Study on pollen grain and ovule developmental properties in Salvia verticillata L. collected from different regions of Iran

Subject Areas : Developmental biology of plants and animals , development and differentiation in microorganisms

maryam kameli ¹ , Ahmad Majd ² , Seyed Mohsen Hesamzadeh Hejazi ³ , Mehdi Mirza ⁴ , Taher Nejadsattari ⁵

1 - Department of Biology, Islamic Azad university, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 - Department of Biology , Islamic Azad university, North Tehran Branch,Tehran, Iran
3 - Research Institute of Forest and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
4 - Research Institute of Forest and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
5 - Department of Biology, Islamic Azad university, Science and Research Branch, Tehran, Iran

Received: 2017-12-07 Accepted : 2018-06-23 Published : 2018-05-22

Keywords: Embryo sac, Microspore, ovule, Pollen grain, Salvia verticillata L, Macrosporogenesis,

Abstract :

In botanical and taxonomical science embryological studies are specially important. In this research, developmental stages of pollen grains and ovules were studied in Salvia verticillata L of Lamiaceae family.The flower and buds in different developmental stages were removed, fixed in FAA, stored in70% ethanol, embedded in paraffin and sliced with a microtome. Staining was done with Hematoxilin and Eosin. The prepared slides from different developmental stages were studied carefully using a light microscope. On the basis of this research results, ovule was anatropous, bitegumic and tenuinucellate. The development of the embryo sac followed the mono-sporic, polygonum type. After the meiosis, megaspore tetrads had linear arrangement. First, embryo sac was very small, so that its nuclei were compressed linearly but in maturation progress, embryo sac sustained longitude growth considerably. The anther was bisporangia. In S. verticillata, the tapetum was plasmodial and secretory with tetra- nucleate and bi-nucleate cells. In species microspore tetrads were observed with tetrahedral and tetragonal arrangement.

References:

[1]     باتی گینا، تی .بی. 1387. رویان شناختی گیاهان گل­دار. ترجمه رضانژاد، ف. و چهرگانی، ع. انتشارات دانشگاه شهید باهنر،کرمان.

[2]     بخشی خانیکی. 1386. درختان و درختچه‌های ایران. انتشارات دانشگاه پیام نور. 159-160.

[3]     جعفری،س و شرعی، فائزه. 1394. بررسی تکوین گامتوفیت ماده و اثر تنش کلرور سدیم در تکوین اجزاء گل در گیاه پونه معطر (MenthapulegiumL.). مجله پژوهش­های گیاهی (مجله زیست­شناسی ایران) جلد 28، شماره 2.

[4]     چهرگانی راد، ع.، محسن زاده، ف و صالحی 1390. مطالعه تکوین اندام­های زایشی (پرچم و تخمک) درAchilleabieberestiniiAfan. فصلنامه علمی پژوهشی. زیست­شناسی تکوینی. سال سوم، شماره 10.

[5]     رضانژاد، فرخنده و مجد، احمد.1390. تکوین گل­آذین، گل و گرده در گل جعفری (Asteraceae) (Tajetespatula) ویژگی­های ساختاری گل درارتباط با گرده افشانی. زیست­شناسی گیاهی، سال چهارم، شماره دوازدهم، 51-66.

[6]     قائمی، مریم؛ گلناز تجدد؛ احمد مجد و مریم پیوندی، ۱۳۹۴، بررسی ویژگی­های تشریحی و کشت درون شیشه­ای گیاه مریم گلی
 (Salvia nemorosa L)، دومین همایش ملی تازه­های سلولی و مولکولی، شهر جدید پرند، دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرند.

[7]     قهرمان، احمد. 1353. کورموفیت‌های ایران (سیستاتیک گیاهی) جلد سوم. نشر دانشگاهی تهران.

[8]     هرمان، احمد. 1373. کورموفیت‌های ایران (سیستاتیک گیاهی) جلد سوم. نشر دانشگاهی تهران.

[9]     مجد، احمد. ١٣٨٠. بررسی ساختارتشریحی - تکوینی و مطالعه سیتوژنتیکی دوگونه از سرده مریم گلی و برخی ازخواص ضدمیکروبی آنها. مجموعه مقالات دهمین کنفرانس سراسری زیست شناسی ایران .

[10] مظفریان، و. 1375. فرهنگ نام­های گیاهان. ایران. انتشارات فرهنگ معاصر، تهران، ص 740 .

[11] نژادحبیب وش، فاطمه و حسینی سرقین، سیاوش. 1389. مطالعات آناتومیکی 18 گونه از جنس Salvia ( مریم گلی) در استان آذربایجان غربی. مجله زیست شناسی، جلد23، شماره 5.

[12] AŞKUN, Tulin., BAŞER, K., Husnu, Can., TUMEN, Gulendam., KURKCUOĞLU, Mine.2010.Characterization of essential oils of some Salvia species and their antimycobacterial activities. Turk J Biol, 34 , 89-95.

[13] ÇetinbasGENÇ, aslihan and Ünal, meral. 2017. FLOWER ONTOGENY AND REPRODUCTIVE  BIOLOGY OF Salvia viridisL. Pak. J. Bot., 49(3): 891-896 .

[14] Daskalova, T. z. 1993. A cytoembriological study of malesterile forms in Salviasclarea L. III. Microsporogenesis.Fitologiya, 44: 56-60.

[15] Daskalova, C .1997. Seed production in malesterile plants in Salviascalrea L. (Lamiaceae) In: Chlodwig, F. & al. (eds). Essential Oil Symp.Proc. pp. 87-89.

[16] Daskalova, T. C. 1999 .Cytoembryological study on the male generative organs in Salvia nemorosa L. (Lamiaceae). P:15. 5-8p.

[17] Daskalova, T. C. 2002. Macrosporogenesis and development of the female gametophyte in Salvia pratensis L. Phytol.Balcan.,8(2): 205-209.

[18] Daskalova, Tzvetana. 2004. On some specifi cities of seed formation in Salvia nemorosa (Lamiaceae). PHYTOLOGIA BALCANICA 10 (1): 79–84, Sofia.

[19] Daskalova, T. 2004. Histological structure of the microsporangia,microsporogenesis and development of the malegametophyte in Nepetacataria (Lamiaceae). PHYTOLOGIA BALCANICA 10 (2-3): 241–246.

[20] Duke, JA. 1989. Handbook of medicinal herbs, Boca Raton. CRC PreccInc. P:420-432.

[21] Ebadi, M .2002. Pharmacodinamic basis of herbal medicine. Boca Raton, CRC Press.

[22] Gehring, M., Choi, Y., and Fischer, R. L. 2004. Imprinting and seed development. Plant Cell 16 : S203–S213.

[23] IPNI .www. Plant systematics .org.

[24] Jamzad, Z  2012. Lamiaceae: In: Flora of Iran. Research Institute for Forest and Rangelands, Tehran (in Persian).vol. 74.

[25] Kelen and B. Tepe. 2008. Chemical composition, antioxidant and antimicrobial properties of the essential oils of three Salvia species from Turkish flora. Bioresour Technol. 99, 4096–4104.

[26] Kharazian, N. 2009. Taxonomy and morphology of Salviaspinosa L. (Lamiaceae) in Iran. Taxonomy and Biosystematics 1(1): 9-20.

[27] Krstic, L,. Malencic, D. J,. Anackov, G. 2006. Structural investigations of trichomes and essential oil composition of Salviaverticillata. Bot. Helv. 116: 159 – 168.

[28] Marianna Erbano 1, Guilherme Schnell e Schühli 2 and Élide Pereira dos Santos. 2015.

[29] Salimpour, Fahimeh., Sharifnia, Fariba., Ebrahymiyan, Mahdie. 2014. Nutlet micromorphology in selected species of Salvia (Lamiaceae) in Iran. Scholarly Journal of Agricultural Science Vol. 4(2), pp. 97-102.

[30] Stevens, P. F .2001. Angiosperm phylogeny website. version 12.

[31] Vural, M. Adiguzel, N. 1996. A new species from central Anatolia :Salviaaytachii M. Vural ,M. Adiguzel (Labiateae). Turkish J. Bot. 20:531-534.

[32] Walker JB, Sytsma KJ, Treutlein J and Wink M. 2004. .Salvia (Lamiaceae) is not monophyletic: Implications for the systematics, radiation and ecological specialization of Salvia and Tribe Menthae. Am. J. Bot. 91: 1115-1125.

[33] Yeung, E. C., and Meinke, D. W.1993. Embryogenesis inangiosperms: Development of the suspensor. Plant Cell 5, 1371-1381.