مطالعه‌ی تکوین اندام زایشی نر و ماده در گیاه زنیان Trachyspermum ammi (L.) Sprague (تیره‌ی کرفسیان: Apiaceae)

سعیدی, ریحانه; تجدد, گلناز; جعفری مرندی, سایه; پیوندی, مریم

doi:10.22051/jab.2023.45031.1590

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترا،گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، شعبه تهران شمال، تهران، ایران

² استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، شعبه تهران شمال، تهران، ایران

³ استادیار،گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، شعبه تهران شمال، تهران، ایران

⁴ دانشیار ، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی، شعبه تهران شمال، تهران، ایران

10.22051/jab.2023.45031.1590

چکیده

مقدمه: گیاه زنیان متعلق به تیره‌ی کرفسیان، یکی از مهمترین گیاهان دارویی کاربردی در صنایع داروسازی ایران است که به طور طبیعی در اتیوپی، مصر و هندوستان پراکنش دارد. خصوصیات کلی گل‌ها در این تیره معمولا یکنواخت است. با این وجود، تنوع بالای ریخت‌شناسی گل در این تیره دیده می‌شود. با توجه به اهمیت دارویی زنیان، تکوین اندام زایشی نر و ماده مورد مطالعه قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: گل‌ها و غنچه‌ها در مراحل مختلف نمو برداشت و سپس در الکل 70 درصد نگه‌داری شدند و برش‌های میکورتومی از نمونه‌ها پس از انجام مراحل مختلف شامل شفاف‌سازی، و قالب‌گیری در پارافین صورت گرفت. از هماتوکسیلین-ائوزین برای رنگ‌آمیزی برش‌ها استفاده شد.
نتایج و بحث: بر اساس نتایج، بنیان‌گذاری اندام‌های گل در گیاه زنیان به صورت مرکزگرا می‌باشد، که در آن ابتدا کاسبرگ‌ها، سپس گلبرگ‌ها و در نهایت پرچم‌ها بنیان‌گذاری می‌شوند. تکوین مادگی با تاخیر نسبت به پرچم‌ها انجام می‌شود. پرچم‌ها ایزوستمون، لایه مغذی ترشحی، تتراد میکروسپورها از نوع تتراهدرال، میکروسپورها بیضی شکل، و دانه‌های گرده‌ی دوسلولی و سه شیاره می‌باشند. ناهمزمانی تکوین میکروسپورها در بساک‌های گل‌های یک پایه و کیسه‌های گرده‌ی یک بساک مشاهده شد. همچنین تکوین گامتوفیت نر و ماده در یک گل همزمان نمی‌باشد. تخمدان زیرین، دوبرچه‌ای، تخمک واژگون، تتراد مگاسپور خطی، تشکیل مگاسپور عملکردی و کیسه‌ رویانی نوع علف هفت‌بند از دیگر ویژگی‌های این گیاه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

گیاهی

عنوان مقاله [English]

Development of male and female reproductive organs in Trachyspermum ammi (L.) Sprague (Apiaceae)

نویسندگان [English]

Reyhaneh Saeidi ¹
Golnaz Tajadod ²
Sayeh Jafari Marandi ³
Maryam Peyvandi ⁴

¹ PHD student.Biology Department, College of Bioscience, Islamic Azad University, Tehran North Branch, Tehran, Iran

² Assistant Professor.Biology Department, College of Bioscience, Islamic Azad University, Tehran North Branch, Tehran, Iran

³ Assistant Professor.Biology Department, College of Bioscience, Islamic Azad University, Tehran North Branch, Tehran, Iran

⁴ Associate Professor.Biology Department, College of Bioscience, Islamic Azad University, Tehran North Branch, Tehran, Iran

چکیده [English]

Introduction: Ajowan, belonging to Apiaceae, is one of the most medicinal plants in Iran and is naturally distributed in Ethiopia, Egypt, and India. Despite the homogeneity of flower characteristics in the family, nevertheless, a high diversity of flower morphology can be seen in this genus. Given the pharmacological importance of Ajowan, the developmental stages of its male and female organs were examined.
Material and methods: Flower buds in different developmental stages were harvested, fixed in FAA, and maintained in 70% Ethanol. After performing various steps, including clarification and embedding in paraffin, microtomy sections were made. The Hematoxylin-eosin was used to stain the slices.
Result and discussion: Based on the results, the initiation pattern of floral organ development is acropetal, in which the sepals initiate first, followed by petals, and finally, stamens. Initiation of gynoecium occurs with delay to the stamen. Isostemonous stamens, secretory tapetum layer, tetrahedral microspore tetrad, spindle shape microspores, mature pollen with two-celled and three germinal furrows. Asynchrony of microspore development was observed in the anthers of the same plant flowers and the pollen sacs of the same anther. Also, the development of male and female gametophytes was not synchronized in the same flower. Inferior ovary, anatropous ovules, the linear type of megaspore tetrad, polygonum type of functional megaspore formation and embryo sac development are other characteristics of this plant.

کلیدواژه‌ها [English]

Anther
Pollen and embryo sac development
Microspore
Anatropous Ovule
Tetrad

مراجع

Abdullahi, A., and Mahmoudi Kordi, F. (2017). Study of Stamen and gynoecium ontogeny in floral Falcaria vulgaris Bernh. Iranian Journal of Plant Biology 9 (3): 63-78.

Ajani, Y., Bull-Herenu, K., and Claßen-Bockhoff, R. (2016). Patterns of flower development in Apiaceae–Apioideae. Flora 221: 38-45.

Al-Attar, A. A. A. (1979). Morphological and embryological investigation of Daucus muricatus (L.) L. (Caucalideae: Umbelliferae). Proceedings of the Indian Academy of Sciences Plant Sciences 88: 435-443.

Batygina, T. B. (2002) Plates in embryology of flowering plants: Terminology and Concepts, Vol. 1 (pp. 293-438). CRC Press.

Chalabian, F. 2007. Plant morphology and anatomy, first edition, Aeizh press, Tehran (In Persian).

Chen, Y., Cai, X., Hu, Z. H., Lei, Y. N., and Tan, L. L. (2008). The development of embryo and endosperm and its influence on the germination of seeds of Bupleurum chinense. Bulletin of Botanical Research 28(1): 14-19.

Erbar, C. (1985). Studien zur Organsequenz in Apiaceen-Bluten. Botanische Jahrbücher fur Systematik 105: 379-400.

Evert, R. 2006. Esau´s Plant Anatomy, 3rd edition, John Wiley & Sons, New Jersey.

Esmaeili, A., and Ghobadianpour, S. (2016). Vancomycin loaded superparamagnetic MnFe2O4 nanoparticles coated with PEGylated chitosan to enhance antibacterial activity. International journal of pharmaceutics 501(1-2): 326-330.

Hu, R., Hang, Z. X., and Tang, Z. Y. (2009). Study on Megasporogenesis, Microsporogenesis and development of female and male gametophytes of Angelica Dahurica. Journal of Sichuan Normal University (Nat Sci) 32(3):354–7.

Kaplan, A., and İRİS, H. (2016). Male and Female Gametophyte Development of Seseli resinosum (Apiaceae). Journal of Applied Biological Sciences 10(3): 1-8.

Kazemivash, N., Majd, A., Jafari, S., and Rezayat, S. M. (2020). Investigation of vegetative structure and development of generative organs in Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology 33(3): 718-733.

Jochmann, E. C. G. G. (1854). De Umbelliferarum structura et evolutione nonnulla. Diss. University of Vratislava, Vratislava.

Jonoubi, P., Majd, A., Marouf, A., and Amini, S. (2015). Investigation the structure of vegetative organs and development of reproductive organs of Pimpinella anisum L. Nova Biologica Reperta 2 (3):151-165.

Lawton, B. P. (2007). Parsleys, Fennels, and Queen Anne’s Lace (p. 84). Timbrook Press.

Payer, J. B. (1853). Organogénie des familles des Myrtacées, Punicées, Philadelphées, Loasées et Ombellifères.

Payer, J. B. (1857). Traite´d’Organoge´nieCompare´e de la Fleur. Victor Masson, Paris (In French).

Mariath, J. E. A., Santos, R. P. and Bittencourt, N. S. (2006). In: Anatomia vegetal (Eds. Carmello Guerreiro, S. M. and Appezzato-Da-Glória, B.) 329-373. Editora Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

Mozaffarian, V. (2013) Indentification of medicinal and aromatic plants of Iran. Farhang Moaser, Tehran (in Persian).

Nagalakshmi, S., Shankaracharya, N. B., Naik, J. P., and Rao, L. J. M. (2000). Studies on chemical and technological aspects of ajowan (Trachyspermum ammi (L.) Syn. Carum copticum Hiern) seeds. Journal of Food Science and Technology (Mysore) 37(3): 277-281.

Rezanejad, F. (2008). The structure and ultrastructure of anther epidermis and pollen in Lagerstroemia indica L. (Lythraceae) in response to air pollution. Turkish Journal of Botany 32: 35-42.

Sattler, R. (1973). Organogenesis of flowers Univ of Toronto Press.

Schneitz, K., Balasubramanian, S., and Schiefthaler, U. (1998). Organogenesis in plants: the molecular and genetic control of ovule development. Trends in Plant Science 3(12): 468-472.

Schuchardt, P. O. (1881). Beitrag zur Entwickelungsgeschichte des Blüthenstandes und der Blüthe der Umbellifloren: Inaugural-Dissertation. Engelhardt (In Germany).

Sehgal, C. B. (1965). The embryology of Cuminum cyminum L. and Trachyspermum ammi (L.) Sprague (= Carum copticum Clarke). Biological Sciences 31: 175-201.

Sefidkon, F. (2001). Essentiaal Oil Content and Chemicaal Composition of Foeniculum vulgare Mill. At different stage of plant growth. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research 10(1): 85-104.

Sheikhbahaei, N., Rezanejad, F., and Mirtadzadini, M. (2014). The morphological and anatomical studies of inflorescence and male flower in Pycnocycla nodiflora Decne. ex Boiss.(Apiaceae). Iranian Journal of Plant Biology 6(19): 73-96.

Shi, D. Q., and Yang, W. C. (2011). Ovule development in Arabidopsis: progress and challenge. Current opinion in plant biology 14(1): 74-80.

Wang, Z. F., Ren, Y. (2007). Advances in the study of the angiosperm ovule. Chinese Bulletin of Botany 24(1):49–59.

Wang, L., Zhao, Y. Y., and Liu, J. X. (2017). Embryology of Myosoton and Stellaria and its taxonomic significance (Caryophyllaceae). Phytotaxa 306(2): 124-134.

Yankova-tsvetkova, E., and Semerdjieva I. (2015). On the reproductive biology of Angelica archangelica L. (Apiaceae) Research Article 2(3):270–7.

Yeung, E. C. (1984). Histological and histochemical staining procedures. Cell culture and somatic cell genetics of plants 1: 689-697.

Yuan, Q. H., and Shen, J. H (2005). Megasporogenesis and gametophyte Microsporogenesis as well as male and female gametophyte development of Saposhnikovia divaricata. Acta Botananica Boreali-Occiden Siniaca 25(6):1065–71.

Zarini, M., Majd, A., Tajadod, G., Mehrabian, S., and Jafari Marandi, S. (2017). Investigation the structure of vegetative organs and development of reproductive organs of Haussknechtia elymaitica Boiss. Developmental Biology 9(2): 73-88.

Zhang, M. C, Wang, Y. Z. and Ding, H.B. (1991). Anther development of Angelica sinensis. Acta Botan Boreali-Occiden Siniaca 11(3):200–5.

Zhang, D., Wang, L., and Zhuo, L. H. (2011). Embryology of Iris mandshurica Maxim. (Iridaceae) and its systematic relationships. Plant Systematics and Evolution 293: 43-52.

Zhou, C., An, K., Zhang, X., Tong, B., Liu, D., Kong, D., and Bian, F. (2023). Sporogenesis, gametophyte development and embryogenesis in Glehnia littoralis. BMC Plant Biology 23(1): 1-13

زیست شناسی کاربردی

مطالعه‌ی تکوین اندام زایشی نر و ماده در گیاه زنیان Trachyspermum ammi (L.) Sprague (تیره‌ی کرفسیان: Apiaceae)

مراجع

مراجع

دوره 36، شماره 4 - شماره پیاپی 78
اسفند 1402
صفحه 90-101

مطالعه‌ی تکوین اندام زایشی نر و ماده در گیاه زنیان Trachyspermum ammi (L.) Sprague (تیره‌ی کرفسیان: Apiaceae)

مراجع

مراجع

دوره 36، شماره 4 - شماره پیاپی 78اسفند 1402صفحه 90-101

دوره 36، شماره 4 - شماره پیاپی 78
اسفند 1402
صفحه 90-101