ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ МІКРОМОРФОЛОГІЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ БЛИЗЬКИХ ВИДІВ – SILENE SYREISTSCHIKOWII ТА S. SUPINA (CARYOPHYLLACEAE)
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2018.01.084Keywords:
СЕМ, паліноморфологія, екзина, екзотеста, епідерміс листка, продихи, трихомиAbstract
Silene syreistschikowii P. Smirn. (Caryophyllaceae) – критичний вид, ендемічний для Східного Криму, близький до широко розповсюдженого S. supina M. Bieb. Мета дослідження полягала у встановленні відмінностей між цими видами на мікроморфологічному рівні. Для цього були вивчені мікроморфологічні особливості пилкових зерен (п.з.), насінин та поверхні листкових пластинок методом сканувальної електронної мікроскопії. Встановлено, що п.з. цих видів подібні і відрізняються лише морфометричними показниками. Зокрема, діаметр п.з. становить 29,3–34,2 мкм у S. syreistschikowii та 28,2–39,1 мкм у S. supina, кількість пор, відповідно, 23–32 та 25–33, діаметр пор – 3,6–5,8 мкм та 3,3–4,3 мкм, міжпорова відстань – 4,4–8,2 мкм та 3,8–9,1 мкм, кількість шипиків на порі – 8–22 та 7–20, розмір шипиків – 0,25–0,47 × 0,33–0,69 мкм та 0,23–0,45 × 0,37–0,68
мкм, діаметр перфорацій – 0,15–0,54 мкм та 0,19–0,76 мкм відповідно. Також виявлено, що насінини обох видів дуже подібні і характеризуються такими показниками: розміри насінин – 760–1020 × 960–1310 мкм (S. syreistschikowii) та 700–1200 × 950–1490 мкм (S. supina), розміри клітин екзотести дистального ряду – 146–201 × 42–58 мкм та 115–207 × 46–73 мкм, кількість зубців антиклінальної поверхні цих клітин – 21–31 та 20–29, розмір зубців – 10–15,1 × 8,5–12,3 мкм та 10,9–17,2 × 8,5–14,6 мкм відповідно. Відмінності у мікроморфології листкових пластинок цих таксонів також пов’язані з кількісними показниками. Адаксіальні поверхні S. syreistschikowii та S. supina характеризуються такими показниками: розміри епідермальних клітин
– 40–115 × 24–105 мкм та 36–105 × 23–73 мкм, продихів – 31–44 × 22–34 мкм та 32–47 × 19–37 мкм, трихом – 44–89 × 19–39 мкм та 32–47 × 19–37 мкм; абаксіальні поверхні: розміри клітин епідерми – 52–99 × 30–105 мкм та 46–108 × 29–59 мкм, продихів – 9–45 × 19–27 мкм та 29–47 × 20–34 мкм, трихом – 58–114 × 23–43 мкм та 31–100 × 18–61 мкм відповідно. Отже, нами було виявлено лише незначні відмінності між видами, пов’язані з морфометричними параметрами п.з. (діаметр пор, міжпорова відстань, діаметр перфорацій), насінин (ширина екзотестальних клітин дистального ряду латеральної поверхні) та листкових пластинок (довжина трихом на обох поверхнях та ширина продихів абаксіальної поверхні).
References
Baranova MA. Classification of the morphological types of stomata [Klassifikacii morfologicheskih tipov ust'ic]. Botanicheskii Zhurnal. 1985; 70 (12): 1585– 1594. (in Russian).
Gvinianidze ZI. [Izuchenie epidermisa lista u predstavitelej triby Lychnidae semejstva gvozdichnyh]. Notulae systematicae ac geographicae Instituti Botanici Thbilissiensis. 1965; 24: 41–48. (in Russian).
Dremliuga NG., Futorna OA. Peculiarities of the leaf surface ultrastructure of Campanula L. species in the flora of Ukraine [Osoblyvosti ultrastruktury poverkhni lystkiv vydiv rodu Campanula L. flory Ukrainy]. Ukr. Botan. Journ. 2012; 69 (5): 729–742. (in Ukrainian).
Ecoflora of Ukraine [Ekoflora Ukrainy] / Ed. YaP Didukh. Vol. 3. Kyiv: Phytosociocentre; 2002. (in Ukrainian).
Zaharevich SF. [K metodike opisanija epidermisa lista]. Vestnik Leningradskogo universiteta. 1954; 4: 65–75. (in Russian).
Kalista MS. [Rarytetni endemichni vydy sudynnykh roslyn Karadahu (populiatsiini ta sozolohichni aspekty)]: dys. kand. biol. nauk: 03.00.05. Кyiv. 2016. (in Ukrainian).
Klokov MV. Rodyna hvozdychni – Caryophyllaceae. In: Flora URSR. Kyiv: vyd-vo AN URSR; 1952: 421– 649. (in Ukrainian).
Kolomijchuk VP. Silene syreitschikovii P. Smirn. In: [Krasnaja Kniga Priazovskogo Regiona. Sosudistye Rastenija]. Red. VM Ostapko, VP Kolomijchuk. Kyiv: Al'terpres; 2012: 181. (in Russian).
Kozhanchikov VI Morpological seed characters in Caryophyllaceae and the possible pathways of their evolution [Morfologicheskie priznaki semjan semejstva Caryophyllaceae i vozmozhnye puti ih jevoljucii]. Botanicheskii Zhurnal. 1967. 52 (9): 1277–1286. (in Russian).
Kuprijanova LA, Aleshina LA. [Pyl'ca i Spory Rastenij Flory Evrop. Chasti SSSR]. Vol. 1. Leningrad: Nauka. 1972. (in Russian).
Martynyuk VO, Karpenko NI, Tsarenko ОМ. Some micromorphological features of Atocion lithuanicum (Zapał.) Tzvel. and A. armeria (L.) Raf. of Ukrainian flora [Deiaki mikromorfolohichni osoblyvosti Atocion lithuanicum (Zapal.) Tzvel. ta A. armeria (L.) Raf. flory Ukrainy]. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University. 2015; 5 (1): 8-23. (in Ukrainian) doi: 10.7905/bbmspu.v5i1.901
[Opredelitel' vysshih rastenij Kryma]. Red. NI Rubcov. Leningrad: Nauka; 1972. (in Russian).
[Opredelitel' vysshih rastenij Ukrainy]. Red. JuN Prokudin et al. Kyiv: Naukova dumka; 1987. (in Russian).
Optasyuk OM. Characterization of ultrastructure of the leaf surfacein species of the genus Linum L. in the Ukrainian flora. [Ultrastruktura poverkhni lystkovoi plastynky vydiv rodu Linum L. flory Ukrainy]. Ukr. Botan. Journ. 2004; 63 (6): 805–815. (in Ukrainian).
Romanova VO, Kravtsova TI. Morphological peculiarities of seed hilar area in members of the tribe Sileneae (Caryophyllaceae). [Morfologicheskie osobennosti oblasti rubchika u semjan predstavitelej triby Sileneae (Caryophyllaceae)]. Botanicheskii Zhurnal. 2016; 101 (2): 189–205. (in Russian).
Savitsky VD. On the study of palynomorphology of Dicotyledonous. [Do vyvchennia palinomorfolohii dvodolnykh]. Ukr. Botan. Journ. 1993; 50 (5): 40–44. (in Ukrainian). 92 Biological systems. Vol. 10. Is. 1. 2018
Szikura J. Morfolohichni Osoblyvosti Plodiv ta Nasinnia Kvitkovykh Roslyn Svitovoi Flory. Uzhhorod: TIMPANI; 2014. (in Ukrainian and Hungarian).
Smirnov PA. Plantarum novarum descriptiones, 2. Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological series. 1940; 49 (2): 85–88. (in Latin).
Tokarev PI. [Morfologija i ul'trastruktura pyl'cevyh zeren]. Moscow: T-vo nauch. izd. KMK; 2002. (in Russian).
Fedoronchuk MM. Pecularities of pollen morphology of Caryophyllaceae Juss. and their taxonomic value. [Osoblyvosti budovy pylkovykh zeren vydiv Caruophyllaceae Juss. ta yikh znachennia dlia tsilei systematyky]. Ukr. Botan. Journ. 1995; 62 (4): 531– 537. (in Ukrainian).
Fedoronchuk MM. Silene L. sensu lato in Ukraine: a taxonomic review of Silene sensu stricto (Caryophyllaceae). [Silene L. sensu lato v Ukraini: ohliad rodu Silene sensu stricto (Caryophyllaceae)]. Ukr. Botan. Journ. 54 (6): 557– 564. (in Ukrainian).
Fedoronchuk MM. System of the family Сaryophyllaceae in the Ukrainian flora. 2. Subfamily Сaryophylloideae. [Systema rodyny Caryophyllaceae flory Ukrainy. 2. Pidrodyna Caryophylloideae]. Ukr. Botan. Journ. 2016; 73 (1): 33–45. (in Ukrainian). doi: 10.15407/ukrbotj73.01.033
Fedoseev GE. Anatomo-morfologicheskoe issledovanie semjan predstavitelej rodov Melandrium Roehl. i Silene L. Biological sciences. 1988; 6: 58–68. (in Russian).
Fedotova TA, Ardjanova RR. Seed morphology in the genus Gypsophila (Caryophyllaceae). [Morfologija semeni roda Gypsophila (Caryophyllaceae)]. Botanicheskii Zhurnal. 1992; 77 (5): 1–16. (in Russian).
Tzvelev NN. [Rod Smolevka – Silene L.]. In: Flora Vostochnoj Evropy. Vol. 11. Moscow–St. Petersburg: T-vo nauch. izd. KMK; 2004. (in Russian).
Chervona knyha Ukrainy. Roslynnyi svi]. Ed. YuR Sheliah-Sosonko. Kyiv: Ukrainska entsyklopediia im. M.P. Bazhana. 1996. (in Ukrainian).
Arabi Z, Ghahremaninejad F, Rabeler RK et al. Seed micromorphology and its systematic significance in tribe Alsineae (Caryophyllaceae). Flora. 2017; 234: 41–59. doi: 10.1016/j.flora.2017.07.004
Atasagun B, Aksoy A, Martin S. Anatomical, palynological and karyological remarks of Silene brevicalyx and Silene ozyurtii (Caryophyllaceae). Phytotaxa. 2016; 270 (2): 116–126. doi: 10.11646/phytotaxa.270.2.4
Barthlott W. Epidermal and seed surface characters of plants: systematic applicability and some evolutionary aspects. Nord. J. Bot. 1981; 1 (3): 345–355.
Bieberstein FA. Flora Taurico-Caucasica Exhibens Stirpes Phaenogamas: in Chersoneso Taurica et Regionibus Caucasicis Sponte Crescentes. Charkouiae: Typis Academicis. T. 1. 1808.
Bojňanský V, Fargašová A. Atlas of seeds and fruits of Central and East–European flora. The Carpathian Mountains Region. Dordrecht: Springer; 2007.
Chater AO, Walters SM, Akerotd JR. Silene L. In: Flora Europaea. Vol. 1. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press; 1993: 191–218.
Coode MJE, Collen J. Silene L. In: Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Vol. 2. Edinburgh: Edinburgh University Press; 1967: 179–242.
Crow GE. The systematic significance of seed morphology in Sagina (Caryophyllaceae) under scanning electron microscopy. Brittonia. 1979; 31 (1): 52–63.
Erdtman G. Pollen morphology and plant taxonomy. Angiosperms. Stockholm: Almqvist & Wiksell; 1952.
Ghahremaninejad F, Pejhanmehr M, Attar F et al. The importance of palynology in the taxonomy of genus Silene, based on pollen morphology. Rostaniha. 2014; 15 (2): 94–109.
Hong SP, Han MG, Kim KJ. Systematic significance of seed coat morphology in Silene L. s. str. (Sileneae– Caryophyllaceae) from Korea. J. Plant Biol. 1999; 42 (2): 146–150.
Hoseini E, Ghahremaninejad F, Assadi M, Edalatiyan MN. Seed micromorphology and its implication in subgeneric classification of Silene (Caryophyllaceae, Sileneae). Flora. 2017; 228 (2): 31–38. doi: 10.1016/j.flora.2017.01.006
Kuh M, Yildiz K, Minareci E. A taxonomic study of the Silene sections Behenantha and Dichotomae (Caryophyllaceae) in Turkey based on the micromorphology of their seed and pollen. Turk. J. Bot. 2017; 41: 493–504. doi:10.3906/bot–1610–23
Mcneill J, Crompt CW. Pollen dimorphism in Silene alba (Caryophyllaceae). Can. J. Bot. 1978; 56: 1280– 1286.
Nejati Edalatian M, Ghahremaninejad F, Attar F. Foliar anatomy of the genus Silene L. (Caryophyllaceae) at sectional level in Iran. Iran. J. Bot. 2016; 22 (2): 138–158. doi: 10.22092/IJB.2016.107954
Perveen A, Qaiser M. Pollen flora of Pakistan – LI – Caryophyllaceae. Pak. J. Bot. 2006; 38 (4): 901–915.
Prentice HC, Mastenbroek O, Berendsen W, Hocewec P. Geographic variation in the pollen of Silene latifolia (S. alba, S. pratensis): a quantitative morphological analysis of population data. Can. J. Bot. 1984; 62: 1259– 1267.
Rechinger KH, Melzheimer V. Flora des Iranischen hochlandes und der umrachmenden Gerbige. Gras: Akademische druck Verlagsanatalt. № 163. 1988.
Sahreen S, Khan MA, Meo AA et al. Pollen morphology of the genus Silene (Sileneae– Caryophyllaceae) from Pakistan. Biological Diversity and Conservation. 2008; 1(2): 74–85.
Tabaripour R, Koohdar F, Tabaripour R. Pollen morphology of sections Inflatae Boiss. and Auriculatae Boiss. of the genus Silene L. (Caryophyllaceae) from Iran. World Applied Sciences Journal. 2012; 19 (6): 818–822. doi: 10.5829/idosi.wasj.2012.19.06.1388
Ullah F, Zafar M, Amhad M et al. Taxonomic implications of foliar epidermal characteristics in subfamily Alsinoideae (Caryophyllaceae). Flora. 2018; 242: 31–44. doi: 10.1016/j.flora.2018.02.003 Біологічні системи. Т. 10. Вип. 1. 2018 93
Yildiz K. A palynological investigation on Silene L. (Caryophyllaceae) species distributed in North Cyprus and West Anatolia. C.B.U. Journal of Science. 2005; 1 (2): 61–71.
