ارزیابی تمایزی دو گونه مرزه Satureja avromanicaو Satureja edmondiبا استفاده از مطالعات سیتوژنتیکی وفیتوشیمیایی
محورهای موضوعی : گیاهان داروییمهدیه صالحی وژده نظری 1 , سمانه سماوات 2
1 - مؤسسه تحقيقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقيقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2 - استادیار پژوهش، مؤسسه تحقيقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقيقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
کلید واژه: اسانس, کروموزوم, تفکیک گونه, گیاه دارویی, GC-MS,
چکیده مقاله :
با توجه به قرابت ظاهری و تشابه خواص جمعیت‌های مختلف مرزه (Satureja spp.)، تفکیک گونه‌های آن از یکدیگر مستلزم انجام مطالعات تکمیلی و دقیق‌تر است. بر این اساس، S. avromanica و S. edmondi به عنوان دو گونه اندمیک ایران، به لحاظ خصوصیات کاریوتیپی و فیتوشیمیایی، مورد مطالعه قرار گرفتند. در مطالعات سیتوژنتیکی، صفات متعددی چون طول کل کروموزوم (TL)، طول بازوی بلند (LA)، طول بازوی کوتاه (SA)، شاخص سانترومری (CI)، درصد شكل کلی کروموزوم (%TF)، اختلاف طول نسبی (DRL)، شاخص عدم تقارن درون کروموزومی (A1)، شاخص عدم تقارن بین کروموزومی (A2)، شاخص پراکندگی (DI)، و فرمول کاریوتیپی (KF) برای جمعیت‌های 48 و 55 از مرزه ادموندی و 63 و 67 از مرزه اورامانی اندازه‌گیری و محاسبه شد. بر اساس نتایج، عدد پايه كروموزومي در جمعیت‌های اورامانی و ادموندی به ترتیب 12x=، (24x=2n=2) و 15x=، (30 x=2n =2) بود. در تجزیه خوشه‌ای به روش پیوستگی کامل، جمعیت‌های 63 و 67 در یک خوشه و جمعیت‌های 48 و 55 در خوشه دیگر واقع شدند. همچنین جمعیت‌های دو گونه از نظر تمامی صفات کاریوتیپی مورد مطالعه، با یکدیگر اختلاف آماری معنی‌داری داشتند (P<0.01). بر اساس آنالیز GC-MS، به ترتیب 21 و 25 ترکیب مختلف در اسانس مرزه ادموندی و مرزه اورامانی ردیابی شد. ترکيبات اصلی موجود در اسانس مرزه اورامانی، piperitone (%19) و piperitenone (3/%26) بود، در حالی که عمده‌ترین اجزای موجود در اسانس مرزه ادموندی p-cymene (2/%63)، thymol (7/%5) و γ-terpinene (8/%8) بود. بیشترین (36/1%) و کمترین (42/0%) میزان بازده اسانس به ترتیب مربوط به جمعیت‌های 63 از مرزه اورامانی و 48 از مرزه ادموندی بود. بنابراین، دو گونه مذکور، به عنوان گونه‌های مستقل و متمایز از یکدیگر تلقی می‌شوند. همچنین، انجام مطالعات تکمیلی برای بررسی تنوع ژنتیکی این دو گونه به کمک مارکرهای مولکولی مختلف می‌تواند در تأیید نتایج حاضر، نیز حائز اهمیت باشد.
Considering the similarity of morphology and properties of different populations of savory (Satureja spp.), the separation of its species from each other requires additional and more detailed studies. Accordingly, S. avromanica and S. edmondi, two endemic species of Iran, were studied for their karyotypic and phytochemical characteristics. For cytogenetic studies, several traits such as total chromosome length (TL), long-arm length (LA), short-arm length (SA), centromeric index (CI), overall chromosome shape (%TF), relative length difference (DRL), intrachromosomal asymmetry index (A1), interchromosomal asymmetry index (A2), dispersion index (DI), and karyotypic formula (KF) were measured and calculated for populations 48 and 55 from Edmondi savory and 63 and 67 from Oramani savory. Based on the results, the basic chromosomal numbers in Oramani and Edmondi populations were x=12 (2n=2x=24) and x=15 (2n=2x=30), respectively. In cluster analysis based on complete linkage method, populations 63 and 67 were located in one cluster, however, 48 and 55 were placed in another cluster. Furthermore, the populations of the two species had statistically significant differences with each other for all the karyotypic traits (P<0.01). Based on GC-MS analysis, 21 and 25 different compounds were detected in Edmondi and Oramani savory essential oils (EOs), respectively. The main compounds in the EO of Oramani savory were piperitone (19%) and piperitenone (26.3%), while the main components in Edmondi savory EO were p-cymene (63.2%), thymol (5.7%), and γ-terpinene (8.8%). The highest (1.36%) and lowest (0.42%) EO yields were calculated for populations Oramani 63 and Edmondi 48, respectively. Therefore, these two mentioned species are considered as independent and distinct species from each other. Additionally, conducting additional studies to investigate the genetic diversity of these two species by different molecular markers can be important in confirming the present results.
1- امیدبیگی، ر. 1392. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. به نشر وابسته به انتشارات آستان قدس رضوی. جلد دوم. چاپ هفتم. 442 صفحه.
2- جم‌زاد، ز. 1389. آویشنها و مرزه‌های ایران. انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور. 172 صفحه.
3- جم‌زاد، ز. 1391. فلور ایران: تیره نعنا (Lamiaceae). انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور. 1074 صفحه.
4- زارع تیموری، س.، کریم زاده، ق. و شریعت، الف. 1398. تنوع کاریولوژیک و اندازه ژنوم در گیاه دارویی مرزه (Satureja spp.). چهارمین کنگره سالانه بین المللی توسعه کشاورزی، منابع طبیعی، محیط زیست و گردشگری ایران، تبریز. https://civilica.com/doc/972638
5- زارع تیموری، س.، کریم زاده، ق. و شریعت، الف. 1400. تنوع کروموزومی و اندازه ژنوم در گیاه دارویی مرزه .(Satureja spp.) تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران. 29 (2): 236-250.
6- سفیدکن، ف.، جم‌زاد، ز. و برازنده، م م. 1383. اسانس Satureja bachtiarica Bunge. به عنوان منبعی غنی از کارواکرول. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 20 (4): 425-439.
7- هوشیدری، ف.، سفیدکن، ف. و نادری، م. 1396. مقایسه‌ی کمی و کیفی اسانس مرزه‌ی اورامانی Satureja avromanica Maroofi. در رویشگاه و مزرعه. مجله علوم باغبانی ایران (علوم کشاوری ایران)، 48(1 ): 149-159.
8- Levan, A. K, Fredga. and A, Sandberg. 1964. Nomenclature for Centromeric Position on Chromosomes. Hereditas. 52: 201-220.
9- Maroofi, H. 2010. Two New Plant Species from Kurdistan Province, West of Iran. Iranian Journal of Bototanical. 16 (1): 76-80.
10- Romero Zarco, C. 1986. A New Method for Estimating Karyotype Asymmetry. Taxonomy. 36: 526-530.
11- Salehi Vozhdehnazari, M. S M, Hesamzadeh Hejazi, F, Sefidkon, M, Ghanbari Jahromi. and A, Mousavi. 2022a. Karyotype Analysis of Populations in Five Satureja Species from Iran, Journal of
Medicinal plants and By-product. 11(2): 149-158. https://doi:10.22092/jmpb.2021.354602.1360 12- Salehi Vozhdehnazari, M. S M, Hesamzadeh Hejazi, F, Sefidkon, M, Ghanbari Jahromi. and A, Mousavi. 2022b. Variability in Morphology and Essential Oil Profile for 30 Populations of Satureja Species with Respect to Climatic Paramours Using Multivariate Analysis: An Opportunity for Industrial Products. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 25(5): 994-1011.
https://doi.org/10.1080/0972060X.2022.2130712 13- Sefidkon, F. and Z, Jamzad. 2006. Essential Oil Analysis of Iranian Satureja edmondi and S.
isophylla. Flavour & Fragrance Journal. 21: 230-233. https://doi.org/10.1002/ffj.1562 14- Simon, JE. AF, Chadwick. and LE, Craker. 1984. Herbs: An Indexed Bioliography.1971-1980.The Scientific Literature on Selected Herbs, and Aromatic and Medicinal Plant of the Temperate
Zone.Archon books,770pp. 15- Stebbins, G L. 1971. Chromosomal Evolution in Higher Plants. Edward Arnold Publisher LDT,
London, 216 pp.