TAXONOMIC SIGNIFICANCE OF NUTLET AND LEAF CHARACTERS IN HYMENOCRATER, NEPETA SECT. PSILONEPETA AND LOPHANTHUS (NEPETINAE, NEPETOIDEAE: LAMIACEAE)

Document Type : Research Paper

Authors

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

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

Abstract

Hymenocrater (Lamiaceae) in Iran was studied using morphological characters of nutlets and leaves. The species of the genus Nepeta sect. Psilonepeta and a few species of the genus Lophanthus were also examined for comparison. Scanning electron micrographs showed the surface of the nutlets and trichome types on leaves in detail. Two types of nutlets including smooth and sculptured were recognized. Among the species with smooth nutlets H. incanus is very characteristic having an absolutely smooth nutlet surface. Sculptures may be prominently tuberculate e.g. in H. bituminosus and H. calycinus or verrucose e.g. in H. sessilifolius and N. sessilifolia. Most species have constant features in nutlet surface, but minor differences could be identified within a few species, i.e. H. elegans and H. yazdianus. Leaf surfaces in studied group are covered with dense or laxe trichomes. Different trichome types are observed including glandular and non-glandular trichomes. Two different glandular trichomes were identified: peltate or sub-sessile glands and capitate or stalked glands. Non-glandular trichomes consist of short or long trichomes with (1)2-8(11) cells. Relationship among the species of the three genera was investigated based on data provided from morphological features, using cluster and PCA analysis. Three species groups are provided by the cluster analysis. Sculptured nutlets and peltate glands with two- or multi-celled head are characteristic features of most species grouped in the first cluster. Most species of the second and third clusters have smooth nutlets. Micro-papillate trichomes and capitate glands with a long, one- or multi-celled stalk are significant respectively in species of second and third clusters. Characters with the most variation were identified using FA based on PCA. Closely placement of Hymenocrater species together with Nepeta and Lophanthus species in obtained phenogram and ordination supports the affinity of these genera. It also reveals that the morphological features are not significant for defining the boundaries of the studied genera but raised the proposal of very close relationships among the studied species and the possibility of re-circumscribing the genera within Nepetinae.

Keywords

Article Title [Persian]

ارزش تاکسونومیک صفات مورفولوژیکی فندقه و برگ در جنس‌های Hymenocrater، Nepeta بخش Psilonepeta و Lophanthus

Authors [Persian]

  • فریبا سرپوشان 1
  • زیبا جم‌زاد 2
  • طاهر نژاد ستاری 1
  • ایرج مهرگان 1
1 دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد اسلامی تهران واحد علوم و تحقیقات تهران
2 استاد پژوهش موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور
Abstract [Persian]

گونه‌های جنس Hymenocrater در ایران همراه با گونه‌های جنس Nepeta بخش Psilonepeta و سه گونه از جنس Lophanthus از نظر صفات ماکرو-  و میکرومورفولوژیکی فندقه و برگ مورد مطالعه قرار گرفتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از آراستار سطح فندقه حالت‌های گوناگونی از دو تیپ صاف و دارای تزئینات را نشان داده است. صاف‌ترین سطح فندقه با بافت سلولی مشبک در گونه
H. incanus دیده می‌شود و در بین فندقه های دارای تزئینات انواع مختلفی مانند تزئینات برجسته در H. bituminosus و H. calycinus و تزئینات با مرکز فرو رفته در H. sessilifolius و N. sessilifolia وجود دارد. اگر چه در اکثر موارد آراستارفندقه صفت ثابتی در سطح گونه است اما در گونه‌های H. yazdianus  و H. elegans این صفت تنوع کوچکی نشان می‌دهد. بر اساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی ومیکروسکوپ نوری در سطح برگ این گونه‌ها غده‌های یک یا چند سلولی بدون پایه یا پایه کوتاه،  غده‌هایی با پایه یک یا چند سلولی بلند و کرک‌های غیر غده‌ای (11)8-2(1) سلولی وجود دارد. به منظور تعیین خویشاوندی گونه‌های این سه جنس، داده‌های به‌ دست‌ آمده با روش خوشه‌ای و رسته‌بندی مورد آنالیز قرار گرفتند.  بر اساس فنوگرام به دست آمده گونه ها در سه خوشه اصلی جای می گیرند که دراکثر گونه های خوشه اول فندقه دارای تزئینات است و بیشتر گونه هایی که در دو خوشه دیگر قرارگرفته اند فندقه هایی با سطح صاف دارند. وجود اشکال خاصی از کرک ها نیز درگونه های هر یک از خوشه ها قابل توجه می باشد.  حضورنزدیک گونه‌های جنس Hymenocrater با گونه‌های دو جنس دیگردر این فنوگرام قرابت این سه جنس را تایید می‌کند. طبق این نتایج ترکیب صفات فندقه و برگ در تفکیک جنس های فوق از یکیدیگر قابل استفاده نمی باشد ولی این فرضیه را تقویت می کند که مرزهای تاکزونومیکی جنسهای زیرطایفهNepetinae   می بایستی تعریف مجدد بشوند.

Keywords [Persian]

  • Hymenocrater
  • Nepeta
  • Lophanthus
  • micromorphology
  • trichome
  • nutlet

Files

History

  • Receive Date: 30 June 2013
  • Revise Date: 21 October 2013
  • Accept Date: 08 December 2013

Share

How to cite

Statistics