فهرست مطالب

نشریه رستنیها
سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 60، پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/11/02
  • تعداد عناوین: 13
|
  • سلمان ملکی چره، فاطمه زرین کمر*، مهرداد نظری صفحات 141-153
    سوسن چلچراغ (Lilium ledebourii) یک گونه نادر آسیایی از تیره سوسنیان است که بومی ایران بوده و در استان گیلان، در ارتفاعات منطقه داماش رشد می کند. در این مطالعه، ویژگی های ساختاری گل مشتمل بر مطالعه بخش هایی از قبیل برچه، پرچم و گلپارها انجام شد. این گیاه دارای یک گل کامل متشکل از شش گلپار (سه گلبرگ و سه کاسبرگ گلبرگ آسا)، شش پرچم آزاد و تخمدان سه برچه ای است. در سطح مقطع گلپارها، روزنه ها و همچنین سلول های حاوی آنتوسیانین ها مشاهده شدند. در پرچم ها، بساک (اپیدرم، لایه مکانیکی لایه های میانی و سلول های لایه پرستار میانی و میله مشاهده شد. در مادگی، تخمدان (دیواره، حفره، بند تخمک، تخمک آناتروپ، گروه های مختلف دسته های آوندی، بافت انتقال و روزنه ها)، خامه (کانال خامه و بافت انتقال دهنده) و کلاله خشک با بافت پاپیلای کشیده مشاهده شد. علاوه بر این، حضور آلکالوییدها در پیاز گل با استفاده از معرف های واگنر و دراژندورف مورد آزمایش قرار گرفت و محتوای کل آلکالوییدها در سه نوع عصاره متانولی، اتانولی و بوتانولی بررسی شد. عصاره اتانولی با سایر عصاره ها تفاوت معنی داری داشت. عصاره متانولی برای بررسی بیشتر با استفاده از کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی (GC-MS) انتخاب شد و دو ترکیب Pterin-6-carboxylic acid و Pyrrolizin-1,7-dione-6-carboxylic acid, methyl (ester) شناسایی گردیدند.
    کلیدواژگان: آلکالویید، تخمک آناتروپ، پاپیله، سوسنیان، کاسبرگ شبیه گلبرگ، گلپار
  • محدثه شجاعی، فریبا شریف نیا*، مصطفی اسدی، ایرج مهرگان صفحات 154-173
    جنس Anemone متعلق به تیره آلاله ییان دارای 150 گونه با پراکنش در سرتاسر دنیا می باشد. ویژگی های ریخت شناسی همواره برای تشخیص و تمایز مرز گونه ها مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، گونه های ایرانی Anemone L. و یک گونه Pulsatilla  تحت بررسی های ریخت شناسی، ریزریخت شناسی و تشریحی فندقه قرار گرفته اند. بررسی های ریزریخت شناسی و تشریحی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) انجام شد. صفات متعدد کمی و کیفی تعریف و در نمونه های مورد مطالعه اندازه گیری شدند. براساس شکل کلی فندقه و ویژگی های تشریحی، چهار تیپ برای فندقه ها تشخیص داده شد. تفاوت های آشکار در الگوی بدنه فندقه (achene body)، تعداد لایه های اندوکارپ و مزوکارپ و همچنین طول و شکل خامه نشان داد که این صفات دارای ارزش تشخیصی بوده و صفاتی نظیر تعداد لایه های اپی کارپ و سطح حاشیه فندقه، فاقد تفاوت های شاخص در بین آرایه های مورد مطالعه می باشند. آنالیزهای آماری با استفاده از نرم افزار SPSS به دو روش Ward و  Average linkageبر پایه کلیه صفات کمی و کیفی انجام شد که در هر دو دندروگرام جدایی Stev. P. albana از آرایه های Anemone و جدایی آرایه های Anemone از یکدیگر کاملا مشهود است. به علاوه در این مطالعه، گونهSchott & Kotschy  A. blanda به عنوان یک گونه بازکشف شده گزارش می شود.
    کلیدواژگان: آرایه، پریکارپ، آلاله ییان، دندروگرام، سطح مقطع عرضی، میوه
  • آرزو امیرخسروی، یونس عصری*، مصطفی اسدی، ایرج مهرگان صفحات 174-184
    خارشتر (Alhagi) جنسی کوچک از تیره باقلاییان شامل شش گیاه بوته‏ای بیابانی و نیمه بیابانی می باشد که به ‏طور گسترده‏ای در سراسر شمال آفریقا، شرق مدیترانه و از خاورمیانه به سمت آسیای مرکزی و بخش‏های کوچکی از هند و چین پراکنش یافته است. به‏رغم مطالعات ریخت شناختی و مولکولی گذشته روی این جنس، مباحث مربوط به تاکسونومی آن به ‏صورت بحث‏برانگیز باقی مانده است. در راستای تعیین گروه های طبیعی و روشن ‏شدن روابط بین گونه‏های پراکنش یافته در ایران، در این مطالعه، 45 آرایه به‏ عنوان درون‏گروه شامل 30 نمونه از جنس خارشترو 15 گونه از جنس‏های خویشاوند به‏ عنوان درون‏گروه و دو گونه به اسامیAstragalus arthuri  و Colutea persica به‏ عنوان برون‏گروه انتخاب شدند. از توالی‏های ریبوزومی هسته‏ای ناحیه فاصله‏گذار رونویسی‏شونده داخلی برای مطالعات فیلوژنی استفاده شد. آنالیزهای فیلوژنی با استفاده از روش‏های بیشینه صرفه‏جویی، بیشینه درست‏نمایی و Bayesian انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که اعضای جنس مذکور، در یک گروه تک‏تبار با حمایت خوب قرار گرفته‏اند، به‏ طوری که سه گونه شناخته ‏شده در مفهوم Rechinger برای ایران، به دو دودمان مجزا با حمایت و ویژگی‏های متمایز ریخت شناختی تقسیم شده اند که مشابه با نتایج حاصل از splits graph است. طبق نتایج به دست آمده، Alhagi maurorum و A. graecorum به‏ عنوان دو گونه متمایز شناخته شدند که در دو ناحیه جغرافیایی گیاهی، ایران-تورانی و صحرا-سندی، پراکنش یافته‏اند. همچنین، پس از بررسی کامل تاکسونومیکی، کلید شناسایی و شرح این گونه ها ارایه گردید.
    کلیدواژگان: باقلاییان، تاکسونومی، روابط فیلوژنتیکی، Alhagi graecorum، A. maurorum
  • شکوفه حمزه لو، فرخ قهرمانی نژاد*، احسان حسینی صفحات 185-205
    رده بندی جنس Salix (تیره بیدیان) به دلیل انعطاف پذیری و تنوع درون گونه ای در صفات ریخت شناختی مشکل آفرین است. هدف از این پژوهش، توصیف و مقایسه تشریح دمبرگ 23 گونه از جنس Salix، دو گونه از جنسPopulus  و گونه Bivinia jalbertii  و همچنین تعیین اهمیت سیستماتیکی صفات تشریحی دمبرگ است. به این منظور، 10 صفت کمی و 10 صفت کیفی مرتبط با تشریح دمبرگ بررسی و ارزیابی شدند. علاوه بر این، تحلیل بیزین روی توالی ITS موجود از 28 نمونه از 17 گونه مرتبط موجود در GenBank انجام شد، صفات تشریحی روی کلادوگرام به دست آمده مکان یابی شدند و حالت اجدادی برخی صفات تشریحی بازسازی شد. براساس نتایج به دست آمده، هیچ یک از 26 گونه بررسی شده دارای روزنه در دمبرگ نبود و بنابراین، می توان نتیجه گرفت که دمبرگ برای تنفس و تبادل گاز متکی به پهنک است. با وجود آن که صفات کمی بین افراد مختلف یک گونه که در زیستگاه های مختلف رویش کرده بودند متغیر بود، صفات کیفی ثبات خوبی از خود نشان دادند. صفات تشریحی دمبرگ در گونه های بررسی شده با موفقیت جهت تمایز بین آرایه های زیرجنسی و گونه ها به کار برده شدند. به علاوه، بازسازی حالت اجدادی صفات بررسی شده نشان داد که شکل سلولی چندضلعی، الگوی صاف تا اندکی خمیده در دیواره های آنتی کلینال سلول های اپیدرم، فشردگی افقی دمبرگ، حضور پره های جانبی در دمبرگ، سطح فوقانی محدب و حاشیه شیاردار دمبرگ، صفات ابتدایی در گونه های بررسی شده بودند.
    کلیدواژگان: تبارزایشی، شاتون داران، صنوبر، مالپیگیال، Bivinia
  • نادر رکنی*، رسول زارع، علیرضا شافعی نیا صفحات 206-217
    بیماری حباب خشک (ناشی از قارچ Lecanicilliumfungicola) یکی از مهلک ترین بیماری قارچ دکمه ای (Agaricus bisporus) در سراسر جهان است.  بسیاری از علایم این بیماری با یکی دیگر از جدی ترین بیماری های قارچ دکمه ای (بیماری حباب تر ناشی از Mycogone perniciosa) مشابه است. تشخیص سریع و به موقع  می تواند نقش تعیین کننده ای در مدیریت این بیماری ایفا نماید. برای تشخیص اختصاصی L. fingicola یک جفت آغازگر با توانایی تکثیر دو باند 650 و 800 جفت بازی از ناحیه  rDNA طراحی شد که در هر مرحله ای از توسعه بیماری قادر به تشخیص آن می باشد. در این تحقیق همچنین، روش ساده ای برای استخراج مستقیم دی.ان.آ. از کلاهک های قارچ دکمه ای ابداع شد و تاثیر پیش تیمار بافت کلاهک بر کارایی این روش مورد بررسی قرار گرفت. به علاوه، گونه Simplicillium lamellicola  با استفاده از آغازگرهای عمومی ناحیه آی.تی.اس. برای قارچ ها از ایران گزارش شده است.
    کلیدواژگان: استخراج دی.ان.آ، بیماری حباب تر، حباب خشک، نشانگر مولکولی، واکنش زنجیره ای پلیمراز
  • سمیرا شوکتیاری*، مرضیه بیگم فقیر، شاهرخ کاظم پور اصالو، محمد مهدی سوهانی صفحات 218-230

    استخراج DNA برای مطالعات مولکولی ضروری بوده و استخراج خالص آن از گیاهان با مقادیر زیاد متابولیت های ثانویه بسیار مشکل است. جنس Alchemiila L. متابولیت های ثانویه متنوعی تولید می کند که باعث کاهش کیفیت DNA استخراجی می شوند. این مطالعه، با هدف استخراج آسان و ارزان DNA با کمیت و کیفیت بالا از نمونه های برگ این جنس انجام شد و نهایتا، سه روش استخراج DNA با هم مقایسه گردیدند. در انتخاب روش بهینه چند نکته اساسی مد نظر بود که شامل هزینه، سادگی و حذف مواد شیمیایی خطرناک می باشد. این مطالعه، با ایجاد تغییرات قابل توجهی در روش CTAB از قبیل تغییر حجم و غلظت بافر استخراج، مدت زمان انکوباسیون ها، انجام شش مرحله شستشو و سه مرحله رسوب، افزودن پلی اتیلن گلیکول و همچنین حذف مواد پرهزینه و خطرناک مانند نیتروژن مایع و بتا مرکاپتواتانول، قادر به جداسازی ایمن و ارزان، مقدار زیادی DNA با کیفیت مطلوب شد. کمیت و کیفیت DNAهای استخراجی توسط روش نانومتری، الکتروفورز ژل آگارز و واکنش زنجیره ای پلیمراز مشخص گردید. طبق نتایج به دست آمده در این مطالعه، نسبت 280/260 DNA استخراجی به روش بهینه سازی شده، بین 75/1 تا 82/1و نسبت 230/260 بین 56/1 تا 68/1 با غلظت 387 تا 595 نانوگرم در میکرولیتر اندازه گیری شد که این اعداد به طور قابل توجهی (p < 0.001) از اعداد مربوط به DNA حاصل از سایر روش ها بیشتر بود. پروتکل بهینه سازی شده، ساده، موثر، قابل تکرار، نسبتا غیرسمی و ارزان بود. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد پروتکل مذکور در تولید مقادیر کافی از DNA با کیفیت قابل قبول برای سنجش های ژنتیکی موفق بود.

    کلیدواژگان: اسپکتروفتومتری، ترکیبات پلی ساکارید، ترکیبات فنلی، خلوص اسید نوکلیک، متابولیت های ثانویه
  • سمیه قنبری همدانی، یونس عصری، ایرج مهرگان* صفحات 231-247
    Ephedra major Host (Ephedraceae)، به عنوان منبع بسیار ارزنده ماده افدرین، با زیستگاه های مختلف در ایران سازگار شده است. طی چند دهه اخیر فعالیت های انسانی، به ویژه بهره برداری بیش از حد از جمعیت های گونه مذکور جهت استخراج مواد دارویی ارزشمند، این گونه را در معرض خطر قرار داده است. در این تحقیق، سطح تنوع ژنتیکی و ساختار ژنتیکی در 16 جمعیت E. major برای نخستین بار با استفاده از نشانگرهای مولکولی inter-simple sequence repeat  (ISSR)ارزیابی شد. سطح بالایی از تنوع ژنتیکی در میان جمعیت مشاهده شد که منطقه دهبار واقع در استان خراسان رضوی بیش ترین تنوع در پارامترهای ژنتیکی را نشان داد (P = 67.96%, H = 0.365 236, I = 0.365). تنوع ژنتیکی درون جمعیت (71٪) به طور قابل توجهی بالاتر از تنوع ژنتیکی بین جمعیت (29%) بود و تنها 1 درصد تنوع ژنتیکی بین مناطق وجود داشت. روش های متوسط فاصله بین گروه ها  (UPGMA)و همچنین روش های خوشه بندی بایسین (Bayesian) بیانگر وجود ساختار نسبتا قوی جمعیت است تا حدودی منطبق با منش جغرافیایی جمعیت می باشد. با این حال، موفقیت UPGMA در گروه بندی جمعیت متناسب با موقعیت جغرافیایی آن ها محسوس تر بوده و با توجه به نتایج این مطالعه، می توان ادعا کرد، نشانگرهای ISSR در تشخیص الگوی تنوع ژنتیکی در جمعیت های E. major موثر هستند. از سوی دیگر، با داشتن دانش قابل اعتماد از وضعیت تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی این گونه، می توان گام های نخستین را در راستای حفاظت از جمعیت های با تنوع ژنتیکی پایین استوار نمود تا راه برای اجرای برنامه های اصلاحی در انتخاب جمیعت های برتر هموار گردد.
    کلیدواژگان: افدرا، حفاظت، خوشه بندی، فاصله ژنتیکی، ISSR
  • فاطمه مهاجر تبریزی، یونس عصری، ایرج مهرگان* صفحات 248-263

    Teucrium polium L. متعلق به تیره نعناییان (Lamiaceae)، درختچه‏ای کوچک، بومی مدیترانه، با دامنه گسترش وسیع و ارزش دارویی بالاست که برداشت بی رویه آن از جمعیت های طبیعی تبدیل به تهدید جدی گردیده و نیازمند اقدامات محافظتی می باشد. داشتن اطلاعات ژنتیکی جمعیت های آن می تواند برای روشن شدن روابط پیچیده فیلوژنتیک گونه‏ها درون بخش‏ها، حفاظت از منابع ژنتیکی و ایجاد برنامه اصلاحی جهت توسعه ارقام و نهایتا جلوگیری از کاهش جمعیت های T. polium استفاده گردد. پارامترهای تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی 16 جمعیت T. polium در سطح محلی در رشته کوه‏ البرز ایران با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR مورد بررسی قرار گرفت. میانگین‏های درصد چندریختی (P%)، ضریب تنوع نی (H) و ضریب شاخص شانون (I) به ترتیب 24/33، 118/0 و 179/0 بود. جمعیت آسارا به گچسر بالاترین مقادیر درصد چندریختی، ضریب تنوع نی و ضریب شاخص شانون به ترتیب 28/43، 163/0 و 243/0 را نشان داد. تجزیه و تحلیل واریانس مولکولی (AMOVA) سطح بالایی از تنوع ژنتیکی درون جمعیت ها (77%) را نشان داد و تمایز ژنتیکی نسبتا بالا (311/0 :Gst) و جریان ژنی (107/1 Nm:) در بین جمعیت‏ها مشاهده شد.نتایج تحقیق حاضر همچنین نشان داد که تجزیه و تحلیل درخت UPGMA و نقشه PCoA از داده‏های ISSR جمعیت‏های عمدتا مرتبط با منشا جغرافیایی را می توان به سه گروه ژنتیکی تقسیم کرد. ساختار جمعیتی و تمایز ژنتیکی قوی با سطح تنوع ژنتیکی متوسط به پایین در T. polium مشاهده گردید.

    کلیدواژگان: آنالیز ساختار، دگرگشنی، تمایز ژنتیکی، تنوع ژنتیکی، نعناییان
  • زهرا تاجیک خاوه، علیرضا ایرانبخش*، موسی الرضا وفایی تبار، مصطفی عبادی صفحات 264-277
    پژوهش حاضر، به منظور بررسی تنوع ژنتیکی چند رقم و هیبرید مختلف پنبه شامل Gossypium hirsutum cultivar Varamin، G. barbadense cultivar T14، G. herbaceum cultivar Arya، هیبریدG. hirsutum cultivar Varamin × G. barbadense cultivar T14 (V×T14) و هیبرید G. hirsutum cultivar Varamin × G. herbaceum cultivar Arya (V×A) با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR انجام شد. در این پژوهش، از چهار آغازگر استفاده شده، تعداد 60 باند ایجاد گردید که از این تعداد، 57 باند، پلی مورفیسمی را نشان دادند. نتایج حاصله همچنین درصد بالایی از تنوع را در ارقام مورد مطالعه نشان داد. بالاترین درصد پلی مورفیسمی در آغازگرISSR4  با توالی ACACACACACACACACT (100%) و کمترین درصد پلی مورفیسمی در آغازگر ISSR1 با توالی AGAGAGAGAGAGAGAGC دیده شد (92%). آنالیز خوشه ای، سه گروه بزرگ را نشان داد. گروه اول شامل ارقام آریا و ورامین، گروه دوم شامل ارقام هیبریدی ورامین در آریا وT14  بود که این تشابه ژنتیکی بیانگر این بود که رقم T14 از رقم ورامین اشتقاق یافته و گروه سوم شامل ارقام هیبریدی ورامین در T14 بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نشانگر مولکولی ISSR می تواند به طور موثری در مطالعه تنوع ژنتیکی در گیاه پنبه مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: پنیرکیان، تتراپلویید، تنوع ژنتیکی، دیپلویید، رقم، Gossypium
  • محمود بیدارلرد*، ارنست ویتک صفحات 278-291
    با هدف روشن نمودن پیچیدگی های آرایه شناختی جنس Amthemis، ریخت شناسی دانه گرده 19 گونه متعلق به سه بخش از جنس Anthemis (با مفهوم محدود) و دو گونه از جنس Cota از ایران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. در این تحقیق، مشخصات دقیق ریخت شناسی دانه های گرده این جنس ارایه می شود. دانه های گرده از نوع سه شیار-منفذی میانی و خادردار بودند. شکل گرده ها پرولیت و گرد با طول محور قطبی 35-20 میکرومتر و طول محور استوایی 5/26-3/20 میکرومتر بود. کوچک ترین دانه گرده در A. microcephala و بزرگ ترین آن در A. odontostephana یافت شد. خارها به طور معمول هرمی با قاعده پهن و آرایش سطحی بین خارها عمدتا چروکیده-حفره دار بودند. سیزده صفت کمی و کیفی به کمک روش UPGMA،  MDSو PCA در نرم افزار  PASTمورد بررسی قرار گرفتند. آنالیز عددی نشان داد که در جدایی آرایه های بررسی شده، صفاتی مانند شکل دانه گرده، تزیینات اگزین، طول و تراکم خار ها، مشخصه های با ارزشی هستند. داده های گرده شناسی تقسیم بندی موجود بخش های این جنس را تایید نمود، به طوری که آنالیز خوشه بندی گونه های بررسی شده را به سه گروه مجزا تقسیم بندی کرد و مشخص شد که  A. brachystephanaو A. lorestanica از  A. sect. Anthemisقرابت زیادی با A. odontostephana داشتند. مشخصات دانه های گرده A. sect. Anthemis با جنس های Tripleurospermum و Cota مشابهت زیادی داشت و داده های گرده شناسی جنس Anthemis از آرایه شناختی مرسوم نسبت به طبقه بندی فیلوژنی بیشتر حمایت می کند.
    کلیدواژگان: بابونه، کاسنیان، دانه گرده، ریزریخت شناسی، Cota
  • مسعود شیبانی، صمد جمالی* صفحات 292-295
    جنس Geopora Harkn. از جمله قارچ های آسکومیست در تیره Pyronemataceae است که تعدادی از گونه های زیرزمینی، نیمه زیرزمینی و روزمینی را تشکیل می دهد. این جنس دارای آسکوکارپ های فنجانی و کروی یا نیمه کروی بسته است و آسکوسپورها غالبا دارای یک تا دو عدد قطره روغنی هستند. تا کنون در جهان، 23 گونه از این جنس گزارش و تایید شده، در حالی که در ایران تا به حال هیچ گونه مطالعه ای در خصوص این جنس صورت نگرفته و تنها یک گونه از این جنس شامل G. arenicola (Lév.) Kers از کشور گزارش شده است که مکان و میزبان آن هم مشخص نیست. در این بررسی، در فروردین سال 1399، دو نمونهGeopora sp. که همراه با یک گونه از درخت کاج (Pinus nigra) بودند، جمع آوری شدند.
  • مهرداد عباسی*، امیرحسین پهلوانی صفحات 296-298

    ایران به سبب تنوع در توپوگرافی و دارا بودن قلل مرتفع متعدد با ارتفاع بیش از 4000 متر در زمره کشورهای با رویش های کوهسری منحصربفرد در غرب آسیا محسوب می شود. ارتفاعات ایران نه تنها از نقطه نظر گیاهی که از حیث فلور قارچی نیز متنوع و شاخص هستند. طی بررسی های گیاه شناسی در البرز مرکزی، نمونه ای آلوده به زنگ از گیاه Noccaea stenocarpaمتعلق به تیره شب بو (Brassicaceae) جمع آوری گردید. ویژگی های این زنگ با گونه Puccinia thlaspeos مطابقت داشت. این نخستین گزارش از حضور این گونه برای میکوبیوتای زنگ های ایران می باشد. گونه P. thlaspeos یک زنگ lepto-puccinia با تلیوسپورهای بدون دورمانسی است، به طوری که تلیوسپورها داخل تلیوم ها و طی فصل رویش، قادر به جوانه زنی و تولید بازیدیوم و بازیدیوسپور هستند. همچنین، گونه زنگ مذکور به سبب حضور در ارتفاعات بالا، جزیی از رویش های کوهسری ایران و در زمره زنگ های ارتفاعات بالا محسوب می شود.

    کلیدواژگان: Pucciniales، قارچ ها، تنوع زیستی، قارچ شناسی، میکوبیوتا
  • مجید اسکندری*، نیلوفر عبدی فولادکلایی صفحات 299-302
    گونهSolanum viarum Dunal  (تیره سیب زمینی) برای نخستین بار در ایران از اطراف قادیکلا قایمشهر در استان مازندران جمع آوری و گزارش می شود. نکاتی درباره ریخت شناسی، تاکسونومی، پراکندگی جغرافیایی، زیستگاه و مصارف کاربردی این گونه ارایه می شود. این نخستین گزارش از گونه خاردار تاجریزی از بخش Acanthophoraدر ایران است. بیشتر گونه های تیره سیب زمینی از جملهS. viarum ، دارای Solasodine هستند که این ترکیب دارای خواص دارویی بسیاری بوده و در ایران به عنوان کاهش دهنده تب، تسکین دهنده درد، ملین، مسهل، ضدآسم، ترمیم کننده، هضم غذا، ضدعفونی کننده دهان، درمان بیماری های پوستی، دندان درد و غیره استفاده می شود.
|
  • Salman Maleki Choreh, Fatemeh Zarinkamar *, Mehrdad Nazari Pages 141-153
    Lilium ledebourii is a rare Asian species and is an endemic plant of Iran which grows in Gilan province in Damash highlands. In this study, the structural features of flower including the study of sections such as carpel, stamen, and tepals were performed. This plant had a full flower that consisted of six tepals (three petals and three petal-like sepals), six free stamens and a 3-lobed gynoecium. In the cross-section of tepals, the stomata as well as cells containing anthocyanins were observed. In stamens, anther (epidermis, endothecium, middle layers and an innermost tapetum), and filament were observed. In the gynoecium, ovary (ovary wall, locule, funiculus, anatropous ovule, different arrangements of vascular bundles, transmitting tissue and stomata), style (stylar canal and transmitting tissue), and dry stigma with elongated papillae tissue were observed. Besides, the presence of alkaloids in the bulb was tested using Wagner and Dragendorff reagents and the total alkaloid content in three types of methanol, ethanol, and butanol extraction was investigated. The ethanol extract had a significant difference with other extractions. The methanol extract was chosen for further investigation by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and two compounds of Pterin-6-carboxylic acid, and Pyrrolizin-1,7-dione-6-carboxylic acid, methyl (ester) were detected.
    Keywords: Alkaloid, Anatropous ovule, Liliaceae, Papillae, Petal-like sepal, Tepal
  • Mohadeseh Shojaee, Fariba Sharifnia *, Mostafa Assadi, Iraj Mehregan Pages 154-173
    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: cross section, dendrogram, Fruit, pericarp, Ranunculaceae, taxon
  • Arezoo Amirkhosravi, Younes Asri *, Mostafa Assadi, Iraj Mehregan Pages 174-184
    Alhagi is a small genus of desert or semi-desert shrubs with about six species widely distributed throughout northern Africa, eastern Mediterranean, the Middle East to the Central Asia, and small parts of India and China. Despite previous molecular and morphological studies on the genus, the taxonomy of Alhagi has been remained controversial. In order to delimit natural groups as well as to clarify interspecific relationships of Alhagi species distributed in Iran, 45 ingroup taxa representing 30 accessions of the genus Alhagi and 15 species from the sister genera, as well as two species, namely, Astragalus arthuri and Colutea persica as outgroups were selected. The nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer was employed for phylogenetic reconstructions. Phylogenetic analyses were performed using maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian inference. The obtained results recovered Alhagi accessions as a well-supported monophyletic group. All three traditionally recognized species in Iran split into two distinct morphologically well-supported lineages similar to splits graph. The results showed that, Alhagi maurorum and A. graecorum are recognized as two distinct species distributed in two phytogeographical regions of Irano-Turanian and Saharo-Sindian. As a complementary taxonomic treatment, the diagnostic key and description of the species are also provided herewith.
    Keywords: Alhagi graecorum, A. maurorum, Fabaceae, Phylogenetic relationships, Taxonomy
  • Shokoufeh Hamzehloo, Farrokh Ghahremaninejad *, Ehsan Hoseini Pages 185-205
    The classification of the genus Salixis troubled by the intra-specific flexibility and diversity of the morphological features. The aim was to prepare a comparative description of petiole anatomy of 23 species of Salix, in addition to two species of Populus and Bivinia jalbertii, as well as to determine the taxonomic importance of petiole features. In order to do so, 10 quantitative and 10 qualitative petiole anatomical features were studied. Moreover, a Bayesian analysis was executed on the relevant ITS sequences obtained from GenBank, included 28 specimens from 17 species. The anatomical features were then mapped on the resulted cladogram and the ancestral states of some prominent petiole anatomical features were reconstructed. Based on the results, no stomata were observed in the petiole's epidermis of any of the species studied; therefore, it could be assumed that, the petiole in the studied species is dependent to the leaf blade for respiration and gas exchange. While the quantitative petiole anatomical features were turn to be variable in the individuals of the same species grown in different habitats, qualitative features showed a desirable consistency. The petiole anatomical features studied were proved to be useful in the differentiation and identification of taxa at sub-generic and specific levels. In addition, the reconstruction of the ancestral state of the studied features revealed that, polygonal cell shape, straight or slightly curved anticlinal wall pattern, horizontal compression of the petiole, the presence of lateral ribs, convex adaxial surface and ribbed petiole outline were primitive features in the species studied.
    Keywords: Amanthaceae, Bivinia, Malpighiales, phylogeny, Populus
  • Nader Rokni *, Rasoul Zare, Alireza Shafeinia Pages 206-217
    The dry bubble disease (caused by Lecanicillium fungicola) is the most threatening disease of cultivated button mushrooms throughout the world. Most of the symptoms shown by the dry bubble are also shown by the wet bubble (Mycogone perniciosa) and they may even be confused. Early detection and precise monitoring of the diseases are very important for managing effective treatments. A PCR-based assay for a specific diagnosis of the disease in various stages of the disease development was developed. A primer pair designed based on ribosomal DNA generated two bands, 650 and 800 bp, specific for the detection of L. fungicola. Additionally, a simple and time-saving method for direct extraction of DNA from the affected sporophores is presented and the impact of sample pre-treatment on the efficiency of DNA isolation is highlighted. Here, we also report Simplicillium lamellicola from Iran, using the nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region.
    Keywords: DNA extraction, Dry bubble disease, molecular markers, Simplicillium lamellicola, Wet bubble
  • Samira Shokatyari *, Marzieh Beigom Faghir, Shahrokh Kazempour Osaloo, MohammadMahdi Sohani Pages 218-230

    Pure DNA is essential in various techniques of molecular biology and its extraction from plants to produce large amounts of secondary metabolites is a difficult task. Alchemilla is known to synthesize a large number of secondary metabolites which reduce the quality of the extracted DNA. This study, aimed to set up a method for high-quality DNA isolation from Alchemilla leaf. We examined three extraction methods. Furthermore, a comparison concerning price, simplicity, and security is carried out. We optimized a CTAB-based method using increasing the volume and concentration of CTAB buffer, lysis time, and cold incubation period, performing six times dilutions, and three times precipitations, adding polyethylene glycol, and removing toxic or expensive materials. The results showed that, 260/280 and 260/230 ratios of extracted DNA by the optimized method with the concentration of 595–387 ng/µL were 1.75–1.82 and 1.56–1.68, respectively. The quality of extracted DNA by this method was significantly higher (p < 0.001) than that of other ways, so that all samples were positive for DNA, as assessed by electrophoresis and PCR. The optimized method was simple, effective, reproducible, relatively non-toxic, and inexpensive. The results revealed that, this method was successful in producing large amounts of high-quality amplifiable DNA.

    Keywords: Nucleic acid purity, Phenolic compounds, polysaccharide compounds, Secondary metabolites, spectrophotometry
  • Somayeh Ghanbari Hamedani, Younes Asri, Iraj Mehregan * Pages 231-247
    As a highly valuable source of ephedrine, Ephedra major is well-adapted to various habitats in Iran. Over the last few decades, human’s activity, in particular, over exploitation of its populations to extract medicinally valuable constitutes, have endangered this species. In this investigation, the level of genetic diversity and genetic structure in 16 natural populations of E. major for the very first time have been assessed utilizing molecular markers, inter-simple sequence repeat (ISSR). A high level of genetic diversity was revealed among the population where Dehbar region (Khorasan Razavi province, Iran) exhibited the highest quantity of genetic parameters (P = 67.96%, H = 0.365 236, I = 0.365). Intra-population genetic diversity (71%) was significantly higher than inter-population genetic diversity (29%) and only 1% genetic diversity among-regions. The unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA) and Bayesian clustering methods indicated the presence of a relatively strong population structure and to some extent in accordance with the geographical origin of populations. However, the success of UPGMA in grouping populations in congruence with their geographical location was more tangible. From the outcomes of this study, it could be asserted that, ISSR markers are effective in detecting the pattern of genetic diversity in E. major populations. On the other hand, by having reliable knowledge of the status of genetic diversity and structure of populations of this species, the first steps can be taken to protect populations with low genetic diversity, and also pave the way for breeding programs to finding and selection of superior populations.
    Keywords: Ephedraceae, Clustering, conservation, Genetic distance, ISSR
  • Fatemeh Mohajer Tabrizi, Younes Asri, Iraj Mehregan * Pages 248-263

    Teucrium polium is a Mediterranean native subshrub with large distribution range and high medicinal values which overexploitation of its population has become a serious danger and conservation attempts is needed. Having the genetic information of its population can help to clarify the complicated phylogenetic relationships of species within the sections, genetic conservation and establishing breeding programs to develop cultivars and ultimately preventing declining the populations of T. polium. The genetic diversity parameters and populations structures of 16 populations of T. polium at the local scale in the Alborz mountain range of Iran were assessed using inter-simple sequence repeats (ISSR) primers. The averages of polymorphism (P%), Nei’s genetic diversity (H), and Shannon’s Information Index (I) were 33.24%, 0.118 and 0.179, respectively. The population of Asara to Gach-Sar presented the highest P%; 43.28%, H; 0.163 and I; 0.243. AMOVA analysis indicated that, a large portion of genetic variation as within population (77%), and a relatively high genetic differentiation (Gst: 0.311) and gene flow (Nm: 1.107) among populations were observed. UPGMA tree and PCoA plot of ISSR data divided the populations into three genetic groups to a significant extent based on the geographical origins. Similarly, the results showed that, STRUCTURE analysis grouped the populations into three clusters with significant geographical affinity. Teucrium polium exhibited a strong structure and genetic differentiation with low to moderate genetic diversity.

    Keywords: Genetic differentiation, Genetic diversity, Lamiaceae, outcrossing STRUCTURE analysis
  • Zahra Tajik Khaveh, Alireza Iranbakhsh *, Mosareza Vafaie Tabar, Mostafa Ebadi Pages 264-277
    The current study was conducted to explore genetic variations among several cotton species, including Gossypium hirsutum cultivar Varamin, G. barbadense cultivar T14, G. herbaceum cultivar Arya, hybrid of G. hirsutum cultivar Varamin × G. barbadense cultivar T14 (V×T14), and a hybrid of G. hirsutum cultivar Varamin × G. herbaceum cultivar Arya (V×A) using inter-simple sequence repeats (ISSR). In this study, a total of 60 bands were amplified using four ISSR marker primers. As a result, 57 bands showed polymorphism. The results showed a high level of diversity in the studied varieties. The highest percentage of polymorphism was related to ISSR4 primer with ACACACACACACACACT sequence (100%) and the lowest percentage was related to ISSR1 primer with AGAGAGAGAGAGAGAGC sequence (92.8%). Cluster analysis showed three major groups. The first group consisted of Arya and Varamin, the second group was comprised of V×A, T14 which showed a high genetic similarity indicating T14 originates from Varamin cultivar, and the third group contained V×T14. Overall, the results showed that, ISSR markers can be effectively used to study the genetic diversity of cotton.
    Keywords: Cotton variations, cultivar, diploid, Genetic diversity, Malvaceae, Tetraploid
  • Mahmoud Bidarlord *, Ernst Vitek Pages 278-291
    To clarify taxonomic complexity within the Anthemis species, pollen grains of 19 species belonging to three sections of the genus Anthemis sensu strictoand two species of the genus Cota from Iran were examined by using scanning electron microscopy. The pollen grains morphological characteristics are provided for this genus in detail. Pollen grains were trizonocolporate and echinate. The pollen grains shape was prolate and spheroidal with the mean polar axes 20–35 μm and the mean equatorial diameter 20.3–26.5 μm. Among the studied taxa, A.microcephala showed the smallest pollen grains, and A. odontostephana possessed the largest ones. The spines were commonly conical with a broad basis, ornamentation within spines was generally rugulate-perforate. Thirteen pollen quantitative and qualitative characters have been analysed statistically by employed UPGMA, PCA and MDS in PAST software. Numerical analysis showed that, features as pollen shape, exine ornamentation, spine length and density were valuable characters for separating the examined taxa. In the resulting clusters, three groups within the investigated species have been recognized. The results derived from the present study, therefore, proved to be concomitant with the previous study on taxonomic infrageneric classification. The palynological evidences confirmed the sectional divisions, and revealed that, A. brachystephana and A. lorestanica in A. sect. Anthemis, have close relationship with A. odontostephana. The palynological characters of sect. Anthemis were similar to Tripleurospermum and Cota. The analysis of the palynological data confirmed the conventional taxonomic classification of the genus Anthemis rather than the phylogenetic classification of the genus.
    Keywords: Asteraceae, Chamomile, Cota, micromorphology, pollen
  • Masoud Sheibani, Samad Jamali * Pages 292-295
    The Pezizales are an order of the subphylum Pezizomycotina within the phylum Ascomycota. Members of this order are characterized by unitunicate asci that typically open by rupturing to form a terminal or eccentric lid or operculum (Hansen & Pfister 2006). Of the 1638 Pezizales species known so far, Geopora Harkn. (Pyronemataceae) is represented by 23 species (Kirk et al. 2008). Geopora spp. are characterized by entirely or partially hypogeous, globular, semi-globular or cup-shaped ascocarps, whitish, greyish or yellowish grey hymenium, cylindrical, 8-spored and operculate asci, generally bifurcate, septate and hyaline paraphyses, ellipsoid, smooth ascospores mostly with one or two larger oil drops and some smaller oil drops (Tamm et al. 2010, Perić & Perić 2011). The members of the Geopora spp. are widely distributed in the Northern Hemisphere. Many researchers have reported Geopora species in North America, central, north, south and southeast Europe, and the Middle East (Tamm et al. 2010, Ashraf & Khalid 2012, Guo et al. 2019, Saba et al. 2019, Uzun & Kaya 2019). Saber & Pegler reportedthe presence of G. arenicola (Lév.) Kers in Iran as Sepultaria arenicola (Ershad 2009). In this study, two specimens of G. cooperi associated with Pinus nigra were collected in Khorassan Razavi province (Iran) in 2020 (Fig. 1a) with the following characteristics: Ascomata 50–55 mm in diameter, globose, subglobose to oblong, irregularly convoluted, peridium dark brown and covered with light brown hairs, gleba white to pinkish-white, highly convoluted, convolutions close but separate (Fig. 1b, c). Hymenium 200–250 μm thick. Asci 180–270(215) × 15–22(16) μm, cylindrical, 8-spored, non-amyloid and tapering at the base (Fig. 1d, e). Paraphyses cylindrical, septate, swollen at the tips, nearly of the same level as ascus, enlarged at the apex up to 11.5 μm (Fig. 1f). Ascospores 18–27(23) × 13–17(14) μm, smooth, hyaline, broadly elliptical, thin-walled, generally with a large central guttule (Fig. 1g, h). Ectal excipulum 120 μm, 4–5 cells thick, dark brown, textura globulosa,cells oblong to circular in section, smooth, walls thick and dark brown, 24–40 × 18–27 μm, cells on the outside darker than the inner cells (Fig. 1i). Excipular hairs hyphae-like, branched, very long to 1000 μm, 5–17 μm wide, blunt at the tips and dark walls (Fig. 1j). All these characteristics were consistent with other authors’ descriptions for G. cooperi (Tamm et al. 2010, Guo et al. 2019).While Geopora cooperi isconsidered as a very rare species by Perić & Perić (2011), itwas widely reported from Europe (Austria, Sweden, Norway, Denmark, Switzerland, Spain, and Italy) by Nannfeldt (1946), Moser (1963), Burdsall (1968), Soleilhac (1972), Ortega et al. (1981), Moreno et al. (1991), and Montecchi & Dal Forno (1995). This species is hereby reported new to the mycobiota of Iran. The mycorrhizal association of Geopora species with various conifers and deciduous trees such as Pinus ponderosa Lawson & Lawson (Fujimura et al. 2005), Pinus edulis Engelm., Cercocarpus ledifolius Nutt., Salix linearistipularis (Franch.) K. S. Hao, Quercus garryana Douglas ex Hook. (Frank et al. 2009), Quercus douglasii Hook., and Arn. (Smith et al. 2006), Picea abies (L.) Karst.(Tedersoo et al. 2006), Epipactis atrorubens (Hoffm.) Besser. (Shefferson et al. 2008), Abies grandis (Dougl.) Lindl., Cedrus spp., and Populus spp. (Tamm et al. 2010) have been confirmed by molecular techniques. Fujimura et al. (2005) have reported G. cooperi form mycorrhiza with Pinus ponderosa. Tedersoo et al. (2006) have identified ectomycorrhizal Geopora spp. on root tips both in coniferous and deciduous woodlands. They also have found Geopora spp. occurred in various early- and late-successional woodlands in acidic to alkaline forest soils, in addition to cinder and burnt soils. Association of G. cooperi with P. nigra, has been previously reported by Burdsall (1968) from the USA. Specimen examined: Iran: Khorassan Razavi province, under Pinus nigra, solitary, on ground, 24 July 2020 (IRAN 16696F).
  • Mehrdad Abbasi *, AmirHossein Pahlevani Pages 296-298

    Topography has a great influence on flora and mycobiota of high-altitude regions. Iran is one of the most diverse countries in Western Asia having mountainous regions with several peaks above 4000 meters across the country. Flora and mycobiota of high altitude environments are specific because of living conditions and microclimate at high elevations. During recent botanical survey in Central Alborz mountain range a specimen of Noccaea stenocarpa (Boiss.) Al-Shehbaz (Brassicaceae) was collected from elevation of 2650 m. Almost all the leaves on collected plants were infected by an unknown Puccinia species with the following morphological features: Telia small, round, exposed, chestnut-brown, compact, mainly hypophullous, covering almost the whole leaf surface, occasionally on upper side of leaves. Teliospores two-celled, 30–50 × 11–19 µm, clavate, oblong-clavate, ellipsoid or oblong-ellipsoid, attenuated above and below, sometimes round or notched at apex, constricted at septum, wall smooth, hyaline to yellowish-brown, mostly darker at apex, 1–1.5 µm at sides, 2–6 µm at apex, pedicel hyaline, persistent up to 65 µm long (Fig. 1). These morphological features fit well with the earlier description of Puccinia thlaspeos Ficinus & C. Schub. (Ulyanishchev 1978). Puccinia thlaspeos is a Lepto-Puccinia, which means teliospores germinating in sori during the growing season. As this rust accompanying its host mostly in high-altitude environments, it should be considered as a montane rust (Abbasi & Hedjaroude 2002). To our knowledge this is the first report of P. thlaspeos from Iran. Material examined: Iran: Alborz province, Karaj-Chalus road, Dizin road, Varang Rud, on Noccaea stenocarpa (Brassicaceae), 2650 m, 24.5.2020, leg. A.H. Pahlevani (IRAN77285), III.

    Keywords: Pucciniales, fungi, Biodiversity, mycology, mycobiota
  • Majid Eskandari *, Nilufar Abdi Fouladkolaei Pages 299-302
    In recent field studies, Solanum viarum Dunal(Solanaceae) was collected and reported for the first time for the flora of Iran from around Qadikola in Mazandaran province (north of Iran). Notes on the morphology, taxonomy, geographical distribution, habitat and uses of this species are provided herewith. This is the first spiny species of the section Acanthophora in Iran. Solanum viarum Dunal in DC., Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis 13(1): 240 (1852); Type: Sao Paulo. Brazil, Lund 799 (GDC. holo. IDC microf. 2080: 1.1). Plants mostly shrubs, 1–2 m tall, many-branched from the base; stems, petioles, pedicels, and leaves densely glandular puberulent, straight covered with hairs, hairs less than 0.5 mm long; stem with few prickles, stems and leaves with yellow spines up to 1.5 cm long; leaves simple, 7–14 cm long and 5–10 cm wide, margins lobed, usually with 3–5 pairs of shallow obtuse or acute lobes; petioles 3–9 cm long, with long prickles; inflorescence lateral, with 2–5 flowers; peduncles stout, 15–20 mm long; calyx pubescent on outside, 4–7 mm long; corolla white or greenish white, star-shaped with five petals, 15–25 mm diameter; fruits globose berry, up to 15–30 cm in diameter, light green mottled, dark green when immature, yellow at maturity, with a whitish or greenish layer; seeds 100–300 per berry, broad kidney-shaped, 2–3 mm in diameter, light red-brown (Fig. 1). The plant was identified and described by the help of studying the reliable flora and articles (Mullahey et al. 1993, Welman 2003, Waggy 2009). Specimen examined: Iran: Mazandaran province, 8 km south of Ghaemshahr, Qadikola forest, 100 m, Eskandari & Abdi (IRAN-77431). According to the Flora Iranica (Schoenbeck-Temesy 1972), 12 species, and Khatamsaz (1998), 10 species of Solanum are reported from Iran but based on a recent taxonomical and molecular study of Solanum (Eskandari et al. 2020), only eight valid species is reported for this genus from Iran. In general, accurate determination of the genera and species in the family Solanaceae in Iran, requires attention by performing more molecular study to clarify its actual taxonomic status (Ghahremaninejad & Riahi 2020). Solanum viarum grows originally in southern Brazil, Paraguay, Uruguay, and northern Argentina, but has also spread in South America, Central America, the West Indies, and the southern United States (tropical soda apple). This plant has long been naturalized in part of China and the Indian subcontinent (Babu 1971), and is reported in the Democratic Republic of the Congo and Cameroon (Jaeger & Hepper 1986) also. The species was accidentally and sporadically introduced into Africa and can be expected to spread to many other subtropical areas (Nee 1991), but recently becoming an invasive species in cattle pastures in the south-eastern United States. Since its introduction into the U.S., it has rapidly infesting to an estimation of one million acres of pastures, citrus groves, sugarcane fields, ditches, vegetable crops, forestlands (oak hammocks and cypress heads), natural areas etc. (Charles et al. 2012). In more tropical areas, flowering and fruiting occurs throughout the year (Nee 1991) while in open woodland and pine plantations of southern Africa, flowering season is confined to November to April with fruiting in August (Welman 2003). The root system of this plant consists of a deep and strong wooden base with numerous resistant lateral branches which under suitable conditions (low elevations mostly below 1000 m), can become invasive with a wide range of distribution. It is often a common weed of natural areas, improved pastures, croplands, roadsides and fence rows, waste places, open disturbed sites, secondary growth and forest edges (Waggy 2009). Solanum viarum contains chemical constituents like Solasodine which is found in many plants of Solanaceae family. The Solasodine has many medicinal properties and are used as fever-reducing agent, pain-reliever, laxative, diarrhea, anticoagulant and anti-asthma, anemia, burns, carminative, constipation, cough, cut restoration, food digestion, infections, mouth disinfection, skin diseases, toothache etc. in Iran. (Eskandari et al. 2019).
    Keywords: Solanum, viarum, Solanaceae, Record, Iran, invasive