بررسی صفات ریختی دانه گرده در پایه های مختلف گونه سفیدپلت در جنگل های غرب مازندران (مطالعه موردی: مرزن آباد و پارک جنگلی نور)

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

گروه جنگلداری، دانشگاه ازاد اسلامی واحد چالوس، چالوس، ایران.

چکیده

گونه در معرض انقراض سفید پلت از گونه شاخص و اندمیک در جنگل‌های هیرکانی می‌باشد که متاسفانه به علت عدم مدیریت و حفاظت مناسب در حال انقراض می‌باشد. گونه سفیدپلت جزء ذخایر ژنتیکی ارزشمند جنگل‌های هیرکانی بوده ولی با وجود نادر بودن، بومی بودن، مختص بودن، در معرض تهدید بودن و نقش آن در حفظ سیمای طبیعی جنگل‌های شمال، اطلاعات کمی از شرایط اکولوژیکی، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی این گونه وجود دارد، از انجا که حفظ تنوع ژنتیکی ضامن بقای گونه می‌باشد، مطالعات دانه گرده به عنوان یکی از نشانگرهای در مطالعات ژنتیکی در شناخت تنوع ژنتیکی گونه از اهمیت برخورداراست. در این تحقیق خصوصیات دانه گرده در جمعیت‌های مختلف این گونه در جنگل‌های مرزن آباد و پارک جنگلی نور بررسی گردید. خصوصیات کمی و کیفی دانه‌های گرده به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی بررسی شد. نتایج نشان دهنده عدم اختلاف معنی دار در خصوصیات دانه گرده و نوع آن در جمعیت‌های مختلف این گونه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


بررسی صفات ریختی دانه گرده در پایه های مختلف گونه سفیدپلت در جنگل های غرب مازندران

 (مطالعه موردی: مرزن آباد و پارک جنگلی نور)

فاطمه باکویی[1]، علی شیخ الاسلامی*[2]

                                                 تاریخ دریافت: 23/12/96 تاریخ پذیرش: 21/9/97

چکیده

گونه در معرض انقراض سفید پلت از گونه شاخص و اندمیک در جنگل­های هیرکانی می­باشد که متاسفانه به علت عدم مدیریت و حفاظت مناسب در حال انقراض می­باشد. گونه سفیدپلت جزء ذخایر ژنتیکی ارزشمند جنگل­های هیرکانی بوده ولی با وجود نادر بودن، بومی بودن، مختص بودن، در معرض تهدید بودن و نقش آن در حفظ سیمای طبیعی جنگل­های شمال، اطلاعات کمی از شرایط اکولوژیکی، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی این گونه وجود دارد، از انجا که حفظ تنوع ژنتیکی ضامن بقای گونه می­باشد، مطالعات دانه گرده به عنوان یکی از نشانگرهای در مطالعات ژنتیکی در شناخت تنوع ژنتیکی گونه از اهمیت برخورداراست. در این تحقیق خصوصیات دانه گرده در جمعیت­های مختلف این گونه در جنگل­های مرزن آباد و پارک جنگلی نور بررسی گردید. خصوصیات کمی و کیفی دانه­های گرده به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی بررسی شد. نتایج نشان دهنده عدم اختلاف معنی دار در خصوصیات دانه گرده و نوع آن در جمعیت­های مختلف این گونه است.

واژه­های کلیدی: صفات ریختی دانه گرده، سفید پلت، مرزن آباد، پارک جنگلی نور

 

مقدمه

سفید پلت (Populus caspica Bornm.) یکی از گونه­های بومی و ارزشمند جنگل­های شمال ایران و بخصوص مناطق جلگه­ای از گلستان تا گیلان می­باشد که متاسفانه به دلایل مختلف از تعداد پایه­های مرغوب، سطح گسترش و تجدید حیات آن به شدت کاسته شده­است(5). درخت سفید پلت از گونه­های بومی جنگل­های شمال است که به ویژه در مناطق جلگه­ای و مرطوب و در حاشیه رودخانه­ها می­روید. این گونه در کنار نهرها، رودها و در جلگه­ها که حتی سطح آب زیرزمینی تقریبا بالاست می­تواند با گونه­های رطوبت پسندی مثل توسکا و لرگ تشکیل جامعه دهد (6).

در ایران رویشگاه و تنوع درختان صنوبر بومی جنگل­ها شمال با نام سفید پلت به دلایل مختلف در معرض تخریب و تهدید قرار گرفته است. مهم ترین تهدید گونه­ها صنوبر بومی مانند سفیدپلت دخالت­ها انسان به­ ویژه از طریق توسعۀ کشاورزی، توسعۀ اراضی مسکونی و توسعۀ بهره­برداری از شن و ماسه در بستر رودخانه­هاست (1).

مطالعه­ای در زمینه گرده شناسی گونه سفید پلت در ایران مشاهده نشده است. یوسف زاده و همکاران (1390) در بررسی تنوع ریختی گل و دانه گرده در جمعیت های نمدار جنگل های هیرکانی، به منظور آگاهی از سطح تنوع ژنتیکی، ریخت شناسی گل و دانه گرده درختان نمدار، هشت رویشگاه در سطح جنگل­های هیرکانی مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج نشان می­دهد که دانه گرده نمدار از نظر شکل در طبقه تقریبا کروی و از نظر اندازه در گروه متوسط قرار گرفت .به استثنای جمعیت اسالم که در برخی از پایه­های آن، حدود 25 درصد گرده­ها چهار حفره­ای بودند در سایر جمعیت­های مورد مطالعه، دانه­های گرده دارای سه حفره بودند(8). فلاح و همکاران (1390) به منظور تعیین اکوتیپ های جوامع جلگه ای سفیدپلت در جنگل های خزری 40 پایه درختی از استان های گیلان (رودبار و آستانه اشرفیه) و مازندران (نور و آمل) انتخاب نمودند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که گروه بندی فعالیت کیفی پراکسیداز و صفات ریختی برگ با تجزیه و تحلیل خوشه ای داده ها، تمایز ایزوآنزیمی و ریخت شناسی زیادی را بین جمعیت های این گونه نشان می­دهد و با توجه به آن سه اکوتیپ رودبار، آستانه اشرفیه و نور- آمل قابل تفکیک است (3).

از انجا که حفظ تنوع ژنتیکی ضامن بقای گونه می­باشد، مطالعات دانه گرده به عنوان یکی از نشانگرهای در مطالعات ژنتیکی در شناخت تنوع ژنتیکی گونه از اهمیت برخورداراست (8). بنابراین در این تحقیق،  بررسی تنوع ریختی گونه سفید پلت در جمعیت های مختلف و معرفی خصوصیات دانه گرده انجام گرفته است. گونه سفید پلت (Populus caspica) در پارک جنگلی نور در حدود 270 هکتار می باشد که مورد حفاظت قرار گرفته است (4)، اما متاسفانه این گونه در توده 1هکتاری مرزن آباد در حال انقراض و نابودی می­باشد.

مواد و روش ها

برای انجام این پژوهش دو رویشگاه از درختان سفید پلت انتخاب شده­اند که در استان مازندران شامل نور و مرزن آباد با طول 51/26 و عرض 36/7) می­باشد. رویشگاه سفید پلت نور در مختصات جغرافیایی 34درجه و 34 دقیقه عرض شمالی و 51 درجه و 50 دقیقه درجه طول شرقی در جنوب شرقی پارک جنگلی نور قرار دارد. منطقه مسطح و ارتفاع از سطح دریای آزاد آن تا 40 متر می­باشد و  متوسط بارندگی 1097.5 میلیمتر و متوسط دمای سالیانه 16.4 سانتیگراد می­باشد.  از نظرخاکشناسی، خاک منطقه آبرفتی بوده و از رسوبات ریز تجمع یافته در قسمت مسطح کنار دریای خزر تشکیل شده است و خاک آن هیدرومورف کامل است. رویشگاه سفید پلت مرزن آباد در مختصات جغرافیایی 36درجه و 29 دقیقه عرض شمالی و 51 درجه و 19 دقیقه درجه طول شرقی قرار دارد ارتفاع از سطح دریای آزاد 425 متر می­باشد. از هر رویشگاه تعداد 5 پایه به فاصله حداقل 100 متر از همدیگر  (7) نتخاب شدند و نمونه گرده از هر درخت تهیه شد. نمونه­های گرده در تثبیت کننده فرمالدئید استیک اسید قرار گرفته و به آزمایشگاه منتقل شدند.

مطالعه صفات دانه گرده با میکروسکوپ نوری

صفات دانه گرده شامل:  قطر قطبی، قطر استوایی، عرض حفره، عمق حفره و تعداد حفره می باشد که با استفاده از میکروسکوپ نوری اندازه گیری شدند. قبل از اندازه گیری، نمونه ها آماده شدند. ابتدا گرده ها با آب شسته شده و در استیک اسید گلاسیال شناور شدند. سپس گرده ها سانتریفیوژ شد و بخش رویی دور ریخته شد.حدود یک میلی لیتر استولیز که شامل انیدریک استیک و اسید سولفوریک غلیظ می باشد، قطره قطره به نمونه اضافه شد و هم زده شد. سوسپانسیون حاصل، تا زمانی که محلول به رنگ قهوه­ای در بیاید، در حمام آب جوش قرار گرفت. پس از آن مجددا سانتریفیوژ و بخش رویی با دقت و به آرامی در آب رها گردید. نمونه ها مجددا در استیک اسید گلاسیال شناور شدند و پس از سانتریفیوژ کردن و دور ریختن بخش رویی، رسوب حاصل برای آبگیری آماده شد. نمونه­ها در آب مقطر شناور شدند و پس از سانتریفیوژ مجدد، بخش رویی آن دور ریخته شد. به منظور حذف کامل باقی مانده استیک اسید، این مرحله دو بار تکرار شد. پس از انجام این مراحل آماده سازی، نمونه­های آماده شده با میکروسکوپ نوری مطالعه و عکس برداری شدند (2).

مطالعه دانه گرده توسط میکروسکوپ الکترونی

بدین منظور ابتدا تعداد زیادی گرده روی کاغذ سفید قرار گرفت. استاب ها با ورق نازک طلا پوشش دهی شدند و سپس تعدادی گرده بر روی آن قرار داده شد. استاب ها ابتدا در دستگاه لایه و بعد از 15 دقیقه داخل میکروسکوپ الکترونی قرار گرفتند (3). عکس برداری از دانه های گرده با بزرگنمایی متفاوت انجام شد. بعد از اندازه گیری صفات ذکر شده، تعیین طبقه بندی Erdttman (1941) انجام گرفت. با استفاده از آزمون آنالیز واریانس، وجود یا عدم وجود اختلاف معنی دار بین جمعیت ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تجزیه و تحلیل مقادیر کمی، قبل از آنالیز واریانس، نرمال بودن داده ها با آزمون ریان-جوینر و همگنی واریانس داده ها با آزمون لون بررسی گردید. در تمامی مراحل تجزیه و تحلیل، خطای مجاز برای رد کردن فرض صفر، 5 درصد در نظر گرفته شد. آنالیز آماری داده ها، با نرم افزار Minitab ver.14 صورت پذیرفت. صفات ریختی دانه گرده نیز، توسط نرم افزار  Image tools ver.7 اندازه­گیری شد.

نتایج

دانه گرده به حالت دایره­ای نامنظم تا بیضی شکل است. اغلب به صورت سه حفره­ای و فاقد دریچه (inaperturate) می­باشد. شکل دانه گرده براساس(P/E)  نسبت محور قطبی به استوایی دانه های گرده متفاوت است (جدول 1).

جدول -1 شکل دانه گرده و اسپور گونه سفید پلت در مناطق مورد مطالعه

اندکس فرم (P/E)

شکل

اصطلاح

2-50/1

بیضی ایستاده

Prolate

45/1-1

کروی-بیضی

Prolate-spheroidal

1

کروی

Spheroidal

75/0-95/0

بیضی-کروی

Oblate-spheroidal

50/0-75/0

بیضی پهن یا بیضی گرد

Oblate

50/0≤

بیضی کشیده

Peroblate

 

نوع تزئینات دانه گرده در گونه سفید پلت از نوع زائده دار (scabrate) می باشد. دیواره دانه گرده در هر 2 جمعیت نازک، با ضخامت 2 تا 4 میکرومتر متفاوت است (شکل 1

 

 مرزن آباد

     

 نور

     

شکل -1 تصاویر برگرفته از میکروسکوپ SEM الکترونی مربوط به دو جمیعت

 

 

 

       مرزن آباد

 

 

 نور

     

شکل 2 تصاویر برگرفته از میکروسکوپ نوری مربوط به دو جمیعت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بنابراین با توجه به نتایج، دانه گرده در جمعیت های سفیدپلت مورد بررسی و بر اساس کلاسه بندی (Токарев،2002) همانطورکه در جدول (2) مشاهد می­گردد در ردیف کروی-بیضی (Prolate-spheroidal) به سمت کروی قرار می گیرد.

 

                  جدول 2- مشخصات دانه گرده مربوط به هر کدام از دو جمعیت

مناطق

P

E

P/E

شکل

Verrucae

مرزن آباد

26ns

24ns

08/1 ns

کروی- بیضی              

Prolate-spheroidal

سه منفذی

Triporate

 

نور

25

24

04/1 ns

کروی- بیضی              

Prolate-spheroidal

سه منفذی

Triporate

                          

 

 

 

 

ابعاد دانه گرده (طول قطبی و طول استوایی) در دو جمعیت دارای تفاوت معنی دار نمی باشند ولی جمعیت مرزن آباد دارای بیشترین ابعاد نسبت به جمعیت نور می باشند (جدول 3).

 

جدول 3- مشخصات مربوط به ابعاد دانه گرده مربوط به هر کدام از دو جمیعت

مناطق

قطر بزرگ

قطر کوچک

حداقل

قطر بزرگ

حداقل

قطر کوچک

حداکثر

قطر بزرگ

حداکثر

قطر کوچک

مرزن آباد

26

24

23

21

32

31

نور

25

24

21

21

35

33

 

 

بر اساس طبقه بندی پیشنهادی  (1960) Erdtman  دانه های گرده به کلاسه های بسیار کوچک (≤10μ)، کوچک (10-25μ)، متوسط (25-50μ)، بزرگ (50-100μ) ، خیلی بزرگ (≥200μ) و فرا بزرگ تقسیم می شوند. در جمعیت های مورد بررسی جمیعت نور در طبقه ی کوچک (μ 24) و جمعیت مرزن آباد در طبقه متوسط قرار می گیرند. اگزین دیواره گرده در هر 2 جمعیت تقریبا نازک و باریک می باشد.

 

 

 

 

 بحث و نتیجه گیری

صفات مربوط به دریچه های دانه‌ی گرده همراه با خصوصیات اگزین از مهم‌ترین صفاتی است که در بررسی تکاملی دانه های گرده مورد بحث قرار می‌گیرد. در این تحقیق مقایسه دانه گرده گونه سفید پلت در جنگل‌های غرب مازندران در جمعیت های مختلف نشان می دهد که تفاوت قابل توجهی بین خصوصیات دانه گرده گونه سفید پلت در جمعیت های مختلف دیده نمی‌شود و از لحاظ خصوصیات دانه گرده تفاوت خاصی در جمعیت های مختلف وجود ندارد. خصوصیات دانه گرده در ارتباط با عواملی مانند فاکتور های درونی (طول خامه، موقعیت گل در گل آذین، تعداد هسته و ... ) و یا عوامل محیطی (شرایط محیطی، موقعیت جغرافیایی، رطوبت، درجه حرارت و ...) متغیر است(5). نتایج کلی نشان میدهد که ابعاد دانه گرده (طول قطبی و طول استوایی) تفاوت معنی داری بین دو جمعیت مشاهده نشده است. در جمعیت های مورد بررسی جمیعت نور در طبقه ی کوچک  و جمعیت مرزن آباد در طبقه متوسط قرار می گیرند. اگزین دیواره گرده در هر دو جمعیت تقریبا نازک و باریک می باشد.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

References

1- Asadi Farhad, Mirzaei Nadoushan Hossein , Mokhtari Jamshid, 2016, Comparison of vegetative behavior of whitefly progeny with mother trees, Forest and Products of Wood (Natural Resources of Iran), 69(4):713-723.

2- Erdtman, G. 1960. The acetolysis method. A revised description. Svensk Botanisk Tidskrift. 54: 561-564.

3- Fallah H., Tabari Kochaksaraei, M. and Azadfar D. 2011. Determination ecotypes of Populus caspica Bornm. in plain communities of Caspian forests using morphological markers of leaf and peroxidase isoenzymes. Taxonomy and Biosystematics, 3(6): 47-58.

4- Fallah H., Tabari Kochaksaraei, M.,  Azadfar D. and Babaie F., 2012. Investigation of genetic diversity in endangered stands of Populus caspica Bornm. of sub-mountain forests in north of Iran. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research 19(2):289-303.

5- Fallahchai M.M.1, Salehi A.2 and Mardalizad Gh.3, 2016, Natural Regeneration of (Populus caspica Bornm.) and its relationship with soil physical and chemical properties (Case Study: Safrabaste Region in East of Guilan province), The Journal of Plant Research, 29(1):118-129.

6- Jalilvand, H., 1988. Investigation of Geographical Distribution and Ecological Condition of Populus caspica in Northern Forests of Iran. MSc Thesis, Natural resources and Agriculture faculty, University of Tarbiat Modares, 202p.

7- Miles, L. M., Jeanne, A. M. and Robert, D. W. 1995. Provenance and progeny variation in growth and frost tolerance of Casuarina Cunninghmiana in California, USA. Forest Ecology and Management. 79: 161-171.

8- Yousefzadeh H., M. Tabari, A. Hosseinzadeh Colagar, A. Sattarian and M. Assadi, ,2013, Flower and Pollen Morphology Variations in Tilia spp. Populations in Hyrcanain Forests, Journal of Natural Environment, Iranian Journal of Natural Resources, 65(4):497508.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



[1]- دانش آموخته کارشناسی ارشد جنگلداری،گروه جنگلداری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد چالوس، چالوس، ایران

[2] - نویسنده مسئول : گروه جنگلداری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد چالوس، چالوس، ایران ،همراه: 9113933266 ،                                          ایمیل: Islamiali@iauc.ac.ir

 

References

1- Asadi Farhad, Mirzaei Nadoushan Hossein , Mokhtari Jamshid, 2016, Comparison of vegetative behavior of whitefly progeny with mother trees, Forest and Products of Wood (Natural Resources of Iran), 69(4):713-723.

2- Erdtman, G. 1960. The acetolysis method. A revised description. Svensk Botanisk Tidskrift. 54: 561-564.

3- Fallah H., Tabari Kochaksaraei, M. and Azadfar D. 2011. Determination ecotypes of Populus caspica Bornm. in plain communities of Caspian forests using morphological markers of leaf and peroxidase isoenzymes. Taxonomy and Biosystematics, 3(6): 47-58.

4- Fallah H., Tabari Kochaksaraei, M.,  Azadfar D. and Babaie F., 2012. Investigation of genetic diversity in endangered stands of Populus caspica Bornm. of sub-mountain forests in north of Iran. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research 19(2):289-303.

5- Fallahchai M.M.1, Salehi A.2 and Mardalizad Gh.3, 2016, Natural Regeneration of (Populus caspica Bornm.) and its relationship with soil physical and chemical properties (Case Study: Safrabaste Region in East of Guilan province), The Journal of Plant Research, 29(1):118-129.

6- Jalilvand, H., 1988. Investigation of Geographical Distribution and Ecological Condition of Populus caspica in Northern Forests of Iran. MSc Thesis, Natural resources and Agriculture faculty, University of Tarbiat Modares, 202p.

7- Miles, L. M., Jeanne, A. M. and Robert, D. W. 1995. Provenance and progeny variation in growth and frost tolerance of Casuarina Cunninghmiana in California, USA. Forest Ecology and Management. 79: 161-171.

8- Yousefzadeh H., M. Tabari, A. Hosseinzadeh Colagar, A. Sattarian and M. Assadi, ,2013, Flower and Pollen Morphology Variations in Tilia spp. Populations in Hyrcanain Forests, Journal of Natural Environment, Iranian Journal of Natural Resources, 65(4):497508.