Биосистематика и молекулярно-генетическое исследование Berberis (Berberidaceae) на севере Ирана
УДК 582.675.3(581.821+581.331.2)(55)
Аннотация
В семействе Berberidaceae насчитывается 500 видов Berberis, произрастающих в умеренных и субтропических регионах Европы, Азии, Африки, Северной и Южной Америки. В настоящем исследовании изучаются генетические взаимоотношения и микроморфология пыльцы и эпидермиса листьев видов рода на севере Ирана, поскольку это очень важное лекарственное растение. В ходе исследования были изучены 15 особей из региона Чахар-Баг провинции Голестан, принадлежащих к четырём видам и одному межвидовому гибриду. Эпидермис листьев и пыльцевые зерна Berberis изучали методами световой и сканирующей электронной микроскопии. Для анализа ITS последовательностей ядерного генома использовались различные программы. У изученных видов наблюдались клетки эпидермиса неправильной, круглой и полигональной формы, а также антиклинальные, гладкие и волнистые структуры стенок. У всех видов пыльца сферическая, орнаментация пыльцы: гладкая у B. integririma, зернистая у B. vulgaris, микроперфорированная у B. orthbotrys и микроэхинированная у B. crataegina. Филогенетический анализ показывает высокую поддержку монофилии видов Berberis в дереве ITS нрДНК (PP = 1, ML BS = 100, MP BS = 100). Было обнаружено, что молекулярные и микроморфологические особенности позволяют разделить пять видов в регионе Чахар-Баг. Результаты работы предоставляют исследователям важную информацию для изучения этого ценного рода.
Скачивания
Литература
Adhikari B., Pendry C. A., Pennington R. T., Milne R. I. 2012. A revision of Berberis s. str. (Berberidaceae) in Nepal. Edinburgh J. Bot. 69: 447–522.
Ahrendt L. 1961. Berberis and Mahonia, a taxonomical revision. Bot. J. Linn. Soc. 57: 1–410.
Amini E., Kazempour-Osaloo Sh., Maassoumi A. A., Zare-Maivan H. 2018. Phylogeny, biogeography and divergence times of Astragalus section Incani DC. (Fabaceae) inferred from nrDNA ITS and plastid rpl32-trnL(UAG) sequences. Nordic J. Bot. 1: 1–20.
Amini E., Nasrollahi F., Sattarian A., Khormali A., Habibi M. 2019. Micro-morphological and molecular study of four species of Lonicera (Caprifoliaceae) in Iran. Phytol. Balc. 25(2): 181–190.
Amini E., Nasrollahi F., Sattarian A., Kor S., Boozarpour S. 2018. Molecular and micro morphological evidences of the genus Cuscuta in Iran. Rostaniha 19: 113–129.
Arambarri A. M., Freire S. E., Colares M. N. 2006. Leaf anatomy of medicinal shrubs and trees from Gallery Forests of the Paranaense Province (Argentina). Part 1. Bol. Soc. Argent. Bot. 41: 233–268.
Arena M. E., Giordani E., Radice S. 2011. Flowering, fruiting and leaf and seed variability in Berberis buxifolia, a native Patagonian fruit species. In: L. Marin, D. Kovac. Native species: identification, conservation and restoration. NewYork: Nova Sciences Publishers. Pp. 1–20.
Azadi R. 2008. Berberidaceae. In: M. Assadi, R. Azadi, A. A. Massoumi (eds.). Flora of Iran. Vol. 64. Tehran: Research Institute of Forests and Rangelands. Pp. 1–40.
Behrad Z., Sefidkon F., Ghasemzadeh H., Rezadoost H., Balandary A. 2023. Determination of phenolic compounds and antioxidant activities of 55 Iranian Berberis genotypes. JMPB 12: 181–189.
Bhardwaj D., Kaushik N. 2012. Phytochemical and pharmacological studies in genus Berberis. Phytochem. Rev. 11: 523–542.
Blackmore S., Heath G. 1984. Berberidaceae. Rev. Palaeobot. Palynol. 42(1–4): 7–21.
Bottini M. C. J., De Bustos A., Sanso A. M., Jouve N., Poggio L. 2007. Relationships in Patagonian species of Berberis (Berberidaceae) based on the characterization of rDNA internal transcribed spacer sequences. Bot. J. Linn. Soc. 153: 321–328.
Browicz K., Zielinski J. 1975. Flora Iranica. Flora des Iranischen Hochlandes und der umrahmenden Gebirge (Persien, Afghanistan, West-Pakistan, Nord-Iraq, Azerbaidjan, Turkmen). Lf. 111: Berberidaceae. Graz: Akademische Druck- und Verlagsanstalt. 28 pp.
Bryant D., Moulton V. 2004. NeighborNet: An agglomerative method for the construction of phylogenetic networks. Mol. Biol. Evol. 21: 255–265.
Cadic A., Decourtye L. 1987 Observation preliminaries concernant la biologie florale et la genetique du Berberis: consequences pour la selection. Ann. Amelior. Plants 26(2): 295–304.
De castro nunes R., Oliveira bustamante F., Techio V. H., Mittelman A. 2012. Morphology and pollen viability of Lolium multiflorum Lam. Cienc. Agrotecnologia 36(2): 180–188.
Edgar R. C. 2004. Muscle: Multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucl. Acids. Res. 32: 1792–1797.
Erdtman G. 1952. Pollen Morphology and Plant Taxonomy. Angiosperms. Copenhagen: Chronica Botanica Co., Waltham, Massachusettes. 539 pp.
Felsenstein J. 1985. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution 39: 783–791.
Furness C. A. 2008 Successive microsporogenesis in eudicots, with particular reference to Berberidaceae (Ranunculales). Plant Syst. Evol. 273: 211–223
Heidari S., Marashi H., Farsi M., Mirshamsi-Kakhki A. 2009. Assessment of variation in wild and cultivated Berberis populations of Khorasan provinces using morphological markers and comparing to data resulted from AFLP markers. Iran. J. Field. Crop Sci. 7: 401–410. [In Persian]
Huson D. H., Bryant D. 2006. Application of phylogenetic networks in evolutionary studies. Mol. Biol. Evol. 23: 254–267.
Judd W. S., Campbell C. S., Kellogg E. A., Stevens P. F. 1999. Plant systematics: A phylogenic approach. USA, Sunderland: Sinaver Associates, Inc. 464 pp.
Khazaei H., Monneveux P., Hongbo S., Mohammady S. 2010. Variation for stomatal characteristics and water use efficiency among diploid, tetraploid and hexaploid Iranian wheat landraces. Genet. Resour. Crop Evol. 57: 307–314.
Kim Y. D., Jansen R. K. 1996. Phylogenetic implications of rbcL and ITS sequence variation in the Berberidaceae. Syst. Bot. 21: 381–396.
Kim Y. D., Kim S. H., Kim C. H., Jansen R. K. 2004a. Phylogeny of Berberidaceae based on sequences of the chloroplast gene ndhF. Biochem. Syst. Ecol. 32: 291–301.
Kim Y. D., Kim S. H., Landrum L. R. 2004b. Taxonomic and phytogeographic implications from ITS phylogeny in Berberis (Berberidaceae). J. Pl. Res. 117: 175–182.
Mazandarani M., Ghasemi N., Bayat H. 2013. Investigation of secondary active compounds of medical plant (Berberis vulgaris L.) and its comparison among different part of the plant in South East of Golestan province. Plant Env. Phys. 8: 59–70.
Miller M. A., Pfeiffer W., Schwartz T. 2010. Creating the CIPRES science gateway for inference of large phylogenetic trees. In: Gateway Computing Environments Workshop (GCE). New Orleans, Louisiana: IEEE. Pp. 45–52. https://doi.org/10.1109/gce.2010.5676129
Mokhber-Dezfuli N., Saeidnia S., Gohari A. R. 2014. Phytochemistry and pharmacology of Berberis species. Pharmacogn. Rev. 8: 8.
Nasrollahi F., Kazempour-Osaloo Sh., Saadati N., Mozaffarian V., Zare-Maivan H. 2019. Molecular phylogeny and divergence times of Onosma (Boraginaceae s.s.) based on nrDNA ITS and plastid rpl32-trnL(UAG) and trnH–psbA sequences. Nordic J. Bot. 37(1): 1–12.
Nylander J. A. A. 2004. MrModeltest v2. Program distributed by the author. Evolutionary Biology Centre. Uppsala: Uppsala University.
Page D. M. 2001. Tree View (Win32) version 1.6.6. Available: http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html.
Perveen A., Qaiser M. 2010. Pollen flora of Pakistan–LXV. Berberidaceae. Pak. J. Bot. 42(1): 1–6.
Posada D., Buckley T. R. 2004. Model selection and model averaging in phylogenetics: Advantages of Akaike information criterion and Bayesian approaches over likelihood ratio tests. Syst. Biol. 53: 793–808.
Pourmeidani A., Amini E., Nasrollahi F., Mohammadi Y. 2023. Genetic diversity and population structure of haloxylon aphyllum in Iran by ISSR markers. Acta Bot. Hung. 65(3–4): 179–192.
Punt W., Hoen P. P., Blackmore S., Nilsson S., Thomas A. L. 2007. Glossary of pollen and spore terminology. Rev. Palaeobot. Palynol. 143: 1–81.
Radice S., Arena M. 2015. Environmental effect on the leaf morphology and anatomy of Berberis microphylla G. Forst. Int. J. Plant Biol. 6(1): 300–313.
Radice S., Arena M. 2016. Characterization and evaluation of Berberis microphylla G. Forst pollen grains. Adv. Hort. Sci. 30(1): 1–10.
Rahimi-Madiseh M., Gholami-Arjenaki M., Bahmani M., Mardani G., Farzan M., Rafieian-Kopaei M. 2016. Evaluation of minerals, phenolics and anti-radical activity of three species of Iranian berberis fruit. Derpharma Chemica 8: 191–197.
Redmann R. 1985. Adaptation of grasses to water stress-leaf rolling and stomate distribution. Ann. Mo. Bot. Gard: 833–842.
Rezaei M., Ebadi A., Reim S., Fatahi R., Balandary A., Farrokhi N., Hanke M. V. 2011. Molecular analysis of Iranian seedless barberries via SSR. Sci. Hortic. 129: 702–709.
Ronquist F., Teslenko M., van der Mark P., Ayres D. L., Darling A., Hohna S., Larget B., Liu L., Suchard M. A., Huelsenbeck J. P. 2012. MrBayes 3.2: efficient Bayesian phylogenetic inference and model choice across a large model space. Syst. Biol. 61: 539–542.
Sabir S., Tahir K., Rashid N., et al. 2013. Phytochemical and antioxidant studies of Berberis lycium. Pak. J. Pharm. Sci. 26: 1165–72.
Saeed-Ur R., Khan S. M., Ahmad M., Zafar M., Khan R., Khalid M., et al. 2020. Light microscopy of Pakistani Berberis leaf cuticles and its taxonomic implications. Microsc. Res. Tech. 83: 541–50.
Saeed-Ur R., Khan S. M., Zafar M., Ahmad M., Khan R., Hussain S., Khalid M., Kayani S. I. 2019. Pollen morphological variation of Berberis L. from Pakistan and its systematic importance. Microsc. Res. Tech. 82(9): 1593–1600.
Sang T., Crawford D. J., Stuessy T. 1995. Documentation of reticulate evolution in peonies (Paeonia) using internal transcribed spacer sequences of nuclear ribosomal DNA: Implication for biogeography and concerted evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 6813–6817.
Sodagar N., Bahrami A. R., Memariani F., Ejtehadi H. 2011. Biosystematic study of the genus Berberis L. (Berberidaceae) in Khorassan, NE Iran. Plant Syst. Evol. 298(1): 193–203.
Soltis D. E., Soltis P. S. 2000. Contributions of plant molecular systematics to studies of molecular evolution. Plant Mol. Biol. 42: 45–75.
Swofford D. L. 2002. PAUP*: Phylogenetic Analysis Using Parsimony (*and Other Methods), Version 4.0b10. Sunderland: Sinauer Associates.
White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, T. J. White (eds.). PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications. San Diego: Academic Press. Pp. 315–322.
Zarinkamar F. 2007. Stomatal observations in dicotyledons. Pak. J. Biol. Sci. 10(2): 199–219.
Уведомление об авторских правах
Turczaninowiа является "золотым издателем", так как мы позволяем самоархивирование, но самое главное, мы полностью прозрачны в своих правах.
Авторы могут представить и обсудить свои выводы перед публикацией: в биологических или научных конференций, на допечатной серверах, в общедоступных базах данных, а также в блогах, вики, твиттерах и другие неформальных каналах связи.
Turczaninowiа позволяет авторам внести рукописи (находящуюся в настоящее время на рассмотрении или тех, которые предполагается предоставить в Turczaninowia) для архивирования в некоммерческих, допечатных серверах, таких как ArXiv.
Авторы, публикующиеся в этом журнале согласны со следующими условиями: авторы сохраняют свои авторские права и предоставляют журналу право первой публикации в связи с работой, которая одновременно распространяется по лицензии Creative Commons Attribution и позволяют другим иметь доступ к работе с признанием авторства этой работы и первоначальной публикацией в этом журнале. Авторы могут заключать отдельные, дополнительные договорные соглашения по неисключительному распространению опубликованной версии (например, разместить ее в институтском репозитории или опубликовать в книге), с признанием ее первоначальной публикации в этом журнале.
Авторам разрешается и рекомендуется размещать их работу в Интернете (например, в институциональных хранилищах или на их сайте) до и во время процесса подачи, так как это может привести к продуктивным обменам, а также увеличению цитирования опубликованных работ (см. Политика открытого доступа)
Политика открытого доступа.
Заявление о конфиденциальности
Имена и адреса электронной почты, поданные при публикации в этом журнале, сайт будет использоваться исключительно для заявленных целей данного журнала, и они не будут доступны для любых других целей или какой-либо другой стороне.
Наша публикационная этика журнала основана, в значительной степени, на руководящих принципах и стандартах, разработанных Комитетом по этике публикации (COPE). Соответствующие обязанности и права авторов, рецензентов и редакторов журнала изложены ниже.
ОБЯЗАННОСТИ АВТОРОВ
Отправляя рукопись "Turczaninowia", автор (ы) гарантирует, что они отправляют рукопись как свою собственную, оригинальную работу, и что она не имеет ни были опубликованы ранее, и в настоящее время не рассматривается для публикации в других изданиях. Они также гарантируют, что источники каких-либо идей и / или слов в рукописи, которые не являются их собственными, были должным образом приписаны с помощью соответствующего цитирования.
Автор обычно не должен издавать рукописи, описывающие по существу те же исследования, в нескольких журналах или прочих публикациях. Такая избыточная публикация обычно считается неэтичным поведением, и в случае обнаружения, может привести к отклонению рассматриваемой рукописи рассматриваемого отвергаются, или опубликованная статья будет изъята.
Авторы рукописей, освещающих оригинальные исследования должны представить точный отчет о выполненной работе, в сопровождении объективного обсуждения его значения. Основополагающие данные должны быть представлены точно и полно в рукописи. Рукопись должна содержать достаточно подробные данные и ссылки, чтобы позволять другим дублировать работу. Подтасовка результатов и изготовление поддельных или заведомо неточных утверждений является неэтичным поведением и может быть причиной для отклонения или изъятия рукописи или опубликованной статьи.
Там, где в статьях есть отчеты о использовании коммерческого программного обеспечения, аппаратных средств или других продуктов, авторы должны подать декларацию в начале рукописи, в которой они должны заявить, что никакого конфликта интересов не существует или описать характер любого потенциального конфликта. Все источники финансовой поддержки для исследования также должны быть раскрыты в рукописи.
Автор (ы) рукописи соглашаются, что, если рукопись принята к публикации в "Turczaninowia", опубликованная статья будет характьеризоваться авторскими правами с использованием "Attribution-Unported" лицензии Creative Commons. Эта лицензия позволяет автору (ам) сохранить авторские права, но и позволяет другим свободно копировать, распространять и отображать произведение и производные работы, основанные на ней, при определенных заданных условиях.
Имена авторов должны быть перечислены на статье в порядке их вклада в статью, и все авторы берут на себя ответственность за свои собственные результаты. Только те люди, которые внесли существенный вклад, должны быть перечислены в качестве авторов; те, чьи вклады являются косвенными или маргинальными (например, коллег или руководителей, которые рассмотрели проекты работы или оказывали помощь в корректуре, и руководители научно-исследовательских институтов / центров / лабораторий) должны быть названы в разделе «Выражение признательности» в конце статьи, непосредственно предшествующему Списку литературы.
Автор, подающий статью, должен обеспечить, чтобы все соавторы былм включены в статью, и что все соавторы видели и одобрили окончательный вариант статьи и согласились на его публикацию.
Там, где автор обнаруживает существенную ошибку или неточность в статье, которая была уже опубликована в "Turczaninowia", он / она обязана незамедлительно уведомить редакцию и сотрудничать с ними, чтобы исправить статью или отозвать ее в случае необходимости.
ОБЯЗАННОСТИ РЕЦЕНЗЕНТОВ
В журнале "Turczaninowia" рецензенты выполняют работу для журнала на добровольной основе. Учитывая, что большинство из этих людей находятся в полной занятости, их рецензирование для "Turczaninowia" должна выолняться по мере необходимости, а не быть их главным приоритетом. Рецензенты могут свободно отклонять приглашения для рассмотрения конкретных рукописей по своему усмотрению, например, если их текущая нагрузка, занятость и / или другие обязательства могут сделать ее непомерно высокой для того, чтобы завершить обзор своевременно и уделить должное время рецензированию. Они также не должны принимать рукописи на рецензию, в тематике которых они не чувствуют себя подходящим специалистом.
Рецензенты, которые приняли рукописи, как правило, должны предоставить свои рецензии в течение трех недель. Они должны отказаться от рецензии, если становится очевидным для них на любой стадии, что они не обладают необходимыми знаниями для выполнения рецензии, или что они могут иметь потенциальный конфликт интересов при проведении рецензии (например, в результате конкурентных исследований, совместных или других отношений или связей с кем-либо из авторов, учреждений или компаний, связанных с рукописью).
Информация или идеи, полученные рецензентами в процессе рецензирования должны храниться в тайне и не используются для личной выгоды. Любые рукописи, полученные для рассмотрения, должны рассматриваться как конфиденциальные документы, и не должны быть показаны или обсуждены с другими, если только это не санкционировано редакторами "Turczaninowia".
При проведении своих рецензий, рецензентам необходимо сделать это как можно более объективно, воздерживаться от участия в личной критики автора (ов). Им предлагается высказать свое мнение четко, объясняя и оправдывая все рекомендации. Они всегда должны пытаться представить подробную и конструктивную обратную связь, чтобы помочь автору (ам) в повышении эффективности их работы, даже если рукопись, по их мнению, не подлежит опубликованию.
Рецензенты должны определить в своих рецензиях соответствующие опубликованные работы, которые не были названы автором (ами), вместе с любыми примерами, где не было сделано надлежащее цитирование источников. Они должны привлечь внимание ответственного редактора в отношении каких-либо серьезных сходств между рукописью, поданной на рассмотрение и других опубликованных статей, или статей, о которых им известно, а также предотвратить любые проблемы, которые могут иметь место по отношению к этической приемлемости исследований, представленных в рукописи.
ОБЯЗАННОСТИ РЕДАКЦИИ
Редактор журнала "Turczaninowia" несет полную ответственность за решение о публикации рукописи, которая представляется в "Turczaninowia", и при этом руководствуется политикой журнала, и в соответствии с определенными редакцией "Turczaninowia" юридическими требованиями в отношении клеветы, нарушения авторских прав и плагиата. Редактор может проконсультироваться с заместителями Редактора и другими членами редакционной коллегии, а также с рецензентами, для принятии решений о публикации.
Редакция будет оценивать рукописи с точки зрения ее интеллектуального содержания без учета расы, цвета кожи, пола, сексуальной ориентации, религиозных убеждений, этнического происхождения, гражданства или политической философии автора (ов). Они не будут никому разглашать какую-либо информацию о рукописи, кроме автора (ов), рецензентов и потенциальных рецензентов, а в некоторых случаях членов редакционной коллегии "Turczaninowia" и членов команды управления журналом, в зависимости от обстоятельств. Кроме того, редакция будет прилагать все усилия, чтобы обеспечить целостность процесса слепого рецензирования, не раскрывая личности автора (ов) рукописи для рецензентам этой рукописи, и наоборот.
При оценке рукописи для публикации, в дополнение к рассмотрению стандартных критериев, относящихся к строгости рукописи, качеству ее предоставления, а также ее вклад в область научных знаний, редакторы также будут руководствоваться тем, насколько этические нормы были соблюдены, и вред был сведен к минимуму при проведении исследования. Они также оценивают насколько полученные научные и практические выгоды перевешивают вред в случае конкретного исследования.
Так как "Turczaninowia" приветствует предоставление рукописей из любой страны, необходимо признать, что законы и нормативные акты, касающиеся этики научных исследований и этического утверждения, различаются во всем мире. Таким образом, редакторам, возможно, придется обратиться за разъяснениями в связи с этим к автору (ам) с просьбой о том, чтобы они представили письмо от соответствующего институционального комитета по этике или совета, который одобрил исследование.
Редакция будет руководствоваться Руководством CORE для изъятия статей при рассмотрении любых спорных вопросов, которые были опубликованы в AASRJ. Редакторы готовы работать в тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями и учреждениями в соответствии с рекомендациями CORE о сотрудничестве между научно-исследовательскими институтами и журналами в области публикационной этики и этики проведения исследований.
"Turczaninowia" является журналом открытого доступа, что означает, что все его содержимое свободно и доступно бесплатно для пользователя или его / ее учреждения. Пользователи могут читать, загружать, копировать, распространять, печатать, выполнять поиск, делать ссылки на полные тексты статей в этом журнале, не спрашивая предварительного разрешения от издателя или автора. Это легитимно в соответствии с определением BOAI об открытом доступе.
Наш сайт демонстрирует знак Creative Commons, и это исключительное право автора, если он / она хочет, чтобы его / ее статьи были в свободном доступе или нет. Но мы должны опубликовать Резюме и метаданные статьи в полном доступе в любом случае.
