یافته های نوین در علوم زیستی

جایگاه تبارزایشی بخشه Satureoides از سرده سنبله‌ای (تیره نعنائیان؛ زیرتیره نعنا)

نویسندگان

یاسمن سلمکی
محیا خاکپاش

قطب تبارزایی موجودات زنده و گروه علوم گیاهی، دانشکده زیست­شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده
بخشه Satureoides با چهار گونه و ویژگی‌هایی نظیر شکل رویشی علفی یکساله، برگ‌ها واژسرنیزه‌ای در قاعده باریک‌شده، کاسه‌گل خمره‌ای شکل به هنگام میوه‌دهی، وجود کرک متراکم در دهانه کاسه‌گل از جمله بخشه‌های سرده سنبله‌ای (Stachys) به‌شمار می‌رود که در شرق و جنوب ترکیه، سوریه، شمال عراق و غرب ایران پراکنش دارد. هدف اصلی پژوهش حاضر تعیین جایگاه تبارزایشی بخشه Satureoides بر اساس گونه Stachys melampyroides به‌عنوان تنها نماینده این بخشه در ایران است. پژوهش حاضر نخستین مطالعه مولکولی بر روی بخشه Satureoides است که بر اساس نشانگر هسته‌ای (nrITS) و با استفاده از روش‌های بیشینه صرفه‌جویی و استنباط بیزی انجام شده است. در این پژوهش در مجموع، 86 توالی (9 برون‌گروه، 77 درون‌گروه) مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل‌های تبارزایشی ما نشان داد که بخشه Satureoides در تبارشاخه Olisia که یکی از ناهمگن‌ترین و بزرگترین تبارشاخه‌های سرده پراتبار سنبله‌ای به‌شمار می‌رود، جای می‌گیرد. همچنین نه تنها جایگاه بخشه Satureoides که بر اساس ویژگی‌های ریخت‌شناسی بیشترین قرابت را با بخشه Neurocalyx نشان داده تائید نمی‌شود، بلکه به‌عنوان گروه خواهری اعضای بخشه Fragilicaulis که گونه‌هایی صخره‌زی چندساله با ساقه‌های شکننده و گل‌های زرد هستند، شناخته می‌شود. بر اساس نتایج درخت مولکولی هسته‌ای، بخشه Neurocalyx نزدیک‌ترین گروه به تبارشاخه Satureoides+Fragilicaulis است. شایان ذکر است که قرابت گونه‌های یکساله با گونه‌های چندساله سنبله‌ای در درخت تبارزایی هسته‌ای نشان داده شده است. بنابراین به نظر می‌رسد"شکل رویشی یکساله" به‌طور مستقل در بین دودمان‌های چندساله تکامل یافته‌ است.

کلیدواژه‌ها

تبارزایی
تحلیل استنباط بیزی
شکل رویشی یکساله
طایفه سنبله‌ای آسایان
نشانگر هسته‌ای

عنوان مقاله English

Phylogenetic placement of Stachys sect. Satureoides (Lamiaceae; Lamioideae)

نویسندگان English

Yasaman Salmaki
Mahya Khakpash
Center of Excellence in Phylogeny of Living Organisms and Department of Plant Science, School of Biology, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده English

Stachys sect. Satureoides includes four species characterized by being annual herbs having oblanceolate leaves, urceolate calyx in fruit and dense hairs at mouth and are distributed from Eastern and Southern Turkey, Syria, Northern Iraq to Western Iran. The main aim of present study is to determine the phylogenetic placement of S. sect. Satureoides based on Stachys melampyroides, as the only representative of this section in Iran. The present molecular study was conducted based on nuclear ribosomal ITS marker, using Maximum Parsimony and Bayesian Inference analyses. In total, 86 accessions (including nine outgroups and 77 ingroups) were included. Our results demonstrated that sect. Satureoides was placed in Olisia clade which is one of the most heterogenous and taxonomically challenging clades of Stachys as a paraphyletic genus. Moreover, not only sect. Satureoides was not found to be phylogenetically close to sect. Neurocalyx, as had been suggested by previous morphological studies, but also it was placed as a sister group of sect Fragilicaulis which was characterized by chasmophilus species with fragile stems and yellow flowers. Our results revealed that sect. Neurocalyx could be the closest group to the Satureoides+Fragilicaulis clade. In addition, based on the nrITS phylogenetic tree, annual species of Stachys showed affinity to perennial Stachys species. Hence, it seems that “Annual habit” have been evolved among their perennial ancestors, independently.

کلیدواژه‌ها English

phylogeny
Bayesian inference analysis
annual habit
Stachydeae
nrITS
Azani, N., Bruneau, A., Wojciechowski, M.F. & Zarre, S. 2017. Molecular phylogenetics of annual Astragalus (Fabaceae) and its systematic implications. Botanical Journal of the Linnean Society 184: 347-365.
Bendiksby, M. Thorbek, L., Scheen, A.-C., Lindqvist, C. and Ryding, O. 2011. An updated phylogeny and classification of Lamiaceae subfamily Lamioideae. Taxon 60: 471-484.
Bhattacharjee, R. 1980. Taxonomic studies in Stachys. II. A new infrageneric classification of Stachys L. Notes from the Royal Botanic Garden Edinburgh 38: 65-96.
Datson, PM., Murray, BG., Steiner, KE. 2008. Climate and the evolution of annual/perennial life-histories in Nemesia (Scrophulariaceae). Plant Systematics and Evolution 270: 39-57.
Davis, P.H. 1982. The Flora of Turkey and the East Aegean islands, University Department of Botany Edinburgh 7: 254-257.
Felsenstein, J. 1985. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution 39: 783–791.
Frajman, B. & Schönswetter, P. 2011. Giants and dwarfs: molecular phylogenies reveal multiple origins of annual spurges within Euphorbia subg. Esula. Molecular Phylogenetics and Evolution 61: 413-424.
Hedge, I.C. 1986. Labiatae of south-west Asia: diversity, distribution and endemism. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh 89: 23-35.
Jamzad, Z. 2012. Flora of Iran, 76: Lamiaceae, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education & Extension Organization, Tehran pp.: 152-251.
Krestovskaya, T.V. 2003. A new section of the genus Stachys (Lamiaceae). Novosti Sistematiki Vysshikh Rastenii 35: 147-148.
Krestovskaya, T.V. 2018. Review of species of the Stachys section Satureoides (Lamiaceae). Novitates Systematicae Plantarum Vascularium 49: 125-129.
Lindqvist, C. & Albert, V.A. 2002. Origin of the Hawaiian endemic mints within North American Stachys (Lamiaceae). American Journal of Botany 89: 1709-1724.
Maddison, D.R. & Maddison, W.P. 2010. MacClade4: Analysis of phylogeny and character evolution. Version 4.03. Sinauer Associates, Sunderlands, Massachusetts.
Notredame, C., Higgins, D.G. & Heringa, J. 2000. T-Coffee: A novel method for fast and accurate multiple sequence alignment. Journal of Molecular Biology 302: 205-217.
Posada, D. 2008. JModelTest: phylogenetic model averaging. Molecular Biology and Evolution 25: 1253-1256.
Rechinger, K.H. 1982. Stachys. In: Rechinger, K.H., (Ed.), Flora Iranica 150. Graz, Akademische Druck-u. Verlagsanstalt pp.: 354-396.
Ronquist, F. & Huelsenbeck, J.P. 2003. Mr Bayes 3: bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics 19: 1572-1574.
Salmaki, Y., Zarre, S., Govaerts, R. & Bräuchler, C. 2012. A taxonomic revision of the genus Stachys (Lamiaceae: Lamioideae) in Iran. Botanical Journal of the Linnean Society 170: 573-617.
Salmaki, Y., Zarre, S., Ryding, O., Lindqvist, C., Bräuchler, C., Heubl, G., Barber, J. & Bendiksby, M. 2013. Molecular phylogeny of tribe Stachydeae (Lamiaceae subfamily Lamioideae). Molecular Phylogenetics and Evolution 69: 535-551.
Salmaki, Y., Heubl, G. & Weigend, M. 2019. Towards a new classification of tribe Stachydeae (Lamiaceae): naming clades using molecular evidence. Botanical Journal of the Linnean Society 190: 345-358.
Scheen, A.-C Bendiksby, M., Ryding, O., Mathiesen, C., Albert, V.A. and Lindqvist, C. 2010. Molecular phylogenetics, character evolution and suprageneric classification of Lamioideae (Lamiaceae). Annals of the Missouri Botanical Garden 97: 191-219.
Swofford, D.L. 2003. PAUP: Phylogenetic Analysis Using Parsimony (and other methods). Version 4.0b10, Sinauer, Sunderland, Massachusetts.
یافته های نوین در علوم زیستی
دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 36
تابستان 1402
صفحه 158-168

  • تاریخ دریافت 18 خرداد 1405
  • تاریخ انتشار 18 خرداد 1405

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما