Anatomical study of vegetative organs and reproductive development of pistil in Gloriosa daisy (Rudbeckia hirta L.)

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

Received: 2015-01-01 Accepted : 2015-03-11 Published : 2015-06-10

Keywords: Asteraceae, ovule, Rudbeckia hirta, anatomical study, reproductive development, tubular florets,

Abstract :

Although flowering plant species indicate similar developmental and morphogenetic process of pistil formation, heterogeneous structures are usually observed among subfamilies due to activation or repression of gene expression. In order to identify the genetic mechanisms of cell differentiation and organogenesis, study on evolvement stages of flower is required.  Rudbeckia hirta L. is an ornamental species belong to the Asteraceae family. Investigation on vegetative organs and reproductive development of pistil were the main objectives of this study. Along this line, different vegetative organs such as root, stem, leaf and petiole samples were collected, and were fixed in glycerin and ethanol. After sectioning with microtome and double staining by Methyl Blue-Carmen aluminize, samples were assessed by a light microscope and appropriate samples were photographed.  Moreover, flowers were collected from Rudbeckia hirta L. buds in different steps of reproductive development, and then were fixed in FAA and sliced using a microtome. Staining was carried out with Eosin and Haematoxylin in order to close up by a light microscope. It was observed that the primary and secondary structures of roots, stems, petioles, leaves and stem apical meristem have general similarity with the structure of other Asteraceae species. Results also revealed the changes in meristem sizes and increment of stain ability in reproductive meristem compared to vegetative meristem. In addition, the formation of floret primordium was indicated from the periphery to the center. During higher developed stages, each floret meristem begin to create new floret components from margin to the center as well. In reproductive development study, postil was demonstrated at located center with 2 carpels and a reversal ovule covered a layer. Ultimately, developmental evaluation of ovule and embryo sac was displayed based on the common pattern of dicotyledonous plants and other species of Asteraceae.

References:

 

[1]      جعفری، سایه. شریف نیا، فریبا. پیوندی، مریم. نیکنام، فاطمه. 1390. بررسی ساختار تشریحی اندام‌های رویشی گیاه عناب Zizyphusjujuba، فصلنامهعلمیپژوهشی زیست‌شناسیتکوینی، سال سوم، شماره 10.

[2]      جعفریمرندی،سایه. چلبیان، فیروزه. شریف نیا، فریبا. رضوی پور، رویا. 1388. بررسیاثراتضدمیکروبیعصارههایاتانولی،متانولیوآبیدوجنسازخانواده Asteraceae،Aster tartaricus وRudbeckiahirta L. بربرخیازباکتری‌هاوقارچ‌ها، فصلنامه دانش میکروب‌شناسی- سال دوم،شماره 5،ص26_19.

[3]      چلبیان،فیروزه. 1386. ریخت‌شناسیوتشریحگیاهی. انتشارات آییژ.

[4]      چهرگانی‌راد، عبدالکریم. حاجی صادقیان، سمیه و محسن‌زاده، فریبا. 1389. مطالعه مراحل تکوین دانه گرده و تخمک در InulaaucherianaDC.، زیست‌شناسی گیاهی، سال دوم، شماره ششم، ص 15-28.

[5]      چهرگانی، عبدالکریم. محسن‌زاده، فریبا. غفوری، سارا. 1393. مراحل تکوین دانه گرده و تخمک درAnthemisodontostephanaBoiss. Cv. Odontostephana،مجلهپژوهش‌هایگیاهی

(مجلهزیستشناسیایران)،جلد27،شماره4.

[6]      حجتی، مریم. اعتمادی، نعمت الله. بانی نسب، بهرام. 1389. اثرپاکلوبوترازولوسایکوسلبررشدرویشیوگلدهیکوکبکوهی، نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 24، شماره 2، ص 127- 122.

[7]      رضانژاد، فرخنده و مجد، احمد. 1391. تکوین گل‌آذین، گل و گرده در گل جعفری:(Asteraceae)(Tajetespatula)، ویژگی‌های ساختاری گل در ارتباط با گرده افشانی، زیست شناسی گیاهی، سال چهارم، شماره دوازدهم، ص 51-66.

[8]      شریف شوشتری، مریم و مجد، احمد. 1389. بررسی تکوین گل آذین در گیاه زینتی مارگریت(Chrysanthemum maximum Ramond) به عنوان الگویی از گل آذین‌های کپه‌ای در تیره مرکبان، مجله زیست‌شناسی ایران،جلد 23، شماره 1.

[9]      قهرمان، احمد. 1385. گیاه‌شناسی پایه، چاپ یازدهم، انتشارات دانشگاه تهران.

[10]   مجد، احمد و قائمی، مهین. 1384. بررسی ساختار تشریحی و تکوینی گل داوودی (Chrysanthemum morifolium L.) و آلرژی زایی آن. فیزیولوژی محیطی گیاهی (پژوهش‌های اکوفیزیولوژی گیاهی ایران، دوره 7، شماره 28، ص 68-74.

[11]   مظلومی فر، علی . کاشانکی، روح الله. 1387. جداسازی و آنالیز کیفی و کمی ترکیبات موجود در اسانس گیاه Rudbeckiahirtaبه روش کروماتوگرافی گازی، طیف‌سنجی جرمی (GC-GC/MS)، همایش ملی یافته‌های نوین شیمی در صنعت و پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی.

[12]   نوشاونی، ندا.عبادی، مصطفی.سعیدیسار، سکینه.1392. اثر غلظت‌های مختلف کلرید کلسیم و سولفات منیزیم بر جدا کشت‌های کوکب کوهی Rudbeckiahirta L. در شرایط کشت بافت، همایش ملی گیاهان دارویی.

[13]Abrams, L and Ferris, R. (1923), An illustrated flora of the Pacific States: Washington, Oregon, and California.

[14]Amina Sirag, S. Gebauer, J. Hammer, K. Buerkert, A. 2008."Ziziphusspinachristi (L. )Willd. : a multipurpose fruit tree," Genet Resour Crop Evol,

[15]Amorina, M. Josiane, P. De Paulab, Rosi Z. da Silvab, Paulo V. Faragob, Jane M. Budelb, (2014). Pharmacobotanical study of the leaf and stem of Mikanialanuginosa for its quality control, Rev Bras Farmacogn, 531-537.

[16]Fahn, A. 1987,Plant anatomy. 4 ^th Ed. Pergamon, Oxford Press.

[17]Harkess, R and Lyons, R. E. 1993. Anatomical Changes in Rudbeckiahirta L. during Transition to Flowering, J. AMER. SOC. HORT. SCI. 118(6):835-839.

[18]Meyerowitz, E. T. Smyth, D. R. and Bowman, J. L. 1989. Abnormal flowers and pattern formation in floral development. Development 106: 209-217.

[19]Milan, P. Hissae , A and Appezzato, B. 2006. Comparative Leaf Morphology and Anatomy of Three Asteraceae Species, Vol. 49, n. 1 : pp. 135-144.

[20]Rocio Duarte, M and Gonçalves Silva, A. 2013. Anatomical characters of the medicinal leaf and stem of Gymnanthemumamygdalinum (Delile) Sch.Bip. exWalp. (Asteraceae)

[21]Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, vol. 49, n. 4, oct./dec.

[22]Taylor. (1994), Taylor's guide to Shade Gardening, houghyon Mifflin company.