شناسایی و تایید مولکولی آویشن ایرانی (Thymus persicus) بر اساس توالی‌های nrDNA ITS

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه بیولوژی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

2 استادیار گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.

4 استاد بخش تحقیقات گیاه شناسی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، تهران

چکیده

آویشن ایرانی (Thymus persicus) یکی از گونه­های انحصاری جنس Thymus است که در استانهای زنجان و آذربایجان غربی (تکاب و حومه) ایران رویش دارد. این گونه با داشتن برگ­های باریک خطی شکل با کرک­های غیرغده­ای بلند به همراه کرکهای غده­ای تک سلولی کوتاه در بین سایر گونه­های جنس آویشن به خوبی متمایز است. برای تعیین جایگاه تبارزایشی گونه آویشن ایرانی و روابط خویشاوندی آن با سایر گونه­ها و تایید مولکولی این گونه، 25 نمونه متعلق به 19 گونه از جنس Thymus به همراه گونه­هایی از جنس­های خویشاوند Origanum، Satureja، Thymbra، Micromeria، Ziziphora، Gontscharovia ، Saccocalyx و Zataria انتخاب و آنالیز تبارزایشی بر اساس توالی­های nrDNA ITS انجام شد. کلادوگرام حاصل از آنالیز بیزین نشان داد که جنس آویشن با در نظر گرفتن جنس Saccocalyx پیرا تبار است و رابطه خویشاوندی خواهری آن با جنس Origanum تایید شد. گونه T. persicus با وجود صفات متمایز کننده خاص به همراه سایر گونه­های این جنس در کلاد تک تبار Thymus بصورت پلی تومی و حل نشده ظاهر شد. گونه
 T. marandensis به عنوان یک گونه خواهری با برخی از گونه های این جنس از جمله T. daenensis، T. migricus، T. pubescens، T. trautvetteri و T. carmanicus قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

MOLECULAR AUTHENTICATION OF THYMUS PERSICUS BASED ON NRDNA ITS SEQUENCES DATA

نویسندگان [English]

  • Ali Sonboli 1
  • Mohammad Hossein Mirjalili 2
  • Ziba Bakhtiar 3
  • Ziba Jamzad 4
1 Department of Biology, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Department of Agriculture, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Department of Agriculture, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
4 Department of Botany, Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, Iran
چکیده [English]

Thymus persicus is an endemic species of the genus Thymus (Lamiaceae) which grows in Zanjan and West Azerbaijan (Takab) provinces of Iran. Among the Iranian Thymus species, T. persicus is well differentiated by having the smallest leaf width among Thymus species with long non-glandular and short glandular hairs. In order to evaluate the phylogenetic relationships of the T. persicus and T. marandensis Jamzad, the recently and assumed related species to T. brachychilus Jalas and T. leucotrichus Hal., a molecular analysis based on nrDNA ITS sequences of 25 accessions belonging to 19 species of Thymus together with representatives of genera Origanum, Thymbra, Satureja, Micromeria, Gontscharovia, Ziziphora, Saccocalyx and Zataria was performed. The results of phylogenetic analysis showed that the genus Thymus is paraphyletic when the monotypic genus Saccocalyx is included and its sister relationship with Origanum was confirmed. While the phylogenetic position of T. persicus among the other taxa of Thymus is appeared unresolved. T. marandensis turned out to be the sister to a group of Thymus species including T. carmanicus, T. migricus, T. pubescens, T. trautvetteri and T. daenensis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thymus persicus
  • Thymus marandensis
  • Lamiaceae
  • phylogeny
  • Taxonomy
  • DNA barcoding
Abdolahinia, E. D, Bashir, N. S., Hagnazari, A., Nazemiyeh, H. & Hejazi, M. S. .2011: A comparative phenotypic and ITS based genotypic study in thyme species (Thymus L. Lamiaceae). -Vegetos 24: 102-113.
Brauchler, C., Meimberg, H. & Heubl, G. 2010: Molecular phylogeny of Menthinae (Lamiaceae, Nepetoideae, Mentheae) taxonomy, biogeography and conflicts. -Molecular Phylogenetics and Evolution 55: 501–523.
Bräuchler, C., Meimberg, H., Abele, T., Heubl, G., 2005: Polyphyly of the genus Micromeria (Lamiaceae) – evidence from cpDNA sequence data. -Taxon 54: 639–650.
Bunsawat, J., Elliott, N. E., Hertweck, K. L., Sproles, E., Alice, L. A., 2004: Phylogenetics of Mentha (Lamiaceae): evidence from chloroplast DNA sequences. -Systematic Botany 29: 959–964.
Drew, B. T. & Sytsma, K. J. 2012:Phylogenetics, biogeography, and staminal evolution in the tribe Mentheae (Lamiaceae). -American Journal of Botany99:933–953.
Felsenstein, J. 1985: Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap. - Evolution 39, 783–791.
Hall, T. A. 1999: BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. -Nucleic Acids Symposium Series 41: 95-98.
Jamzad, Z. 2009: Thymus and Satureja species of Iran. Research Institute of Forest and Rangelands, Tehran, Iran. 171 pp.
Jamzad, Z. 2012: Lamiaceae in Assadi, M, Maassoumi, A., Mozaffarian, V. (eds.), Flora of Iran, no.. 76, Research Institute of Forest and Rangelands, Tehran, Iran.
Jamzad, Z., Chase, M., Ingrouille, M, Simmonds M, & Jalili, A. 2003: Phylogenetic relationships among Nepeta L. (Lamiaceae) species and related genera based on sequence data from internal transcribed spacers (ITS) of nuclear ribosomal DNA. -Taxon 52: 21-32.
Morales, R. 2002: The history, botany and taxonomy of the genus Thymus. In: Thyme, the genus Thymus. pp: 1-43, (Stahl-Biskup, E. & Saez, F. eds.). -Taylor & Francis, London.
Nuin, P. 2005: MrMTgui 1.0 (version 1.6). Program distributed by the author at. http://www.ge-nedrift.org/mtgui.php.
Nylander, J. A. A. 2004: MrModeltest v2. Program distributed by the author. -Evolutionary Biology Centre, Uppsala University.
Page, D. M. 2001: TreeView (Win32) version 1.6.6. Available at: http://taxonomy.zoolo-gy.gla.ac.uk/rod/rod.html/.
Posada, D. & Buckley, T. 2004: Model selection and model averaging in phylognetics: advantages of Akaike information criterion and Bayesian approaches over likelihood ratio tests. -Systematic Biology 53: 793–808.
Prather, L. A., Monfils, A. K., Posto, A. L. & Williams, R. A. 2002: Monophyly and phylogeny of Monarda(Lamiaceae): evidence from the internal transcribed spacer (ITS) region of nuclear ribosomal DNA. -Systematic Botany27: 127–137.
Quan, J.-P., He, S.-L., Peng, F., Zheng, Y.-H. & Xia, B. 2008: Molecular Phylogenetic Study of Genetic Relationships of Some Thymus Species. -Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica 28: 101-106.
Rasooli, I. & Mirmostafa, S. A. 2003: Bacterial susceptibility to and chemical composition of essential oils from Thymus kotschyanusand Thymus persicus. -Journal of Agriculture and Food Chemistry 51: 2200-2205.
Rechinger, K. H. 1982: Flora Iranica, Labiatae, No. 150. -Akademic Druck-u. Verlagsanstalt, Graz, Austria.
Ronquist, F. & Huelsenbeck, J. P. 2003: MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. -Bioinformatics 19: 1572–1574.
Ronquist, F., Huelsenbeck, J. P. & Van der Mark, P. 2005: MrBayes 3.1 Manual. Available at: http://mrbayes.csit.fsu. edu/wiki/index.php/Manual.
Sefidkon, F., Dabiri, M. & Mirmostafa, S. A. 2002: The essential oil of Thymus persicus (Ronniger ex Rech. f.) Jalas from Iran. -Journal of Essential Oil Research 14: 351-352.
Sonboli, A., Kazempour Osaloo, S., Riahi, H. & Mozaffarian, V. 2010: Tanacetum joharchii sp. nov. (Asteraceae-Anthemideae) from Iran, and its taxonomic position based on molecular data. -Nordic Journa of Botany 28: 74-78.
Swofford, D. L., 2002. PAUP*: Phylogenetic Analysis using Parsimony (* and Other Methods), version 4. Sinauer Associates, Sunderland, Mass.
Thompson, J. D., Higgins, D. G. & Gibson, T. J. 1994: CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position specific gap penalties and weight matrix choice. -Nucleic Acids Research 22: 4673 – 4680.
Walker, J. B. & Sytsma, K. J. 2007: Staminal evolution in the genus Salvia (Lamiaceae): molecular phylogenetic evidence for multiple origins of the staminal lever. -Annals of Botany 100: 375–391.
Walker, J. B., Sytsma, K. J., Treutlein, J. & Wink, M. 2004: Salvia (Lamiaceae) is not monophyletic: implications for the systematics, radiation, and ecological specializations of Salvia and tribe Mentheae. -American Journal of Botany 91: 1115–1125.
White, T. J., Bruns, T., Lee, S. & Taylor, J. 1990: Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis, M. A., Gelfand, D. H., Sninsky, J. J., White, T. J. (Eds.), PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications. -Academic Press, San Diego, pp. 315–322.