Anatomical and micromorphological characteristics of the endemic Lamium microphyllum Boiss. species distributing in the East Black Sea region

Abstract

Objective: It is aimed to examine in detail the anatomical and micromorphological structures of the vegetative and generative organs of the endemic L. microphyllum Boiss. species distributed in the Eastern Black Sea region and to determine the anatomical changes that can be seen in plants of the same species in different ecological regions. Materials and Methods: Specimens of L. microphyllum species were collected from Giresun Karagöl plateau in 2019. Section and sutface sections were taken from the vegetative and generative organs of the species. For micromorphological investigations, stem, leaf, calix, corolla and fruit surfaces were examined with Scanning Electron Microscope (SEM). Results: There is a thin layer of periderma in the root structure of the species. The root has a distinguishable endodermis layer. The stem is 4-cornered. There are multilayered collenchyma at the corners. The leaf is dorsiventral. The mesophyll consists of 2-3 layers of palisade parenchyma and 3-4 layers of spongy parenchyma. The leaves have diacitic and anomocytic stomata. The stoma ratio is 0.44. Two types of eglandular hairs and three types of glandular hairs (capitate and peltate) were determined on the leaf, calyx and corolla surface of the species. Conclusion: In conclusion, with this study, the anatomical and micromorphological structures of the vegetative and generative organs of the endemic L. microphyllum species distributed in the Eastern Black Sea region were investigated. It has been determined that there are some changes in the anatomical structures of the samples belonging to the same species in different ecological environments.

Keywords

• Lamium
• Lamium microphyllum
• Anatomy
• Micromorphology

Doğu Karadeniz Bölgesinde yayılış gösteren endemik Lamium microphyllum Boiss. türünün anatomik ve mikromorfolojik özellikleri

Öz

Amaç: Doğu Karadeniz bölgesinde yayılış gösteren endemik L. microphyllum Boiss. türünün vejetatif ve generatif organlarının anatomik ve mikromorfolojik yapılarının ayrıntılı şekilde incelenmesi ve farklı ekolojik bölgelerde aynı türe ait bitkilerde görülebilecek anatomik değişikliklerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Yöntem: L. microphyllum türüne ait örnekler 2019 yılında Giresun Karagöl yaylasından toplanmıştır. Türün vejetatif ve generatif organlarından enine ve yüzeysel kesitler alınmıştır. Mikromorfolojik incelemeler için gövde, yaprak, kaliks, korolla ve meyve yüzeyleri Tarayıcı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Araştırma Bulguları: Türün kök yapısında ince bir periderma tabakası bulunmaktadır. Kökte belirgin bir endodermis tabakası yer almaktadır. Gövde 4 köşelidir. Köşelerde çok sıralı kollenkima bulunmaktadır. Yaprak dorsiventraldir. Mezofil 2-3 sıralı palizat parankiması ve 3-4 sıralı sünger parankimasından oluşmaktadır. Yapraklarda diasitik ve anomositik tip stomalar bulunmaktadır. Stoma indeks oranı 0,44’dür. Türün yaprak, kaliks ve korolla yüzeyinde 2 tip örtü tüyü, 3 tip salgı tüyü (kapitat ve peltat) belirlenmiştir. Meyve yüzeyi retikulattır.
Sonuç: Sonuç olarak bu çalışma ile Doğu Karadeniz bölgesinde yayılış gösteren endemik L. microphyllum türünün vejetatif ve generatif organlarının anatomik ve mikromorfolojik yapıları incelenmiştir. Aynı türe ait örneklerin farklı ekolojik ortamlarda anatomik yapılarında bazı değişikliklerin olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Lamium
• Lamium microphyllum
• anatomi
• mikromorfoloji.

References

1. Ascensao, L., Marques, N. & Pais, M.S. (1995). Glandular trichomes on vegetative and reproductive organs of leonotis leonurus (Lamiaceae). Annals of Botany, 75(6): 619-626.
2. Atalay, Z. (2016). Anatomy, palynology and floral dıversıty of the genus Lamıum l. (Lamıaceae) ın Turkey. Mıddle East Technıcal Unıversıty. Ankara.
3. Atalay,Z., Celep, F.,Bara, F. & Doğan, M. (2016). Systematic significance of anatomy and trichome morphology in Lamium (Lamioideae; Lamiaceae). Flora (225), 60-75.
4. Atasagun, B., Aksoy, A. & Martin, E. (2015). Contribution to the systematic knowledge of Lamium multifidum and L. orientale (Lamiaceae). Phytotaxa 203 (2), 147–158
5. Baran, P. (2011).Batı Anadolu’da yayılış gösteren endemik Lamıum L. (Lamıaceae) türleri üzerinde morfolojik, anatomik ve sitolojik araştırmalar. Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa.
6. Baran, P. & Özdemir C. (2009). The morphological and anatomical properties of Lamium lycium (Lamiaceae), endemic to Turkey. Nordic Of Journel Botany, 27: 388-396.
7. Baran, P. & Özdemir C. (2011). Morphological, anatomical and cytological investigation on endemic Lamium moschatum var. rhodium. Biologia., 66(3): 439-447.
8. Baran, P. & Özdemir C. (2013). Morphologıcal, Anatomıcal and Cytologıcalstudıes On Endemıc Lamıum pısıdıcum. Pak. J. Bot., 45(1): 73-85.

9. Baytop, T. (1994). Türkçe Bitki Adları Sözlüğü, Türk Dil Kurumu Yayınları,43.
10. Baytop, T.(1999). Türkiye’de Bitkilerle Tedavi (Geçmişte ve Bugün): 2. Baskı. Çapa-İstanbul, Konak-İzmir, Sıhhiye-Ankara: , Nobel Tıp Kitapevleri.
11. Celep, F., Kahraman, A., Atalay, Z. & Doğan, M. (2011).Morphology, anatomy and trichome properties of Lamium truncatum Boiss. (Lamiaceae) and their systematic implications. AJCS 5(2):147-153.
12. Celep, F., Kahraman, A., Atalay, Z. & Doğan, M. (2014).Morphology, anatomy, palynology, mericarp and trichomes micromorphology of the rediscovered Turkish endemic Salvia quezelii (Lamiaceae) and their taxonomic implications. Plant Syst Evol, 300:1945–1958.
13. Contino, PD.(1990). The phylogenetic significance of stomata and trichomes in the Labiatae and Verbenaceae. Journal of The Arnol Arboretum, 73:323-370.
14. Elmas, E. (2018). Ecophysiological characterstic and CSR strategies of four düne species. Ann. Bot. Fennici, 54: 353-360.
15. Güner , A., Aslan, S.,Ekim, T.,Vural, M. & Babaç, M.T.(edlr.). (2012). Türkiye bitkileri listesi (Damarlı bitkiler), Nezhat Gökyiğit Botanik Bahçesi ve Flora Araştırma Derneği Yayını. İstanbul.555.
16. Kılınç M., & Kutbay, G. (2004). Bitki Ekolojisi. Palme Yayıncılık, Ankara (in Turkish).
17. Kuroyanagi, M., M. Murata, T. Nakane, O. Shirota, S. Sekita, H.Fuchino & Z.K. Shinwari. (2012). Leishmanicidal active with anolides from a Pakistani medicinal plant, Withania coagulans Chem. Pharm. Bull., 60(7): 892-897.
18. Mahmood, A., Mahmood, A., Malik, R.N. & Shinwari, Z.K.(2013). Indigenous knowledge of medicinal plants from Gujranwala district, Pakistan. J. Ethno pharmacology, 148(2): 714-723.
19. Meidner, H. & Mansfield, T. A. (1968). Physiology of stomata. McGraw-Hill, New York.
20. Mennema, J.(1989). A Taxonomic Revision of Lamium (Lamiaceae). Leiden Botanical series Vol. 11, Leiden.
21. Metcalfe, J.R. & Chalk, L. (1972). Anatomy of the Dicotyledons. 2 Vols. Oxford: Clarendon Press.1041-1053.
22. Mill, R.R.(1982). Lamium L., In: PH Davis (Editor), Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Vol. 7., Edinburgh: Edinburgh Univ. Press 126-148.
23. Özbucak, T.B., Ergen Akçin, Ö. & Ertürk, Ö. (2013). The Change In Ecologıcal, Anatomıcal And Antımıcrobıologıcal Propertıes Of The Medıcınal Plant Tılıa Rubra Dc. Subsp. Caucasıca (Rupr.) V. Engler Along An Elevatıonal Gradıent. Pak. J. Bot., 45(5): 1735-1742.
24. Turner, N. J., Luczaj, L. J., Migliorini, P., Pieroni, A., Dreon, A. L., Sacchetti, L. E. & Paoletti, M.G. (2011). Edible and tended wild plants, traditional ecological knowledge and agroecology. CRC Crit Rev Plant Sci 30(1–2), 198– 225.
25. Tütüncü, M., Sevindik, B., İzgü, T., Yılmaz, Ö., Kaynak, G., Çürük, P. & Mendi, Y.Y.(2020). Efficient Micropropagation protocol for Lamium garganicum L. subsp. striatum (Sm.) Hayek var. striatum Grown Naturally in Turkey. Çukurova Tarım Gıda Bil. Der., 35(2): 89-98.
26. Varda, Y. (1987). Botanikte Preparasyon Tekniği. Ege Üniversitesi: İzmir. 66.
27. Yıldız, B. & Aktoklu, E.(2010). Bitki Sistematiği: İlkin Karasal Bitkilerden Bir Çeneklilere. Ankara: Palme yayıncılık.