THE SYSTEMATIC SIGNIFICANCE OF SEED MICRO-MORPHOLOGY IN STELLARIA L. (CARYOPHYLLACEAE) AND ITS CLOSEST RELATIVES IN IRAN

Document Type : Research Paper

Authors

1 PhD Student / Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2 Professor / Research Institute of Forests and Rangelands, P. O. Box 13185-116, Tehran, Iran

3 Professor / Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

4 Associate Professor / Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Abstract

In this study, seed micro-morphology of eight species of Stellaria and two of its closest relatives were examined by scanning electron microscope. High variation was found in seed coat micromorphology and four distinc cell patterns were observed. Shape of testa cells is defined as elongated polygonal, broad polygonal, interlaced polygonal and irregular polygonal. The variation in ornamentation of testa cells as well as their size and shape may provide useful diagnostic characters for separating taxa at the generic and specific level. Seeds of the Myosoton aquaticum are reniform with rounded polygonal cells that are convex on the surface, having papillae on outer periclinal walls and V-shape anticlinal walls. This cell pattern is very similar to Stellaria media and S. pallida. Seeds shape of Mesostemma are cubical-spherical and the surface of seeds are arranged in irregular polygonal cell, irregular zip-shape margin and corrugated in periclinal wall. These are very different with exomorphology of the seeds of the Stellaria species. Seed micro-morphological data suggest that Myosoton aquaticum belongs to Stellaria and is better to be included as a synonym of it, but this data provides some support at least for the separation of Mesostemma kotschyanum from Stellaria.

Keywords

Article Title [Persian]

اهمیت سیستماتیکی میکرو-مورفولوژی دانه در جنسStellaria L. و نزدیکترین خویشاوندانش (Caryophyllaceae) در ایران

Authors [Persian]

  • معصومه مهدوی 1
  • مصطفی اسدی 2
  • فتح ا... فلاحیان 3
  • طاهر نژادستاری 4
1 دانشجوی دکتری سیستماتیک گیاهی / دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه زیست شناسی، تهران، ایران
2 استاد پژوهش / موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، ایران
3 استاد / گروه زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
4 دانشیار / گروه زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
Abstract [Persian]

در این مطالعه، میکرو- مورفولوژی 8 گونه از جنس Stellaria و دو جنس از نزدیکترین خویشاوندانش، توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره بررسی شدند. تنوع زیادی در میکرومورفولوژی پوشش دانه یافت شد و 4 الگوی سلولی متفاوت مشاهده شد. شکل سلول­های پوششی به صورت چند ضلعی کشیده، چند ضلعی پهن، چند ضلعی درهم تنیده و چند ضلعی نامنظم تعیین شدند. تنوع در تزیینات سلول­های پوششی به خوبی اندازه و شکل آنها می­تواند صفات تشخیصی مفیدی را برای جدا کردن تاکسون‌ها در سطح گونه و جنس فراهم کند. دانه‌ها در Myosoton aquaticum کلیوی شکل هستند و با سلول‌های چند ضلعی پهنی که سطح بیرونی آن ها محدب، دارای زگیل و حاشیه آنها V شکل می‌باشد، آراسته شده است. این الگوی سلولی، بسیار شبیه به دانه‌هایStellaria media  و  S. pallidaاست. شکل دانه­ها در Mesostemma kotschyanum مکعبی- کروی است و سطح دانه­ها با سلول‌های چند ضلعی نامنظمی که حاشیه zipشکل و سطح چروکیده­ای دارند، مرتب شده است. این وضعیت با اگزومورفولوژی دانه‌های Stellaria بسیار متفاوت است. داده­های میکرو- موروفولوژی دانه پیشنهاد می­کند که M. aquaticum متعلق به Stellaria است. اما این داده­ها، جدایی  M. kotschyanum از  Stellariaرا حمایت می‌کنند.

Keywords [Persian]

  • Caryophyllaceae
  • Stellaria L
  • seed micro-morphology
  • taxonomic significance

References

Amini, E., Zarre, S. & Assadi, M. 2011: Seed micro-morphology and its systematic significance in Gypsophila (Caryophyllaceae) and allied genera. -Nord. J. Bot. 29: 660-669
Barthlott, W. 1981: Epidermal and seed surface characters of plants: systematic applicability and some evolutionary aspects. -Nord. J. Bot. 1: 345-355.
Bittrich, V. 1993: Caryophyllaceae. In: Kubitzki, K., Rohwer, J. & Bittrich, V. (eds.) The families and genera of vascular plants. Vol. 2, Magnoliid, Hamamelid and Caryophyllid families. -Springer, Berlin, pp. 206-236
Celebiog˘lu, T., Favarger, C. & Huynh, K. L. 1983: Contribution a` la micromorphologie de la testa des graines du genre Minuartia (Caryophyllaceae). I. Sect. Minuartia. -Adansonia 4: 415-435.
Coode, M. J. E. 1967: Stellaria L. In: Davis, P. H., Mill, R.R. & Tan, K. (eds.), Flora of Turkey and East Aegean Islands. Vol. 2: 69-72. -Edinburgh University Press.
Crow, G. E. 1979: The systematic significance of seed morphology in Sagina (Caryophyllaceae) under scanning electron microscopy. -Brittonia 31: 52-63.
Fawzi, N. M., Fawzy, A. M. & Mohamed, A. A. 2010: Seed morphological studies on some species of SileneL. (Caryophyllaceae). -Inter. J. Bot. 6: 287-292.
Fior, S., Karis, P. O., Casazza, G., Minuto, L. & Sala, F. 2006: Molecular phylogeny of the Caryophyllaceae (Caryophyllales) inferred from chloroplast matK and nuclear rDNA ITS sequences. -Amer. J. Bot. 93: 399-411.
Greenberg, A. K. & Donoghue, M. J.  2011: Molecular systematics and character evolution in Caryophyllaceae. -Taxon60 (6): 1637–1652.
Harbaugh, D. T., Nepolroeff, M., Rabeler, R. K., Mc Neill, J., Zimmer, E. A. & Wagner, W. L. 2010: A new lineage-based tribal classification of the family Caryophyllaceae. -Int. J. Plant Sci. 171: 185-198.
Hong, S. P., Han, M. J. & Kim, K. J.  1999: Systematic significance of seed coat morphology in Silene L. s. str. (Silenenae-Caryophyllaceae) from Korea. -J. Plant Biol. 42: 146-150.
Kaplan, A., Colgecen, H. & Buyukkartal, H. N. 2009: Seed morphology and histology of some Paronychia taxa (Caryophyllaceae) from Turkey. -Bangladesh. J. Bot. 38: 171-176.
Mc Neill, J. 1973: Gypsophila and Stellaria: An unexpected problem in generic delimitation. -Notes from Roy. Bot. Gard. 32:389-395.
Minuto, L., Fior, S., Roccotiello, E. & Casazza, G.  2006: Seed morphology in Moehringia L. and its taxonomic significance in comparative studies within the Caryophyllaceae. -Plant Syst. Evol. 262: 189-208.
Minuto, L., Roccotiello, E. & Casazza, G. 2011: New seed morphological features in Moehringia L. (Caryophyllaceae) and their taxonomic and ecological significance. –Plant Biosys. 145: 60-67.
Ocan˜a, M. E., Fernandez Gonzalez I. & Pastor, J. 1997: Fruit and seed morphology in Paronychia Miller from southwest Spain. -Lagascalia 19: 521-528.
Rechinger, K. H. 1988: Stellaria L. In: Rechinger, K. H. (ed), Flora Iranica no. 163: 60-76. Akad. Druck- und Verlagsanstalt.
Rechinger, K. H. 1988: Myosoton Moench. In: Rechinger, K. H. (ed), Flora Iranica no. 163: 84-85. -Akad. Druck- und Verlagsanstalt.
Rechinger, K. H. 1988: Mesostemma Vved. In: Rechinger, K. H. (ed), Flora Iranica no. 163: 76-84. -Akad. Druck- und Verlagsanstalt.
Smissen, R. D., Clement, J. C., Garnock-Jones, P. J. & Chambers, G. K. 2002: Subfamilial relationships within Caryophyllaceae as inferred from 5'-Ndhf sequences. -Am. J. Bot. 89: 1336-1341.
Volponi, C. R. 1993: Stellariacuspidata (Caryophylaceae) and some related species the Andes. –Willdenowia 23:193-209.
Wofford, B. E. 1981: External seed morphology of Arenaria (Caryophyllaceae) of the southeastern United States. -Syst. Bot. 6: 126-135.
Wyatt, R. 1984: Intraspecific variation in seed morphology of Arenaria uniflora (Caryophyllaceae). -Syst. Bot. 9: 423-431.
Yildiz, K. 2002: Seed morphology of Caryophylaceae species from Turkey (northern Anatolia). -Pakistan J. Bot. 34: 161-171.
Yildiz, K. 2010: Pollen and Seed morphology of Velezia L. (Caryophylaceae) genus in Turkey. -Turk. J. Bot. 34: 179-190.
The Iranian Journal of Botany
Volume 18, Issue 2 - Serial Number 2
December 2012
Pages 302-310

Files

History

  • Receive Date: 13 February 2012
  • Revise Date: 12 June 2012
  • Accept Date: 09 May 2012

Share

How to cite

Statistics