Authors
Department of Biology, Faculty of Science, Bu-Ali Sina University, Hamedan
Abstract
Keywords
زیستشناسی تکوینی زایشی که مطالعه مراحل مختلف تکوین گل، یعنی اندامزایی گل، تکوین پرچم و دانه گرده، تکوین مادگی، تکوین تخمک و مگاگامتوفیت را شامل میشود، در سالهای اخیر بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. توسعه دانش زیستشناسی تکوینی و مطالعه چگونگی و مراحل تکوین اندامهای تولید مثلی، برای حفظ گیاهان، به ویژه گیاهان نادر و در حال انقراض و نیز مهم در بخش کشاورزی ضروری است (Batygina, 1987).
تیره مرکبان Asteraceae بزرگترین تیره گیاهی است (Bremer, 1994). بر اساسگزارشهای باغ گیاهشناسی سلطنتی کیو، این تیره بیش از 1600 سرده و 23000 گونه دارد(Watanabe, 2002; Kadereit and Jeffrey 2007; Crawford et al., 2009). در این تیره تقسیمبندی سردهها و تشخیص مرز بین آنها اغلب مشکلزاست و برخی از آنها باید پی در پی به زیر گروههای کوچکتر تقسیم شوند (Hind et al., 1995). یکی از مشکلات اساسی آرایه شناختی در این تیره ارتباطات بین سردهها، طایفهها و همچنین وجود گونههای چند شکل (پلیمورف) است (Hind, 1995)، که مطالعات تکوینی و رویانشناختی میتواند به حل مشکلات آرایهشناختی نیز در این تیره کمک نماید.
پراکنش جهانی و وجود سردهها و گونههای فراوان در این تیره که بسیاری از آنان خواص دارویی دارند، تیره مرکبان را موضوع مطالعات متعددی نموده است (Torrell et al., 1999). بسیاری از گیاهان این تیره از جملهInula aucherianaاز نظر خواص دارویی و داشتن اسانس و مواد مؤثره، ارزش ویژهای دارند (Maoz et al., 1999; Zhao et al., 2006; Khan et al., 2008). مطالعات متعدد کاریولوژیک و فیتوشیمی در این آرایه صورت گرفته است (Vallès et al., 2003; Vallès et al., 2005)، اما با وجود این، به نظر میرسد که مطالعات تکوینی و رویانشناختی محدودی در این تیره انجام شده است، بنابراین هنوز انجام مطالعات جدید تکوینی برای افزایش دانش و آگاهی در مورد گیاهان این تیره ضروری است (Shamrov, 1998). همچنین پیشبینی میشود مطالعات تکوینی و رویان شناختی بتواند در کنار سایر مطالعات در حل مشکلات آرایهشناختی این گروه نیز همانند سایر تیرههای گیاهی استفاده گردد (Shamrov, 1998; Johri et al., 1992). مطالعات رویانشناختی محدود انجام شده، ویژگیهای استثنایی و نادر متعددی را در گیاهان این تیره نشان داده که عبارتند از: وجود پدیده Nemec؛یعنی تشکیل ساختارهای شبیه کیسه رویانی در دانه گرده (Davis, 1964)، افزایش یاختههای قرینه (سینرژیدها) در کیسه رویانی (Batygina 1987; Cichan and Palser, 1982)، افزایش یاختههای آنتیپود (Richards, 1997; Pandey, 2001)، تکوین کیسه رویانی 4 یاختهای (Harling, 1951) و وجودآپومیکسی (Davis, 1968; Chaudhury et al., 2001). بنابراین، انجام مطالعات تکوینی به منظور توسعه دانش زیستشناسی تولید مثلی در گیاهان این تیره ضروری است. با توجه به ارزش دارویی و وجود اسانس در
Inula aucheriana |(Maoz et al., 1999; Zhao et al., 2006; Khan et al., 2008)، این گونه به منظور مطالعات تکوینی در پژوهش حاضر انتخاب شده است. بر اساس مطالعات مرجعشناختی به عمل آمده، پژوهش حاضر اولین گزارش در مورد تکوین اندامهای زایشی گونه
Inula aucheriana است.
مواد و روشها
برای مطالعه تکوین اندامهای زایشی I. aucheriana، گیاهان از زیستگاههای طبیعی در همدان جمعآوری شده، در هرباریوم دانشگاه بوعلی سینا (BASH)نگهداری میشوند. مشخصات محل جمعآوری آن به صورت زیر مشخص شد: همدان، جاده رزن به آوج، روستای امیرآباد، ارتفاع 1400 متری. علاوه بر این گلها و غنچههای گیاه مورد مطالعه از گیاهان طبیعی رویش یافته در منطقه ذکر شده، در مراحل مختلف نمو برداشت شده، در تثبیتکنندة FAA70 تثبیت و در الکل 70% نگهداری شدند. نمونهها پس از قالبگیری در پارافین با میکروتوم برشگیری گردید. رنگآمیزی با پریودیک اسید شیف و نیز با هماتوکسیلین طبق روش پیشنهادی توسط Yeung (1984) انجام گرفت. هر یک از مراحل تکوین تخمک و پرچم در چندین برش به وسیله میکروسکوپ نوریZeiss Axiostar Plus (Germany) مجهز به دوربین دیجیتال بررسی شد.برای هر مرحله حداقل 20 گل برشگیری و از بهترین آنها عکسبرداری شد.
نتایج
تشکیل مادگی و تخمک در I. aucheriana
بلافاصله پس از ایجاد پریموردیوم پرچم، برجستگی مریستمی برای تشکیل مادگی شکل میگیرد؛ به طوری که تشکیل پرچم و مادگی تقریباً همزمان به نظر میرسند، اما رشد مادگی بسیار سریع صورت میگیرد و قبل از تکوین پرچم، پریموردیوم تخمک به صورت برجستگی کوچک پایهگرا دیده میشود (شکل 1). در این گونه، برچهها دو عدد و پیوسته است و هنگامی که پریموردیوم تخمکی به وجود میآید، برچهها باز است (شکل 1)، همچنین، مادگی دارای کاکل ریش مانند یا تار مانند است که همزمان با تشکیل پرچم و مادگی شروع به تشکیل میکند (شکل 1)؛ خامه دو شاخهای، بلند، در انتها مدور، و بافت کلالهای به شکل دو خط حاشیهای بر روی هر شاخه خامه دیده میشود و تا پایین خامه امتداد دارد (شکل 2)؛ دو شاخه خامه در محل کلاله به هم نزدیک شدهاند (شکل 2).
تخمک از نوع واژگون است و پریموردیوم تخمک، خمیدگی را از همان مراحل اولیه آغاز میکند. بنیانگذاری پوشش تخمک در زمانی آغاز میشود که تخمک حدود 90 درجه چرخش حاصل کرده است (شکل 3). با افزایش میزان خمیدگی ضمن رشد، تخمک به حالت خمیده در میآید؛ به طوری که درآغاز تشکیل کیسه رویانی، تخمک کاملاً واژگون شده است (شکل 7) و در نتیجه با اتصال بخشی از پوسته به بند، رافه تشکیل میشود (شکلهای 7-9).
تخمک تک پوستهای است و با تقسیمات شعاعی یاختههای سطحی پریموردیوم تخمک، بنیانگذاری پوسته تخمک در طرفین جسم تخمک و در قاعده خورش به صورت برجستگی چندیاختهای انجام میشود (شکل 3). اپیدرم خورشی در نمونه مورد بررسی فقط شامل لایه دیواره مگاسپورانژ است که یاخته مادر مگاسپور را احاطه میکند (شکل 4). اپیدرم خورشی در این نمونهقبل از لقاح تجزیه میشود.
شکل 1-13- نشاندهندة مراحل تکوین تخمک، مگاسپورزایی و تکوین مگاگامتوفیت در Inula aucherianaاست: 1) برش طولی از غنچه گل که نشاندهندة تکوین پرچمها و مادگی است. در قاعده مادگی پریموردیوم تخمک قابل رؤیت است. پریموردیوم تخمکی زمانی به وجود میآید که هنوز تکوین پرچم کامل نشده است و در این زمان برچهها باز است. تشکیل کاکل نیز همزمان با این تحولات آغاز میشود. 2) خامه دوشاخهای و بلند و در انتها مدور است. بافت کلالهای به شکل دو خط حاشیهای بر روی هر شاخه خامه قرار گرفته و تا پایین کشیده شده است، دو شاخه خامه در محل کلاله به هم نزدیک شدهاند. 3) تخمک جوان در حال تکوین، تشکیل پوسته تخمک و سلول آرکئوسپور دیده میشود. 4) برش طولی از تخمک جوان با یاخته مادر مگاسپور (me) (↑) و پوستههای تخمکی در حال تشکیل. 5) سلولهای حاصل از اولین تقسیم میوزی (دیاد) (↑↑). 6) تخمک در مرحله تتراد T شکل (↑)، پوسته تخمک بخش عمدهای از جسم تخمک را فرا گرفته است. 7) برش طولی تخمک با مگاسپور عملکردی شالازی (fme) (↑). 8) برش طولی تخمک نشاندهندة کیسه رویانی دو هستهای (↑↑). قبل از تکمیل تکوین بخشهای فوقانی تخمدان و تشکیل خامه و کلاله، به تدریج اولین آثار تشکیل تخمک (پریموردیوم تخمک) در کف جدار تخمدان پدیدار میشود، یعنی تمکن از نوع قاعدهای است. 9) برش طولی تخمک نشاندهندة کیسه رویانی چهار هستهای است. هر هسته با یک پیکان نشان داده شده است. 10) برش طولی از کیسه رویانی بالغ، دستگاه تخم متشکل از یاخته تخمزا (os) و قرینهها (syn) در مجاورت مجرای سُفت (↑) است. هستههای قطبی (pn) قابل رؤیت است. 11) تخمک واژگون، کمخورش، تکپوستهای و با بندی نسبتاً کوتاه (F). خورش در این نمونه دارای پوستامنت (Ps) و ضخامت دیواره تخمدان (Ov) زیاد است. پیکان مجرای سُفت را نشان میدهد. 12) سلولهای اپیدرم حاوی کریستالهای سوزنی شکلاند (↑). 13)سطح مادگی پوشیده از کرکهای رشتهای تک سلولی بسیار کشیده (↑) است. شاخص معادل 50 میکرومتر است.
An: بساک؛ Pe: گلبرگ؛ Tr: کرک؛ Ca: برچه؛ Po: پریموردیوم برچه؛ Sty: خامه؛ In: پوسته تخمک؛ Ar: آرکئوسپور؛ Ov: تخمدان؛ Og: دستگاه تخم؛ R: رافه؛ Mi: مجرای سُفت؛ Me: مگاگامتوسیت؛ en: اندوتلیوم؛ mc: یاخته مادر مگاسپور؛ fme: مگاسپور عملکردی؛ pn: هسته قطبی (بعد از تلقیق هسته ثانویه)؛ ant: آنتیپودها؛ syn: قرینهها؛ os: تخمزا؛ Ps: پوستامنت.
در رأس خورش تنها یک یاخته آرکئوسپوری وجود دارد که در داخل پریموردیوم تخمک، این یاخته به واسطهحجم زیاد، سیتوپلاسم متراکم و هستهبزرگ آن قابل تشخیص است (شکل 3). یاخته مادر مگاسپور از یاخته آرکئوسپوری تمایز یافته و موقعیت آن در لایه سوم است (شکل 4).
تخمک I. aucherianaاز نوع کمخورش است که دارای یاختههای به مقدار کم توسعه یافته با دیواره نازک است. یاختههای دیپلویید بافت خورش در این نمونه، کروی شکل و فشرده است (شکل 11). از نکات متمایزکننده در این نمونه وجود پوستامنت در خورش است (شکل 11). پوستامنت بافتی با خاستگاه خورشی است که به صورت یک ستون از سلولهای طویل مستقر در بخش زیرین انتهای آنتیپودی کیسه رویانی قرار گرفته است. سلولهای پوستامنت از سلولهای اطراف به وسیله سیتوپلاسم متراکمتر و دیوارههای رنگپذیرتر قابل تشخیص هستند.
مگاسپورزایی و نمو گامتوفیت ماده I. aucheriana
مگاسپوروسیت با حجم زیاد، هسته درشت، متراکم و حجیم و شکل چند وجهی خود به خوبی از سایر یاختههای خورش قابل تشخیص میباشد (شکل 4). مگاسپوروسیت با انجام میوز مگاسپورها را تشکیل میدهد که ضمن رشد گامتوفیت ماده یا کیسهرویانی را تولید میکنند.
اولین تقسیم میوزی مگاسپوروسیت موجب تشکیل دو یاخته دیاد هاپلویید میگردد (شکل 5) و دومین تقسیم میوزی موجب تشکیل چهار یاخته تتراد میشود. بررسی تعداد زیادی از برشها نشان داد که تترادها در این گونه از نوع از نوع T شکل هستند (شکل 6). در I. aucheriana وقتی میوز با تشکیل تترادها به پایان میرسد، پوسته تخمک حدوداً تمام جسم تخمک را میپوشاند (شکل 6) و این نشان میدهد که رشد پوستههای تخمک در این نمونه سریع است.
از چهار یاخته حاصل از میوز (تتراد)، سه یاخته تحلیل میروند و در این نمونه موقعیت یاخته باقیمانده یا مگاسپور عملکردی در ناحیه شالازی قرار گرفته است و در نهایت به کیسهرویانی تحول مییابد (شکل 7). هسته یاخته بنیادی کیسهرویانی سه تقسیم میتوزی متوالی را انجام میدهد. نخستین تقسیم میتوزی، موجب تشکیل دو هسته هاپلویید جدید شده، کیسه رویانی دو هستهای را ایجاد میکند (شکل 8). هر هسته نسبتاً حجیم بوده، دارای هستک یا هستکهای حجیم و بازدوست است. دومین تقسیم میتوزی نیز موجب پیدایش چهار هسته هاپلویید و در نتیجه کیسه رویانی چهار هستهای میشود (شکل 9). در نهایت، تقسیم سوم، کیسهرویانی هشت هستهای را به وجود میآورد. در این مرحله کیسه رویانی به قدر کافی رشد نکرده است و بنابراین، هستههای کیسه رویانی به صورت خطی فشرده و نزدیک هم قرار دارند. با رشد طولی کیسه رویانی، در بین هشت هسته ذکر شده، واکوئلهایی ایجاد میشود و در نتیجه، چهار هسته در انتهای سُفتی و چهار هسته در انتهای بُنی قرار میگیرند. سپس یاختهای شدن در کیسه رویانی رخ داده، موجب تشکیل کیسهرویانی بالغ میشود. پدیده یاختهای شدن کیسه رویانی همزمان با مهاجرت هستههای قطبی صورت میگیرد. سه یاخته در قطب مجاور سُفت دستگاه تخم را ایجاد میکند (شکل 10)، که شامل یک یاخته میانی (تخمزا) و دو یاخته کناری قرینهها (سینرژیدها) است (شکل 10).
یاخته تخمزا کروی شکل بوده، به واسطه استقرار یک هسته درشت در قطب بُنی خود قابل تشخیص است و دو یاخته سینرژید کشیده و گلابیشکلاند (شکل 10). در قطب بُنی یاختههای آنتیپود به وجود میآید (شکل 11). دو هسته قطبی جدا شده از قطبهای سُفتی و بُنی در قسمت مرکزی کیسه رویانی قرار میگیرند و یاخته مرکزی را تشکیل میدهند (شکل 10).
در I. aucheriana یاختههای آنتیپود افزایش پیدا نمیکند و تعداد آنها از سه سلول تجاوز نمیکند و تا زمان تشکیل رویان از بین نمیروند (شکل 11). آنتیپودها یا یاختههای قطب بُنی کوچکترین یاختههای کیسهرویانی هستند و در این گونه گیاهی به صورت خطی در قطب بُنی ردیف میشوند (شکل 11). دو هسته قطبی (یاخته مرکزی) به تدریج به سمت دستگاه تخم مهاجرت کرده، به طور معمول دو هسته قطبی نزدیک هم قرار میگیرند (شکل 10). در این نمونه دو هسته قطبی در مجاورت دستگاه تخمزا و بعد از لقاح با هم تلفیق میشوند و ایجاد یک هسته ثانوی را میکنند که دارای n2 کروموزوم است. کیسه رویانی در این نمونه از نوع پلیگونوم، و دوکی شکل منظم است (شکلهای 10-11).
با توسعه یافتن پوسته پوشاننده خورش، مجرای سُفت به وجود میآید که در این نمونه مورد بررسی، مجرای سُفت شکل خطی صاف دارد (شکل 11). یاختههای لایه اندوتلیوم به صورت شعاعی امتداد یافته، چسبیده به کیسه رویانی است و دارای هستهایکاملاً واضح و سیتوپلاسمی متراکم است (شکلهای 10-11) و از پایداری زیادی برخوردارند؛ به طوری که در زمان تشکیل رویان نیز حضور دارند. در هر تخمدان یک عدد تخمک وجود دارد (شکل 11).
از نکات متمایزکننده در این نمونه، حضور کریستالهای سوزنی شکل در سلولهای اپیدرم مادگی است (شکلهای 12-13). علاوه بر این، در I. aucheriana ضخامت دیواره مادگی بسیار زیاد است و سطح آن پوشیده از کرکهای تک رشتهای تک سلولی بسیار کشیده است(شکل 13).
در مرحلة کیسهرویانی بالغ ، چند ویژگی ارزشمند تاکسونومیک در 20 نمونه مورد اندازهگیری و ارزیابی قرار گرفت و میانگین مربوط به آنها محاسبه شد که به این شرح است: میانگین طول تخمدان، عرض تخمدان و ضخامت دیواره تخمدان در این مرحله از نمو به ترتیب 515، 5/221 و 5/55 میکرومتر (μm) اندازهگیری شد.
میانگین محور طولی تخمک در این مرحله از نمو حدود mµ 5/329، میانگین محور عرضی تخمک
mµ 5/110، میانگین طول بند تخمک mµ 5/26 و میانگین قطر بند تخمک µm 5/ 30محاسبه شد. همچنین میانگین محور طولی کیسه رویانی بالغ mµ 76 و میانگین محور عرضی کیسه رویانی بالغ mµ 5/16 است.
میکروسپورزایی و تکوین دانه گرده در I. aucheriana
در این گونه، یاختههای بافت هاگزای به وجود آمده از یاختههای آرکئوسپور مستقیماً به میکروسپوروسیت تمایز مییابند. میکروسپوروسیتها با سیتوپلاسم متراکم، اندازه بزرگ و هستههای مشخص با یاختههای بافت احاطهکننده متفاوتند و در این گونه گیاهی در دو ردیف قرار گرفتهاند (شکل 14). با شروع میوز، در اطراف میکروسپوروسیتها، کالوز شروع به تشکیل میکند که در تصاویر میکروسکوپی تهیه شده به صورت یک لایه ضخیم و شفاف در اطراف میکروسپوروسیتها (شکلهای 16-19) و تترادها (شکل 20) قابل رؤیت است. با تقسیم میوز I، در یاختههای مادر گرده، ابتدا 2 یاخته n کروموزومی و با تقسیم میوز II، 4 یاخته n کروموزومی (هاپلویید) که تتراسپور نام دارد، به وجود میآید.
هر میکروسپور از مراحل میوز به طور واضح عبور میکند، به طوری که ابتدا وارد پروفاز I شده (شکل 15)، و سپس به ترتیب از مراحل متافاز I (شکل 16)، آنافاز I (شکل 17) و تلوفاز I (شکل 18) عبور میکند و به این ترتیب تقسیم اول میوز کامل میشود. یاختههای هاپلویید حاصل از میوز I بلافاصله وارد تقسیم دوم میوز میشوند و از مراحل متافاز II، آنافاز II و تلوفاز II (شکل 19) عبور میکنند که به تشکیل تترادهای میکروسپوری منجر میشود. بین هستههای حاصل از تلوفاز II دیواره به وجود نمیآید (شکل 19). تترادها فقط از نوع تتراگونال هستند (شکل 20).
پس از تکمیل میوز II تقسیم سیتوپلاسم به طور همزمان صورت گرفته (سیتوکینز از نوع همزمان)، چهار یاخته میکروسپور (تتراد) به وجود میآید. در این مرحله، دیواره کالوزی در اطراف تترادها و لابه لای مونادها به خوبی مشخص است. میکروسپورها در زمان آزاد شدن هنوز واکوئوله نیست و دارای سیتوپلاسم متراکم، شکل منظم با یک هسته مشخص و قرار گرفته در مرکز یاخته هستند (شکل 21).
اطراف هر میکروسپور را دیوارهای اگزینی فرا گرفته است. پس از تحلیل دیواره کالوزی از اطراف تتراسپورها و آزادی میکروسپورهای جوان، دیواره انتین در مجاورت سیتوپلاسم تشکیل میشود (شکل 22). در این گونه، سه شیار رویشی بر روی دیواره گرده وجود دارد. با توسعه واکوئل مرکزی، هسته به موقعیت کناری رانده میشود؛ یعنی یک واکوئل بزرگ، سیتوپلاسم و هسته دانه گرده را به کنارهها میراند (شکل 23). سپس، هسته به روش میتوز تقسیم میشود و دو هسته نابرابر را به وجود میآورد: یک هسته بزرگ رویشی و یک هسته کوچک زایشی که به تشکیل دانهگرده دو هستهای و نهایتاً دو یاختهای منجر میشود.
بنابراین، در گونه I. aucherianaدانههای گرده بالغ آزاد شده از بساک دو یاختهای است، که دانههای نشاسته نیز در آنها به چشم میخورد. در این دانههای گرده، علاوه بر نشاسته، دانههای روغنی نیز وجود دارد (شکل 22). در این نمونه، حضور کریستالهای سوزنی در دانه گرده مشهود است (شکل 23). دانههای گرده تقریباً کروی شکل و دارای سه شیار بر روی دیواره گرده است که در محل شیارها اگزین وجود ندارد و انتین ضخیمتر است. سطح اگزین پوشیده از تزیینات خار مانند است.
ویژگیهای تکوینی پرچم در I. aucheriana
در این گونه تمایز و تکوین پرچم خیلی زود صورت میگیرد؛ به طوری که در مرحلهای که هنوز طرح اولیه مادگی تشکیل نشده، پرچم به صورت تودهای از یاختههای مریستمی تشکیل شده است. پرچمها پنج عدد هستند (شکل 25) و بساک آنها پیوسته است. بساک تتراسپورانژی یا دارای چهار کیسه گرده است (شکل 24). در مراحل اولیه نمو بساک در زیر اپیدرم، 5 تا 8 ردیف یاخته آرکئوسپوری تمایز پیدا میکند. دیواره بساک در این نمونه متشکل از چهار لایه است که شامل لایه روپوست، لایه مکانیکی، لایه میانی و لایه مغذی است، که تعداد هر یک از این لایهها از یک عدد تجاوز نمیکند (شکل 15). از نکاتی که در این نمونه جالب توجه است، حضور کریستالهای سوزنی شکل در لایه مکانیکی است که باعث شده است این لایه به صورت کنگرهای دیده شود (شکلهای 24-25). ضخیمشدگیهای فیبری لایه مکانیکی در مرحله پایانی نمو دانههای گرده دویاختهای، صورت میگیرد. یاختههای لایه مغذی یک لایه مشخص را تشکیل میدهند که بافت هاگزای بساک را احاطه میکند (شکلهای 14-19). در این گونه یاختههای لایه تاپی بیضی شکل و دو هستهای هستند.
از آنجایی که یاختههای لایه تاپی در مراحل ابتدایی نمو بساک و دانههای گرده در جای خود ثابت باقی مانده، تحلیل نمیروند (شکلهای 14-21) و وقتی که میکروسپورها در حال نمو به دانهگرده بالغ هستند، ضمایمی از یاختههای تاپی به سمت حفره بساک تشکیل میشود (شکل 22)، بنابراین، میتوان گفت لایه تاپی از نوع ترشحی است. در مرحله دانههای گرده دو یاختهای، یاختههای تاپی تقریباً تحلیل میروند (شکلهای 23-24).
شکل14-25- نشاندهندة تکوین پرچم و دانه گرده درInula aucheriana : 14) برش طولی از بساک، سلولهای میکروسپوروسیت که در این نمونه در دو ردیف در برش طولی در بساک قرار میگیرند. در این برش به خوبی چهار لایه تشکیلدهندة دیواره بساک؛ یعنی تاپی (Ta)، لایه مکانیکی (En)، لایه میانی (Me) و اپیدرم (Ep) دیده میشود. 15) برش طولی از بساک که نشاندهندة آغاز تقسیم میوز (پروفاز I) در یاختههای مادر گرده است. 16) مرحله متافاز I (↑).17) آنافاز I. 18) تلوفاز I. 19) تلوفاز II (↑).20) برش طولی بساک در مرحله تتراد میکروسپور. تتراد فقط از نوع تتراگونال است. 21) برش طولی بساک در مرحله میکروسپورها (گردههای جوان) رها شده از تتراد. شکل میکروسپورها منظم و هسته منفرد آنها قابل مشاهده است. لایه مغذی هنوز از بین نرفته است. 22) در دانههای گرده جوان تشکیل دیواره خارجی (اگزین) مشهود است. دانههای گرده حاوی قطرات روغنی بزرگ (↑) و دانههای نشاسته هستند. 23) دانهگرده بالغ حاوی کریستالهای سوزنی شکل (↑) و اگزین دارای خارهای درشت است. 24) لایه تاپی به طور کامل تحلیل رفته است. لایه مکانیکی به علت حضور کریستال کنگرهای دیده میشود (↑). 25) برش عرضی گل نشاندهندة بساک با چهار کیسه گرده (تتراسپورانژی) در مرحله دانههای گرده بالغ. شاخص معادل 30 میکرومتر است.
ep: اپیدرم؛ en: لایه مکانیکی؛ Ta: تاپی؛ Me: لایه میانی؛ Ca: لایه کالوز؛ pe: گلبرگها؛ Sta: بساک؛ Po: دانه گرده؛ Sty: خامه ؛ pm: یاخته مادر گرده؛ sta: پرچم؛ ta: لایه مغذی.
بحث و نتیجهگیری
تخمک و گامتوفیت ماده
نتایج این مطالعه نشان داد که در هر تخمدان فقط یک تخمک واژگون کم خورش وجود دارد. در لایه زیر اپیدرمی تخمک فقط یک یاخته آرکئوسپوری وجود دارد که با پیشرفت رشد و تکوین تخمک، مستقیماً به یاخته مادر مگاسپور تمایز مییابد. موقعیت زیر اپیدرمی یاخته مگاگامتوسیت در سایر گیاهان این تیره نیز گزارش شده است (Johri et al., 1992). موقعیت مگاسپوروسیت در این نمونهدر لایه سوم زیر اپیدرمی قرار گرفته است که با گزارش قبلی از گونه دیگر این جنس مغایر است (Yurukova-Grancharova et al., 2006).
مطالعه بر روی مگاسپورانژ نشان میدهد که شکل تترادها در این تیره دارای تنوع بسیار زیادی است. نتایج این پژوهش نشان داد در گونه مورد مطالعه تتراد مگاسپورها از نوع
T شکل است. مگاسپور شالازی تتراد که به وسیله دیواره کالوزی پوشیده نشده است، موجب تشکیل کیسه رویانی مونوسپوری تیپ پلیگونوم میشود و سه مگاسپور دیگر به سرعت از بین میرود. وجود تترادهای خطی در گیاهان این تیره به وسیله پژوهشگران متعددی گزارش شده است (Rangaswamy and Pullaiah, 1986; Lakshmi and Pullaiah, 1979; Kapil and Bhatnagar, 1981). اما وجود تتراد T شکل یک حالت نسبتاً نادر است. مگاسپور پایا، کیسه رویانی هشت هستهای را به وجود میآورد که سپس به کیسه رویانی بالغ تمایز مییابد. در کیسه رویانی بالغ سه یاخته در مجاورت سُفت تمایز مییابند که شامل یک تخمزا و دو یاخته قرینه است. در این مطالعه، هر دو یاخته قرینه در کیسه رویانی بالغ قابل مشاهده است. دو هسته آزاد قطبی در بخش میانی کیسه رویانی قرار دارند که به سمت دستگاه تخم مهاجرت میکنند که تلفیق آنها در مجاورت دستگاه تخم و قبل از لقاح صورت میگیرد و باعث تشکیل هسته ثانویه میشود. در این گیاه، تقسیمات تخم ضمیمه قبل از تخم اصلی آغاز میشود. در کیسه رویانی تیپ پلیگونوم، یاختههای آنتیپود در قطب مقابل دستگاه تخم قرار دارند که معمولاً سه عدد هستند و از نظر اندازه(Maheshwari, 1950; Xiao and Yuan, 2006; Cameron and Prakash, 1994) و همچنین از نظر تعداد (Rangaswamy and Pullaiah, 1986)، در گونههای مطالعه شده این تیره تنوع نشان دادهاند. اندوتلیوم در این گونه یک لایهای است همان طور که قبلاً برایگونه
Inula cuspidateنیز گزارش شده است(Sood and Neelam, 2000). از ویژگیهای گونه مورد مطالعه، حضور کریستالهای سوزنی شکل در سلولهای اپیدرم مادگی است که برای اولین بار گزارش میشود. براساس مطالعات مرجعشناختی ما وجود کریستال از سینآپومورفیهای عمده در طایفه Inuleae است
(Judd et al., 1999). همچنین Meric (2009) حضور کریستالهای اگزالات کلسیم را در قسمتهای مختلف گیاهان این طایفه نشان داده است. از نکات جالب توجه دیگر این است که در I. aucheriana، درسطح مادگی کرکهای تک رشتهای تک سلولی بسیار کشیده دیده میشود که به فراوانی در سطح مادگی پراکندهاند.
بساک و دانه گرده
در گونه مورد مطالعه، نمو چهار لایهای دیواره بساک بر اساس تیپ دو لپهای انجام میگیرد (Davis, 1964). یاختههای آرکئوسپوری با سیتوپلاسم متراکم و هسته حجیم خودشان قابل تشخیصاند. این یاختهها به صورت مماسی تقسیم شده، یاخته جداری بیرونی و هاگزای درونی را تشکیل میدهند (Xue and Li, 2005). ضخیم شدگیهای فیبری لایه مکانیکی با مشاهدات میکروسکوپی به خوبی قابل تشخیص نیست(Yurukova-Grancharova, et al., 2006). بر اساس نتایج ما در گونه مورد مطالعه، لایه میانی نمو پیدا میکند و بساک دارای چهار لایه است که با برخی گزارشهای قبلی همسو است: Sood و Neelam (2000) با بررسی گونه Inula cuspidate و Pullaiah (1979) با مطالعه روی تعدادی از جنسهای طایفه Inuleae، وجود چهار لایه بساک را برای این گونهها گزارش کردهاند. همبستگی آشکاری بین تقسیمات میوزی در یاختههای مادر گرده و نمو لایه تاپی بساک وجود دارد که برای سایر گونههای این تیره نیز گزارش شده است (Steil, 1950). یاختههای لایه تاپی درجه بالایی از پلوییدی را نشان میدهند که نمایانگر فعالیت متابولیسمی بالای آنهاست و از این نظر شبیه به یاختههای آنتیپود کیسه رویانی هستند (Maheshwari, 1950). در نهاندانگان دو تیپ اصلی نمو لایه تاپی بساک قابل تشخیص است(Pacini et al., 1985): ترشحی (جداری) و آمیبی (periplasmodial).
در گیاه مورد مطالعه، لایه تاپی از نوع ترشحی است که در آن تکثیر هستهها صورت گرفته، و تعداد هستهها در هر یاخته به دو یا سه افزایش مییابد. لایه تاپی آمیبی برای گونههای متعددی از تیره Asteraceae گزارش شده است (Lakshmi and Pullaiah, 1979)، که با نتایج ما همسویی ندارد. در گیاه مورد مطالعه، یاختههای اولیه هاگزا مستقیماً به یاختههای مادر گرده تمایز پیدا میکنند که به صورت دو ردیفه در بخش میانی بساک استقرار دارند. گونههای معدودی وجود دارند که استقرار یک ردیفه یاختههای مادر گرده را از خود نشان دهند (Hu, 1982). متأسفانه، هنوز اهمیت استقرار یک یا چند ردیفه یاختههای مادر گرده از نظر تبارزایی گیاهی ناشناخته است (Pan et al., 1997). میوز در هر میکروسپورسیت به تشکیل تتراد منجر میشود. تترادها فقط از نوع تتراگونال هستند. وجود تترادهای تتراهدرال و صلیبی شکل نیز در گیاهان تیره Asteraceae گزارش شده است (Maheshwari, 1950). تکوین میکروسپورهای همه کیسههای گرده همجوار، همزمان است. میکروسپورها در زمان آزاد شدن از تترادها هیچ واکوئلی نداشته، دارای یک سیتوپلاسم متراکم، شکل منظم با یک هسته حجیم قرار گرفته در بخش میانی هستند. هستهها با روش میتوز تقسیم شده و دو هسته نابرابر را به وجود میآورند که هسته بزرگتر رویشی و هسته کوچکتر زایشی است. بنابراین، دانه گرده دو هستهای و سپس دانه گرده دو یاختهای تشکیل میشود. نتایج پژوهشهای Neelam و Sood (2000) نشان داده است که دانههای گرده در این جنس، در مرحله بلوغ سه یاختهایاند که با یافتههای ما متفاوتند. دانههای گرده بالغ دارای ذرات نشاسته و قطرات روغنی هستند. دانههای گرده گونه مورد مطالعه، واجد کریستالهای سوزنیشکل نیزهست.یکی از ویژگیهای شاخص گونه مورد مطالعه، حضور کریستال در لایه مکانیکی بساک است که باعث شده است اپیدرم در این گونه کنگرهدار دیده شود. Mericو Dane (2004) نیز حضور کریستالهای سوزنی شکل اگزالات کلسیم را در گونه Helianthus annuus و Meric (2009) در برخی گونههای طایفه Inuleae گزارش کردهاند.
)
