الگوهای هموپلازی صفت‌های ریخت‌شناسی در بخشه‌های Acanthoprason و Asteroprason از سردۀ پیاز (Allium L.) در قالب تبارزایی حاصل از توالی هسته‌ای ITS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

2 دانشیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در مطالعۀ حاضر، روند تکاملی تعدادی از صفت‌های ریخت‌شناسی گونه‌های بخشه‌های Acanthoprason و Asteroprason متعلق به سردۀ Allium بر اساس توالی‌های هسته‌ای ITS بررسی شد. به این منظور، 33 گونه شامل30 گونۀ درون‌گروه از بخشه‌های Acanthoprason و Asteroprason و 3 گونۀ برون‌گروه از بخش‌های مجاور انتخاب شدند. برای پیگیری الگوهای تکاملی صفت‌ها، شش صفت رویشی و زایشی شامل شکل و حاشیۀ برگ، شکل پوشبرگ، طول میلۀ پرچم و رنگ آن و رنگ بساک انتخاب شدند. توالی‌های مربوط به ناحیۀ ITS متعلق به گونه‌های مدنظر استخراج و درخت تبارزایی با استفاده از تحلیل بایزین رسم و همراه با لیست نام گونه‌ها و کد مربوط به صفت‌های رویشی و زایشی به نرم‌افزار Mesquite وارد و درخت مربوطه حاصل شد. با‌توجه‌به ردیابی صفت‌ها روی درخت تکاملی، این صفت‌ها هموپلازی زیادی دارند. این تحلیل مشخص کرد بیشتر صفت‌های ریخت‌شناسی مطالعه‌شده با نتایج مولکولی هماهنگی ندارند و دربارۀ نقش آنها در طبقه‌بندی و جدایی گونه‌ها تردید وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Homoplasy Patterns of Morphological Characters of sects. Acanthoprason and Asteroprason in the Genus Allium L. based on Phylogeny of nrDNA ITS Sequences

نویسندگان [English]

  • Azadeh Akhavan 1
  • Hojatollah Saeidi 2
1 Assistant Professor, Research Department of Natural Resources, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Abstract
In this study, the evolutionary trend of the morphological characters of the sects. Acanthoprason and Asteroprason from the genus Allium, on the basis of nrDNA ITS sequences data, was investigated. For this purpose, 33 species include 30 species from sects. Acanthoprason and Asteroprason as in-group as well as 3 species belonging to adjacent sections as out-group were selected. For tracing patterns of character evolution, 6 vegetative and reproductive characters includes leaf morphology and its margin, tepals morphology, length and color of filament and color of anther were selected. ITS sequences of the species were assessed and phylogenetic trees were constructed by Bayesian analysis and along with list of the species and code of the characters entered to Mesquite and the respective tree was obtained. Generally, regarding to mapping morphological characters on the evolutionary tree, the characters have great homoplasy. The present analysis revealed that the most studied morphological characters were not in agreement with the results of molecular data and their role in the classification and separation of the species is uncertain.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Allium Subgenus Melanocrommyum
  • Iran
  • Phylogeny
  • Evolutionary Trend
  • Nuclear Marker

Akhavan, A., Saeidi, H. and Fritsch, R. M. (2014) Allium kuhrangense (Amaryllidaceae) a new species of Allium sect. Acanthoprason from Iran. Phytotaxa 170(3): 213-218.

Akhavan, A., Saeidi, H., Rahiminejad, M. R., Zarre, SH. and Blattner, F. R. (2015) Interspecific Relationships in Allium subgenus Melanocrommyum sections Acanthoprason and Asteroprason (Amaryllidaceae) Revealed Using ISSR Markers. Systematic Botany 49(3): 706-715.

Bremer, B., Bremer, K., Chase, M., Fay, M., Reveal, J., Soltis, D., Soltis, P. and Stevens, P. (2009) An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society161:105-121.

Friesen, N., Fritsch, R. M. and Blattner, F. R. (2006) Phylogeny and new intrageneric classification of Allium L. (Alliaceae) based on nuclear ribosomal DNA ITS sequences. Aliso 22: 372-395.

Fritsch, R. M. and Gurushidze, M. (2009) Phylogenetic relationships of ornamental species in Allium L. subg. Melanocrommyum (Webb et Berthel.) Rouy (Alliaceae). Israel Journal of Plant Sciences 57: 287-295.

Fritsch, R. M. (2012) Illustrated key to the sections and subsections and brief general circumscription of Allium subg. Melanocrommyum. Phyton 52: 1-37.

Fritsch, R. M. and Abbasi, M. (2009) New taxa and other contributions to the taxonomy of Allium L. (Alliaceae) in Iran. Rostaniha 9(2): 1-73.

Fritsch, R. M. and Abbasi, M. (2013) A taxonomic review of Allium subgen. Melanocrommyum in Iran. IPK, Gatersleben.

Fritsch, R. M. and Friesen, N. (2002) Evolution, domestication and taxonomy. In: Allium Crop Science: Recent Advances (Eds. Rabinowitch, H. D. and Currah, L.) 5-30. CABI Publishing, Wallingford.

Fritsch, R. M. and Maroofi, H. (2010) New species and new records of Allium L. (Aliaceae) from Iran. Phyton 50: 1-26.

Fritsch, R. M., Blattner, F. R. and Gurushidze, M. (2010) New classification of Allium L. subg. Melanocrommyum (Webb & Berthel.) Rouy (Alliaceae) based on molecular and morphological characters. Phyton 49: 145-220.

Gawel, N. J. and Jarret, R. L. (1991) A modified CTAB extraction procedure for Musa and Ipomoea. Plant Molecular Biology Reporter 9: 262-266.

Gurushidze, M., Fritsch, R. M. and Blattner, F. R. (2010) Species-level phylogeny of Allium subgenus Melanocrommyum: Incomplete lineage sorting, hybridization and trnF gene duplication. Taxon 59(3): 829-840.

Hall, T. A. (1999) BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor analysis program for Windows 95/98/ NT. Nucleic Acid Symposium Series 41: 95-98.

Khassanov, F. O. and Fritsch, R. M. (1994) New taxa in Allium L. subg. Melanocrommyum (Webb & Berth.) Rouy from Central Asia. Linzer Biologische Beitrage 26: 965-990.

Linnaeus, C. (1753) Species Plantarum 1. Laurentius Salvius, Stockholm.

Maddison, D. R. and Maddison, W. P. (2006) Mesquite: A modular system for evolutionary analysis. Retrieved from http://mesquiteproject.org/mesquite/mesquite.html.Swofford, 2003. On 1 April 2010.

Maddison, W. P., Donoghue, M. J. and Maddison, D. R. (1984) Outgroup analysis and parsimony. Systematic Zoology 33: 83-103.

Melchior, H. (1964) Reihe Liliiflorae (Liliales). In: Engler’s Syllabus der Pflanzenfamilien (Ed. Melchior, H.) 12: 513-543. Auflage, Gebrüder Borntraeger, Berlin.

Ronquist, F. and Huelsenbeck, J. P. (2003) MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics. 19: 1572-1574.

Stace, C. A. (1989) Plant taxonomy and biosystematics (2nd ed). Cambridge University Press, London.

Takhtajan, A. (1997) Diversity and Classification of Flowering Plants. Columbia University Press, New York.

Wendelbo, P. (1969) New subgenera, sections and species of Allium. Botaniska Notiser 122: 25-37.

Wendelbo, P. (1971) Alliaceae. In: Flora Iranica (Ed. Rechinger, K. H.) 76: 1-96. Akademische Druck-U Verlagsanstalt, Graz.