Authors
1 Department of Forestry, Faculty of Natural Recourses and Marine Science, Urmia University, Urmia, Iran
2 Department of Forestry, Faculty of Natural Recourses and Marine Science, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
3 Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
Abstract
Keywords
نخستین طبقه‌بندی‌ها در مورد گیاهان بر اساس صفات ریختی بوده است. در مورد جنس پسته نخستین تقسیم‌بندی، بر اساس ریخت‌شناسی درخت، برگ، گل و میوه توسط Engler (1883) انجام شد. وی 8 گونه و تعدادی واریته را معرفی کرد، در حالی که هیچ زیرگونه‌ای را معرفی ننمود. Engler برخی گونه‌ها را نیز به طور کامل توضیح نداد (Kafkas, 2006). پس از وی، گونه‌های دیگری توسط محققان مختلف به این جنس اضافه شد. تاکنون، کامل‌ترین طبقه‌بندی توسط Zohary (1952 و 1972) انجام شده است. Zohary جنس پسته را بر اساس صفات ریختی برگ و میوه به 4 بخش و 11 گونه (جدول 1) تقسیم نمود (Kafkas, 2006). تمام گونه‌های این جنس دو پایه هستند (Kafkas et al., 2000؛ Kafkas and Perl-Treves, 2001؛ Kafkas, 2006؛ (Ahmadi-Afzadi et al., 2007.
جدول 1- تقسیم‌بندی جنس پسته. ٭: گونه‌های همیشه سبز
|
Eu-Terebinthus |
Eu-Lentiscus* |
Lentiscella* |
Butmela |
|
P. terebinthus |
P. lentiscus |
P. mexicana |
P. atlantica |
|
P. palaestina |
P. weinmannifolia |
P. texana |
|
|
P. khinjuk |
P. saportae |
|
|
|
P. vera |
|
|
|
|
P. chinensis |
|
|
|
در مورد گونه P. atlantica تنوع ریختی وسیعی توسط Belhadj و همکاران (2007) گزارش شده است. پدیده تفاوت درون‌گونه‌ای، از نظر ویژگی‌های ریخت‌شناختی، بین جمعیت‌های گیاهی که در شرایط رویشگاهی متفاوت رشد می‌کنند، اغلب مشاهده می‌شود Szczepaniak, 2002)؛ Krzakowa etal., 2003؛ Altschuler and Schipunov, 2005؛ Halpern, 2005؛ (Goulart et al., 2006. علاوه بر ریخت‌شناسی، از صفات تشریحی برگ نیز برای تکمیل صفات ریخت‌شناسی استفاده می‌شود. استفاده از ویژگی‌های تشریحی گیاهان در تاکسونومی به حدود یک قرن پیش بر می‌گردد و در سطوح پایین‌تر رده‌بندی، شواهد فراساختاری در تقویت نتایجی که بر اساس سایر داده‌ها به دست آمده و نیز در تعیین روابط خویشاوندی جدید، یافته‌های بسیاری را فراهم می‌کند (ربیعی و همکاران، 1385). برای مثال، ریخت‌شناسی بشره و تراکم کُرک‌ها می‌تواند به خوبی برای تفکیک جمعیت‌ها در
P. atlantica به کار رود (Belhadj et al., 2007). ویژگی‌های تشریحی روی رفتارهای بوم‌شناختی، نیازهای محیطی و سازگاری گیاهان با شرایط پیرامونی تأثیر چشمگیری دارند و مطالعه آنها درک بهتری از سازش گیاه با شرایط مختلف محیطی را فراهم می‌کند. برای مثال، در مطالعه‌ای که با هدف تأثیر شوری بر صفات تشریحی برگ، ساقه و میوه دو واریته از پسته خوراکی (P. vera) انجام شد، شوری باعث افزایش ضخامت پهنک برگ و همچنین، افزایش کُرک‌های ساده به ویژه در سطح فوقانی برگ و کاهش تراکم کُرک‌های غده‌ای به ویژه در سطح تحتانی برگ شده است (فرجادی و همکاران، 1387). همچنین، در مطالعه یاد شده فضای بین سلولی در بافت مزوفیل برگ، نوع روزنه‌ها و طول سلول‌های اپیدرم با تأکید بر تأثیر تنش شوری مطالعه شده‌اند در حالی که هدف از مطالعه حاضر بررسی شاخص‌هایی مانند طول، ضخامت و شکل دسته آوند مرکزی و همچنین، طول و ضخامت آوند چوبی در پسته وحشی است.
پسته وحشی گونه اقتصادی مهمی برای روستاییان ساکن جنگل‌های زاگرس است (Pourreza et al., 2008). این گونه در گذشته‌ای نه چندان دور در نواحی وسیعی از مناطق بیابانی جهان رویش داشته است و یافتن آن در مناطقی که برای سایر گونه‌های درختی قابل کشت نیست، توانمندی آن را در مشجر کردن بسیاری از مناطق نامساعد نشان می‌دهد (میرزایی ندوشن و مداح عارفی، 1378). P. atlantica در ایران به رغم نقش انکار ناپذیر آن در عرصه منابع طبیعی، هنوز به خوبی مورد توجه محققان قرار نگرفته است. بنابراین، در پژوهش حاضر، ساختار تشریحی برگ برای کمک به تاکسونومی دقیق‌تر این گونه، ارزیابی تنوع ژنتیکی جمعیت‌های گونه پسته وحشی و ارتباط ویژگی‌های تشریحی با جنسیت در این گونه بررسی شده است.
مواد و روش‌ها
جمع‌آوری برگ در اواخر شهریورماه سال 1387 از سه رویشگاه در دو استان آذربایجان غربی و کردستان (جدول 2) به روش طرح کاملاً تصادفی از 20 پایه مادری و 20 پایه پدری انجام شد.
جدول 2- مشخصات جغرافیایی و اقلیمی جمعیت‌های مطالعه شده
|
بانه |
شاهین‌دژ |
سلماس |
نام محل/ جمعیت |
|
کردستان |
آذربایجان‌غربی |
آذربایجان‌غربی |
استان |
|
36˚ 30 N |
36˚ 04 N |
38˚ 06 N |
عرض جغرافیایی |
|
46˚ 42 E |
45˚ 40 E |
44˚ 35 E |
طول جغرافیایی |
|
1700 |
1310 |
1900 |
ارتفاع (m) |
|
7/618 |
708 |
75/531 |
بارندگی سالانه |
|
7/3-76/17 |
6/8-6/18 |
7/2-3/15 |
متوسط دما |
|
54 |
44 |
57 |
متوسط رطوبت |
برای بررسی صفات تشریحی، نمونه‌های تازه جمع‌آوری شده برگ به مدت یک ماه در اتانول 70 درصد قرار گرفت. سپس، برگ‌ها با استفاده از میکروتوم دستی برش داده شدند. قطعات برش یافته پس از شستشو با آب مقطر به وسیله صافی به مدت 15 تا 20 دقیقه (زمان از دست رفتن رنگ طبیعی نمونه‌ها) در آب ژاول 5 درصد قرار گرفتند. در این مرحله، پس از شستشو، قطعات برش یافته به مدت 10 تا 20 دقیقه در رنگ کارمن زاجی و در مرحله پایانی پس از شستشوی مجدد به مدت چند ثانیه در رنگ آبی متیل قرار گرفتند و پس از شستشوی نهایی، روی لام به طور دایم تثبیت و صفات تشریحی توسط میکروسکوپ نوری متصل به کامپیوتر مطالعه و عکس‌برداری شدند (آل بویه و همکاران، 1380). در این مطالعه، صفاتی نظیر ضخامت، طول و شکل دسته آوند مرکزی، طول آوند چوبی، ضخامت برگ، تراکم کُرک‌ها و عمق برجستگی‌های سطح فوقانی و تحتانی برگ در محل رگبرگ اصلی بررسی و اندازه‌گیری‌ها به کمک عدسی مدرّج انجام شد.
تحلیل داده‌ها
داده‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی، تجزیه واریانس شد. از آزمون t استیودنت به منظور مقایسه دو جنس نر و ماده و از آزمون توکی برای مقایسه‌های چندگانه استفاده شد. برای گروه‌بندی ژنوتیپ‌های مطالعه شده از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و تجزیه خوشه‌ای به روش Ward بر اساس فاصله اقلیدسی، استفاده شد. پیش از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، آزمون‌‌های بارتلت و KMO برای تعیین وجود همبستگی قابل قبول بین صفات مطالعه شده انجام شد. همه تجزیه‌های آماری با نرم‌افزار SPSS نسخه 15 انجام شد.
نتایج
طی مطالعات تشریحی که روی درختان مختلف از هر جمعیت انجام شد، تعدادی صفت تشریحی مشاهده شد. از جمله آنها سلول‌های پارانشیم نرده‌ای فقط در سطح فوقانی برگ وجود دارند. از این رو، تشخیص سطح فوقانی و تحتانی برگ از این طریق صورت گرفت. به این برگ‌ها اصطلاحاً دو رویه (bifacial) گفته می‌شود. در هر دو سطح برگ‌ها در محل رگبرگ اصلی، کُرک‌های کوتاه (از نوع پوششی و غده‌ای) به طول حدود 5/1 میکرومتر (به ندرت بلند) دیده شدند. تراکم کُرک‌ها در هر سه جمعیت اندک بود و از این نظر اختلافی بین جمعیت‌ها مشاهده نشد. شکل دسته آوند مرکزی بیضوی و دایره‌ای است به طوری که در همه نمونه‌های جمعیت بانه شکل دسته آوند مرکزی بیضوی بود، در حالی که در دو جمعیت دیگر علاوه بر حالت بیضوی، شکل مدوّر نیز دیده شد. در عین حال، شکل عمومی دسته آوند مرکزی بیضوی است. برخی صفات تشریحی کمّی اندازه‌گیری شده که مقدار آنها در نمونه‌های مختلف متفاوت است، در سه جمعیت بانه، سلماس و شاهین‌دژ در شکل 1 مشخص شده‌اند.
|
الف |
ب |
|
شکل 1- عکس مقطع عرضی برگ X200. الف) جمعیت بانه، ب) جمعیت سلماس و ج) جمعیت شاهین‌دژ. حروف مشخص شده در شکل الف عبارتند از: A: ضخامت برگ در ناحیه رگبرگ اصلی یعنی فاصله بین بشره تحتانی زیر دسته آوند مرکزی تا بالاترین سلول بشره‌ای در سطح فوقانی برگ (میکرومتر)؛ B: ضخامت دسته آوند مرکزی (میکرومتر)؛ C: طول دسته آوند مرکزی (میکرومتر)؛ D: طول آوند چوبی در دسته آوند مرکزی (میکرومتر)؛ E: عمق برآمدگی در سطح فوقانی برگ در محل رگبرگ اصلی (میکرومتر)؛ F: عمق برآمدگی در سطح زیرین برگ در محل رگبرگ اصلی (میکرومتر)؛ G: تعداد برجستگی‌های دسته آوند مرکزی در سطح تحتانی برگ. |
ج |
بر اساس جدول 3، بیشترین ارزش از نظر همه صفات در نمونه‌های جمعیت بانه دیده شد. این سه جمعیت در مورد صفات اندازه‌گیری شده، تفاوت‌هایی با یکدیگر داشتند. به طوری که از نظر صفات: ضخامت، طول و تعداد برجستگی‌های دسته آوند مرکزی بین دو جمعیت سلماس و بانه اختلاف معنی‌دار وجود داشت. در مورد صفت طول آوند چوبی در دسته آوند مرکزی جمعیت بانه با هر دو جمعیت اختلاف معنی‌دار نشان داد. از لحاظ صفات ضخامت برگ در محل رگبرگ اصلی، عمق برآمدگی در سطح فوقانی و تحتانی برگ در محل رگبرگ اصلی بین سه جمعیت مطالعه شده اختلاف معنی‌دار مشاهده نشد. به طور کلی، بین دو جنس نر و ماده از لحاظ همه صفات تشریحی برگ اختلاف معنی‌دار دیده نشد. همچنین، اثر جنسیت در هیچ یک از سه جمعیت مطالعه شده معنی‌دار نبود.
تجزیه خوشه‌ای صفات تشریحی برگ (شکل 2)، ژنوتیپ‌های مطالعه شده را به سه گروه اصلی تقسیم کرد که در گروه اول اغلب ژنوتیپ‌های جمعیت بانه و همچنین، تعدادی از ژنوتیپ‌های جمعیت شاهین‌دژ قرار گرفتند، در حالی که بیشتر ژنوتیپ‌های جمعیت بانه در گروه دوم دیده شدند. ژنوتیپ‌های جمعیت شاهین‌دژ در هر سه گروه تقریباً به طور یکسان پراکنده بودند. به طور کلی، بدون در نظر گرفتن نوع جمعیت، نمونه‌های گرفته شده از هر پایه از نظر صفات اندازه‌گیری شده تفاوت‌هایی داشتند که بیشترین تفاوت به ضخامت دسته آوند مرکزی مربوط بود.
جدول 3- میانگین و دامنه تغییرات صفات تشریحی برگ در سه جمعیت پسته وحشی. علایم اختصاری صفات در شکل 1 آمده است. حروف یکسان در یک ردیف بیانگر عدم اختلاف معنی دار میانگین‌های کل با استفاده از آزمون توکی در سطح P<0.05 است .
|
جمعیت |
سلماس |
شاهین‌دژ |
بانه |
||||||
|
صفات |
میانگین |
دامنه تغییرات |
میانگین |
دامنه تغییرات |
میانگین |
دامنه تغییرات |
|
||
|
A (µm) |
کل |
a03/18 |
21/25-76/13 |
a89/17 |
73/21-92/14 |
a02/20 |
89/22-11/18 |
|
|
|
نر |
1/18 |
46/22-76/13 |
67/3 |
73/21-21/15 |
82/19 |
89/22-11/18 |
|
||
|
ماده |
99/17 |
21/25-63/14 |
33/4 |
85/19-92/14 |
18/20 |
73/21-98/18 |
|
||
|
B (µm) |
کل |
b28/11 |
1/17-3/8 |
ab81/11 |
9/15-1/9 |
a02/14 |
7/16-6/11 |
|
|
|
نر |
44/11 |
5/14-4/8 |
26/20 |
9/15-9/9 |
05/14 |
9/15-6/11 |
|
||
|
ماده |
21/11 |
1/17-3/8 |
02/22 |
9/13-1/9 |
98/13 |
7/16-2/12 |
|
||
|
C (µm) |
کل |
b4/16 |
91/23-87/10 |
ab14/21 |
43/30-78/14 |
b19/21 |
37/26-11/18 |
|
|
|
نر |
46/17 |
18/23-74/11 |
28/18 |
92/24-78/14 |
48/20 |
37/26-11/18 |
|
||
|
ماده |
08/16 |
91/23-87/10 |
51/17 |
43/30-5/15 |
58/21 |
91/23-71/19 |
|
||
|
D (µm) |
کل |
b7/12 |
97/17-26/8 |
a06/17 |
21/25-03/12 |
a81/17 |
91/23-76/13 |
|
|
|
نر |
76/13 |
82/17-71/9 |
27/16 |
88/21-03/12 |
21/17 |
91/23-76/13 |
|
||
|
ماده |
26/12 |
97/17-26/8 |
84/17 |
21/25-48/13 |
3/18 |
59/21-94/15 |
|
||
|
E (µm) |
کل |
a73/4 |
82/7-9/2 |
a07/5 |
53/7-33/3 |
a65/5 |
39/7-35/4 |
|
|
|
نر |
3/5 |
82/7-9/2 |
93/11 |
52/6-33/3 |
17/6 |
39/7-07/5 |
|
||
|
ماده |
95/4 |
95/6-33/3 |
69/11 |
53/7-48/3 |
21/5 |
52/6-35/4 |
|
||
|
F (µm) |
کل |
a86/5 |
98/8-49/4 |
a19/5 |
38/6-19/3 |
a88/5 |
84/8-9/2 |
|
|
|
نر |
17/7 |
98/8-36/5 |
78/4 |
38/6-93/4 |
8/5 |
84/8-9/2 |
|
||
|
ماده |
33/5 |
52/6-49/4 |
69/4 |
09/6-19/3 |
7/5 |
24/7-62/3 |
|
||
|
G |
کل |
b71/3 |
5-3 |
ab4 |
5-3 |
a82/4 |
5-4 |
|
|
|
نر |
5/4 |
5-4 |
6/5 |
5-3 |
8/4 |
5-4 |
|
||
|
ماده |
4/3 |
5-3 |
76/4 |
5-4 |
83/4 |
5-4 |
|
||
|
شکل 2- دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه‌ای صفات تشریحی برگ سه جمعیت پسته وحشی. حروف S، SH، B، m و f به ترتیب معرف سلماس، شاهین‌دژ، بانه، پایه نر و پایه ماده و اعداد شماره شناسایی درختان هستند. |
بر اساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، مؤلفه اول 4/60 درصد واریانس کل را پوشش داد، در حالی‌که مؤلفه‌های دوم و سوم به ترتیب 24/17 و 71/10 درصد واریانس را شامل شدند. با توجه به جدول 4 در تشکیل مؤلفه اول به ترتیب: ضخامت دسته آوند مرکزی، ضخامت برگ و طول دسته آوند مرکزی بیشترین نقش را داشته‌اند.
جدول 4- بردارهای ویژه صفات تشریحی برگ بنه در دو مؤلفه اصلی. صفات با بردارهای بیش از 83/0 به عنوان صفات مؤثر در نظر گرفته شده‌اند.
|
صفات |
مؤلفه اول |
مؤلفه دوم |
|
A (µm) |
892/0 |
277/0 |
|
B (µm) |
920/0 |
140/0 |
|
C (µm) |
838/0 |
427/0- |
|
D (µm) |
818/0 |
490/0- |
|
E (µm) |
658/0 |
491/0 |
|
F (µm) |
387/0 |
627/0 |
|
G |
795/0 |
230/0- |
شکل 3 گروه‌بندی ژنوتیپ‌های مطالعه شده را بر اساس دو مؤلفه اصلی اول و دوم نشان می‌دهد. نتایج حاصل صحت گروه‌بندی از طریق تجزیه خوشه‌ای را بیان کند. بنابراین، ژنوتیپ‌هایی که در تجزیه خوشه‌ای در یک گروه واقع شدند، در این شکل نیز نزدیک یکدیگر قرار گرفتند.
شکل 3- گروه‌بندی ژنوتیپ‌های مطالعه شده بر اساس مؤلفه‌های اول و دوم حاصل از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی صفات تشریحی برگ سه جمعیت پسته وحشی
بحث
در مطالعه حاضر، کُرک در هر دو سطح برگ‌ها و در محل رگبرگ اصلی مشاهده شد که این صفت در تقسیم‌بندی جنس پسته یکی از ویژگی‌های این گونه به شمار می‌رود (Yaltirik, 1967; Al-Yafi, 1978). علاوه بر این، سطح برگ‌های گیاهان خشکی‌پسند معمولاً با کُرک پوشیده شده‌اند (Tewari and Agarwal, 2001). از نظر تراکم کُرک‌ها در محل رگبرگ اصلی، بین سه جمعیت اختلاف چشمگیری دیده نشد در صورتی‌که Belhadj و همکاران (2007) با استفاده از تراکم کُرک‌ها در گونه P. atlantica توانستند جمعیت‌های مطالعه شده را گروه‌بندی کنند. به طوری‌که تراکم کُرک در محل رگبرگ اصلی در تعدادی از جمعیت‌ها کم و در تعدادی دیگر زیاد بود. با وجود این، آنها گزارش کردند که تراکم کُرک‌ها با صفات رویشگاهی همبستگی ندارد و احتمالاً سایر خصوصیات تشریحی در برابر کاهش بارندگی دخیل هستند. در پژوهش حاضر، جمعیت‌های مطالعه شده با این‌که از نظر شرایط اقلیمی متفاوت بودند، اما از نظر تراکم کُرک اختلاف نداشتند، تراکم کُرک در محل رگبرگ اصلی در هر سه جمعیت مطالعه شده اندک بود. فرجادی و همکاران (1387) نیز تراکم کُرک‌های ساده در محل رگبرگ اصلی را در دو واریته از پسته خوراکی (P. vera) گزارش کردند.
در مطالعه کنونی، اندازه دسته آوند مرکزی (ضخامت و طول) در جمعیت بانه نسبت به دو جمعیت دیگر بزرگ‌تر بود که این امر شاید به علت اندازه بزرگ‌تر برگ و شرایط متفاوت اقلیمی در این جمعیت توجیه شود. همچنین، ضخامت دسته آوند مرکزی بیشترین نقش را در گروه‌بندی جمعیت‌های مطالعه شده داشت. در گونه‌هایی از جنس Festuca اندازه دسته‌های آوندی یکی از شاخص‌های شناسایی تاکسونومیک به شمار می‌رود (اسلامی جوینده و همکاران، 1387).
در رابطه با صفات تشریحی برگ در این بررسی، بین دو جنس نر و ماده اختلافی مشاهده نشد. تاکنون گزارشی مبنی بر مقایسه صفات تشریحی برگ بین دو جنس در این گونه دیده نشده است.
جمع‌بندی
به طور کلی، گونه var kurdica P. atlantica از لحاظ سیستماتیک به خوبی مطالعه نشده است و در برخی حالات تشخیص آن از سایر واریته‌های گروه Butmela مشکل است (Belhadj et al., 2007). Zohary (1952) P. atlantica var kurdica را به علت حضور بال در ابتدای دمبرگ برگچه‌ها به عنوان واریته‌ای از P. atlantica معرفی کرد و آن را P. eurycarpa نامید. پس از وی، Yaltirik (1967) با مطالعه گونه‌های پسته در ترکیه نظریه Zohary را، مبنی بر این که
P. eurycarpa واریته‌ای از P. atlantica است، رد کرد و به دلیل حضور بال در ابتدای دمبرگ برگچه‌ها آن را به عنوان گونه‌ای جدید بین دو گروه Butmela و
Eu-Terebinthus قرار داد. پس از آن، Al-Yafi (1978) P. atlantica را بر اساس صفات ریختی برگ به دو زیرگونه تقسیم کرد و P. eurycarpa را به عنوان واریته‌ای از P. atlantica دانست.
نتایج به دست آمده از بررسی‌های تشریحی در این مطالعه می‌تواند در مطالعات تاکسونومی گونه
P. atlantica به کار رود. برای مثال، دسته آوند مرکزی در این گونه عموماً بیضوی‌شکل است.
سپاسگزاری
از مسؤولان محترم مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور و دانشگاه ارومیه که امکانات مورد نیاز در اجرای این تحقیق را در اختیار نگارندگان گذاشتند، صمیمانه قدردانی می‌شود. همچنین، مراتب سپاسگزاری از جناب آقای دکتر حسین میرزایی ندوشن، جناب آقای دکتر سیاوش حسینی و سرکار خانم مهندس روح‌انگیز عباس عظیمی اعلام می‌شود.
)
