش بر اساس صفات مورفولوژیک کروموزوم­ها­ به روش آنالیز خوشه­ای Ward

 


نتیجه­گیری و بحث

نتایج نشان می­دهد که گونه­های مطالعه شده از نظر عدد پایه­ کروموزومی در دو دسته قرار می­گیرند. گونه­های Boiss. & Hausskn. P. glaucum و P. gaubae Cullen. & Rech. با عدد پایه­ کروموزومی 4=x با سایر گونه­ها که دارای عدد پایه­ کروموزومی 7=x هستند، قابل تفکیک‌اند. با توجه به این که فقدان پایة کروموزومی 4=x تا به حال در تیره­ Papaveraceae گزارش نشده بود­، برای اطمینان حاصل کردن از این نتیجه، نمونه­های متافازی بیشتری از این دو گونه بررسی گردید، که در همه آنها وجود چنین عدد پایه‌ای مشخص گردید. عدد پایه کروموزومی 7=x  برایP. glaucum Boiss. & Hausskn. در مطالعات قبلی انجام شده گزارش شده ­است (Sugiura, 1937; Tischler, 1950; Löve & Löve, 1994).

پژوهش حاضر نشان داد که گونه­ P. dubium L. دارای عدد پایه­ کروموزومی 7=x و عدد کروموزمی سوماتیک 28­=x­4=n2 است، که با نتایج مطالعات قبلی ­ (Ljungdahl, 1922)| انجام گرفته،کاملاً مطابقت دارد. برای
P. orientale L. نیز عدد پایه کروموزومی 7=x گزارش شده است (Tahara, 1915; Ljungdahl, 1922; Yasui, 1991; Sariyar, 2002). در طی بررسی کاریوتیپی گونه­ اخیر مشاهده شد که این گونه تری‌پلوئید (21=x­3=n3) است و این مسأله نیز قبلاً گزارش گردیده است (Tahara, 1915). عدد پایه کروموزومی 7=x برای دو زیر گونه Pappaver fugax Poir.var. platydiscus Cullen. و
P. fugax Poir. var. fugax Cullen.نیز به دست آمد. این عدد پایه قبلاً نیز برای گونه P. fugax Poir.گزارش شده است (Lavania and (Srivastava, 1999).

نتایج حاکی از آن است که بیشترین مقدار طول کل کروموزوم متعلق به گونه P. dubium L. با 81/0±­57/23 میکرومتر و کمترین آن مربوط به گونة P. fugax Poir. var. platydiscus Cullen.با 64/0­±­53/7 میکرومتر است.

با توجه به نسبت طول بازوی بلند به کوتاه و اختلاف طول دو بازوی بلند و کوتاه کروموزومی، و بر اساس روش Levan و همکاران (1964) فرمول کاریوتیپی گونه­ها تعیین گردید. چهار نوع کروموزوم شامل متاسانتریک، ساب متاسانتریک، ساب تلوسانتریک و تلوسانتریک در گونه‌های مورد بررسی دیده ­شد. بیشترین فراوانی کروموزوم نوع ساب متاسانتریک با 8/92 درصد متعلق به گونه­P. dubium L. و کمترین آن با 8/42 درصد مربوط به گونه P. fugax Poir. var. fugax Cullen.بود. به همین ترتیب، بیشترین فراوانی کروموزوم نوع متاسانتریک با 5/28 درصد متعلق به دو گونه P. fugax Poir.var. platydiscus Cullen.و P. orientale L. و کمترین آن با صفر درصد مربوط به گونه­های P. fugax Poir. var. fugax Cullen.و P. glaucum Boiss. & Hausskn. بود. بیشترین فراوانی کروموزوم نوع ساب تلوسانتریک با 2/57 درصد متعلق به گونه P. fugax Poir. var. fugax Cullen.و کمترین آن با صفر درصد مربوط به گونه­های
P. dubium L. وP. fugax Poir. var. platydiscus Cullen. بود. کروموزوم نوع تلوسانتریک با 14 درصد، فقط در گونه P. fugax Poir. var. platydiscus Cullen. مشاهده شد.

بیشترین اختلاف در طول دو بازو مربوط به جفت کروموزوم شمارهیک متعلق به گونه P. dubium L. با 89/1±28/9 و کمترین اختلاف مربوط به جفت کروموزوم شماره شش گونه P. glaucum Boiss. & Hausskn. ­با 10/0±83/2 میکرومتر اختلاف است.

بیشترین میزان طول متوسط یک دسته کروموزوم هاپلوئید (X) مربوط به گونه P. gaubae Cullen. & Rech. با 542/0±99/3 میکرومتر و کمترین آن متعلق به گونه P. fugax Poir. var. platydiscus Cullen. با میانگین 93/0±07/1 میکرومتر بود. این نشان می­دهد که این گونه نامتقارن‌ترین و در نتیجه تکامل‌یافته‌ترین گونه است. بررسی وضعیت تکاملی گونه­های مختلف بر اساس جدول دو طرفه استیبنز (Stebbins, 1950)نیز نشان می‌دهد که گونه­های مورد نظر در سه کلاس مختلف قرار می‌گیرند. P. fugax Poir. var platydiscus Cullen. با قرار گرفتن در کلاس A3، در بین گونه­های مطالعه شده نامتقارن­ترین و تکامل‌یافته‌ترین گونه است و گونه­های
P. dubium L.، P. gaubae Cullen. & Rech. و
 Boiss. & Hausskn. glaucum P. با قرار گرفتن در کلاس A2 متقارن‌ترین کاریوتیپ را داشتند و از نظر تکاملی کمتر تکامل یافته هستند. گونه­های P. fugax Poir. var. fugax Cullen.و P. orientale L. در کلاس B2 قرار گرفتند که از نظر تکاملی بین دو ردۀ A3 و A2 قرار دارند. بنابراین، می­توان نتیجه گرفت که با افزایش تقارن کاریوتیپ­ها، مقدار میانگین طول کروموزوم­، افزایش می‌یابد و گونه­ها هرچه به طرف نامتقارن بودن پیش می­روند، از میزان طول متوسط کروموزوم کاسته می‌شود. در نتیجه، در روند تکامل کاریوتیپی و تغییر از متقارن به نامتقارن در اندازه کروموزوم کاهش روی می­دهد. با بررسی‌هایی که بر روی سویه­های مختلف دو گونه­ شنبلیله انجام شده (Lakshmi and Venkateswara, 1984) و بررسی سیتوژنتیکی بر روی 8 گونه از شنبلیله (ریاست، 1380) نشان داده است که مسیر تکاملی از کروموزوم­های بلند به کوتاه و از کاریوتیپ­های متقارن به نامتقارن است.

نتایج تجزیه واریانس برای تمام صفات فوق نشان داد که اختلاف معنی­داری بین گونه­ها از لحاظ صفات مورفولوژیک در سطح زیر 1% وجود دارد. در نتیجه، صفات مورفولوژیک کروموزوم­ها اختلاف بین گونه­های مختلف را تأیید می­کنند.

باید توجه داشت که نوع پارامترهای استفاده شده در کلاسترینگ، تعیین‌کنندة نتایج آن است. در پژوهش حاضر، هدف گروه­‌بندی گونه­های مورد مطالعه فقط بر اساس صفات کاریوتیپی بوده است.

نتایج تجزیه خوشه­ای Ward براساس صفات مورفولوژیک کروموزوم­ها (شکل شماره4) در گونه­های مورد بررسی نشان داد که این گونه­ها برمبنای این صفات و در فاصله بین 5 -3 دندروگرام به چهار گروه اصلی تقسیم می­شوند که عبارتند از:

گروه اول: P. orientale L.، P. fugax Poir.var. platydiscus Cullen. وP. fugax Poir. var. fugax Cullen.

گروه دوم: P. gaubae Cullen. & Rech.

گروه سوم: P. glaucum Boiss. & Hausskn.

گروه چهارم: P. dubium L.

مطالعه­ ارتباط گونه­های جنس L. Papaver  بر اساس توالی DNA نشان داده که سه گونة P. orientale L.، Boiss. & Hausskn. P. glaucum و P. dubium L. در سه گروه مجزا قرار می­گیرند (James et al., 2006). در مطالعه­ای که با عنوان توصیف کمی تنوع کاریوتیپی
 L. Papaver جهت تعیین تفاوت­های فیلوژنتیکی و منشأ گونه‌ها صورت گرفته است (Lavania and Sangeeta, 1999)، قرابت و دوری 30 گونه­ از جنس مورد نظر با توجه به تقارن وعدم تقارن گونه­ای، صفات تاکسونومیکی و همچنین پراکنش جغرافیایی مورد بررسی شده و گونه‌های مورد نظر به پنج گروه مجزا تفکیک شده­اند. در این گروه‌بندی، گونة P. fugax Poir. در یک گروه و گونه‌های P. orientale L.، P. glaucum Boiss. & Hausskn. و P. dubium L. در گروه دیگری قرار گرفتند. مقایسه نتایج نشان داد که گروه‌بندی با استفاده از صفات کاریوتیپی در منطقه با نتایج گروه‌بندی بر اساس توالی DNA کاملاً مشابه بوده، اما با نتایج گروه‌بندی بر اساس ترکیب صفات کاریوتیپی، تاکسونومیکی و موقعیت جغرافیایی تفاوت­هایی را نشان می­دهد.

 

تشکر و قدردانی

از سرکار خانم مهندس ژیلا بالایی، محقق مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی که در انجام این تحقیق از همراهیشان بهرة بسیار برده­ام، صمیمانه تشکر می‌کنم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

رضائی، ع. (1374) مفاهیم آمار و احتمالات. نشر مشهد، مشهد.

ریاست، م. (1380) مطالعه سیتوژنتیک برخی از گونه‌های شنبلیله (Trigonella) در ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ارومیه، ایران.

زرگری، ع. (1371) گیاهان دارویی جلد اول. انتشارات دانشگاه تهران، تهران.

عظیمی، ف. (1387) بررسی ریخت‌شناسی دانه گرده و سیتوژنتیک تیره خشخاش (Papaveraceae) در استان اردبیل. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه پیام نور تهران، ایران.

قهرمان، ا. (1372) کورموفیت‌های ایران (سیستماتیک گیاهی) جلد دوم. مرکز نشر دانشگاهی، تهران.

 

 

Agayev, Y. M. (1996) Advanced squash method for investigation of plant chromosomes. Fourth Iranian congress in crop production and breeding sciences. Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran

Huziwara, Y. (1962) Karyotype analysis in some genera of compositae VIII. Further studies on the chromosome of Aster. American Journal of Botany 49:116-119.

James, C., Ingrid, L., Mark, W., Joachim, W. and Trevor, R. (2006) Phylogenetics of Papaver and related genera based on DNA se­quences from ITS nuclear ribosomal DNA and plastid trnL intron and trnL-F intergenic spacers.Annals of Botany 98: 141-155.

Lakshmi, N., Rao, T. and Venkateswara, R. (1984) Karyological and morphological investigations on some inbred strains of Trigo­nella. Genetica-Iberica 36: 187-200.

Lavania, U. C. and Srivastava, S. (1999) Quantitative delineation of karyotype variation in Papaver as a measure of phylogenetic differentiation and origin. Current Science 77: 429-435.

Levan, A., Fredga, K. and Sandberg, A. (1964) Nomenclature for centromeric position on chromosomes, Hereditas 52:201-220.

Ljungdahl, H. (1922)­ Zur Zytologie der Gattung Papaver. Vor Laufie Mitterilung Svensk Botany 1: 103-114.

Löve, A. and Löve, D. (1944) Cytotaxonomical studies on boreal plants. II. Some notes on the chromosome numbers of Juncaceae. Arkiv Botany 1: 1-6.

Preininger, V., Novak, J. and Santavy, F. (2008) Isolation and chemistry of the alkaloids from plants of Papaver aceae, Lxxxi Glauca- a new Section of Genus Papaver. Plant medicine 41(2):119-23

Sariyar, G. (2002) Biodiversity in the alkaloids of Turkish Papaver species. Pure and Applied Chemistry 74: 557-574.

Sharma, A. K., and Sharma, A. (1972) Chromosome Techniques Theory and Practice. Butterworth Baltimore, University Park, London.

Stebbins, G. L. (1950) Variation and evolution in plants. Columbia University Press, New York.

Sugiura, T. (1937) Studies on the chromosome numbers in higher plants cytologia, Fu­jii Jub 2: 845-849.

Sugiura, T. (1940) Chromosome studies on Papaveraceaewith special reference to the phylogeny. Cytologia 10: 558-576.

Sugiura, T. (1938) A list of chromosome numbers in angiospermous plants V. Proceedings of the Imperial Academy, Tokyo 10: 391-392.

Tahara, M. (1915) The chromosomes of Papaver (Japanes). Botany Magazine Tokyo 29: 254-257.

Tischler, G. (1950) Die chromosomenzhalen der Gefässpflanzen Mitteleuropas. W. Junk. Gravenhage.

Yasui, K. (1991) Cytogenetic studies in artificially raised interspecific hybrids of Papaver VII P. somniferum L. ´ P. bracteatum Lindl. Cytologia 8: 331-342.