Investigation of the Stem and Leaf Anatomy of Five Artemisia L. Species Growing in Türkiye

Year 2023, Volume: 10 Issue: 4, 761 - 769, 13.10.2023

Ş. Rumeysa Osmanlıoğlu Dağ , Murat Kürşat , Ayşe Mine Gençler Özkan , İffet İrem Çankaya

https://doi.org/10.30910/turkjans.1243385

Abstract

In this study, it is aimed to make anatomical analysis of five different Artemisia L. species (A. absinthium L., A. annua L., A. abrotanum L., A. incana (L.) Druce, A. tournefortiana Rchb.) grown in Turkey and contribute to the definition of this genus, which has some taxonomic problems. The materials for anatomical study were preserved in 70% alcohol. Free hand cross sections were taken using sharp razor blades, stained and mounted in Sartur Reagent and Chloralhydrate (50%) solution. Anatomical structures of the stem and leaf of selected species were examined under the light microscope. Their detailed structures were illustrated with photographs. Results have shown that stem and leaf anatomical features of the Asteraceae family are mostly shared by all species. However, some characters could be considered species-specific. In cross- sections, the stems of all studied species have more or less irregular rounded shapes, but prominent ribs containing collenchyma tissue could be noticed only in A. annua stem. The leaves of A. absinthium and A. incana were covered by glandular and densely T-shaped non--glandular trichomes on both sides however, A. tournefortiana had no hair at all. There were highly apparent secretory canals located in both the stem (next to the endodermal cells) and the leaf (near to xylem) of A. tournefortiana. The anatomical structure of leaves and stems of A. tournefortiana and A. incana growing in Turkey was demonstrated for the first time. Our results revealed that the studied species are anatomically distinguishable from each other and also provided valuable features for better species identification and contribute to the anatomy of the genus Artemisia.

Keywords

Artemisia, gövde, salgı kanalları, trikomlar, yaprak

Supporting Institution

Scientific Research Projects (BAP), Ankara University

Project Number

21L0237011

Thanks

We thank Prof. Dr. Turan Arabacı and Bio. İsmet Gürhan from İnönü University Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Botany, for allowing us to use their laboratories.

Türkiye'de Yetişen Beş Artemisia L. Türünün Gövde Ve Yaprak Anatomisinin İncelenmesia

Abstract

Bu çalışmada Türkiye'de yetişen beş farklı Artemisia L. türünün (A. absinthium L., A. annua L., A. abrotanum L., A. incana (L.) Druce, A. tournefortiana Rchb.) anatomik olarak incelenmesi ve taksonomik açıdan bazı sıkıntılar taşıyan bu cinsin tanımlanmasına katkı sağlamak amaçlanmıştır. Anatomik çalışma materyalleri %70 alkolde muhafaza edilmiştir. Keskin jiletler kullanılarak el ile serbest kesitler alınıp, Sartur Reaktifi ve Kloralhidrat (%50) solüsyonu ile preparatlar hazırlanmıştır. Çalışılan türlerin gövde ve yapraklarına ait anatomik yapıları ışık mikroskobunda incelenmiş, detaylı yapıları fotoğraflarla gösterilmiştir. Sonuçlar, Asteraceae familyasının genel gövde ve yaprak anatomik özelliklerinin çoğunlukla tüm türlerde mevcut olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, bazı karakterlerin türe özgü olduğu kabul edilebilir. Enine kesitlerde, incelenen tüm türlerin gövdeleri aşağı yukarı düzensiz yuvarlak şekle sahiptir, ancak kollenkima dokusu içeren belirgin çıkıntılar sadece A. annua gövdesinde fark edilebilir. A. absinthium ve A. incana'nın yapraklarının her iki yüzü yoğun şekilde glandüler ve T şeklinde glandüler olmayan tüylerle kaplıydı, A. tournefortiana’da ise hiç tüy yoktu. A. tournefortiana'nın hem gövdesinde (endodermal hücrelerin yanında) hem de yaprağında (ksilem yakınında) bulunan oldukça belirgin salgı kanalları vardı. Bu çalışma ile, Türkiye'de yetişen A. tournefortiana ve A. incana'nın yaprak ve gövdelerinin anatomik yapısı ilk kez ortaya konuldu. Sonuçlarımız, anatomik karakterlerin incelenen türlerin birbirlerinden ayırt edilebilmesi ve ayrıca türlerin daha iyi tanımlanması için değerli veriler sağladığını ve Artemisia cinsinin taksonomisine katkıda bulunabileceğini ortaya koydu.

Keywords

Artemisia, gövde, salgı kanalları, trikomlar, yaprak

Project Number

21L0237011

References

• Bora, K. S., and Sharma, A. 2011. The genus Artemisia: a comprehensive review. Pharmaceutical Biology, 49(1), 101-109.
• Cullen, J. 1975. Artemisia L. In: Flora of Turkey and the East Aegean Islands, Ed: Davis P.H. Edinburg University Press, Vol 5, 311-323.
• Güner, A., Akyıldırım, B., Alkayış, M. F. Çıngay B., Kanoğlu, S.S., Özkan, A.M., Öztekin, M. ve Tuğ, G.N. (2012). Türkçe bitki adları. Şu eserde: Güner, A., Aslan, S. Ekim, T. Vural, M. & Babaç, M.T. (edlr.). Türkiye Bitkileri Listesi (Damarlı Bitkiler). Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi Yayınları Flora Dizisi 1, İstanbul, p.118-120.
• Hayat, M. Q., Ashraf, M., Khan, M. A., Yasmin, G., Shaheen, N., and Jabeen, S. 2009. Diversity of foliar trichomes and their systematic implications in the genus Artemisia (Asteraceae). International Journal of Agriculture and Biology, 11(5), 566-570.
• Hussain, A. 2020. The genus Artemisia (Asteraceae): A review on its ethnomedicinal prominence and taxonomy with emphasis on foliar anatomy, morphology, and molecular phylogeny. Proceedings of the Pakistan Academy of Sciences: B. Life and Environmental Sciences, 57(1), 1-28.
• Hussain, A., Hayat, M. Q., Sahreen, S., and Bokhari, S. A. I. 2019. Unveiling the foliar epidermal anatomical characteristics of genus Artemisia (Asteraceae) from northeast (Gilgit-Baltistan), Pakistan. International Journal of Agriculture and Biology, 21(3), 630-638.
• Ivashchenko, I. V., and Ivanenko, G. F. 2017. Morphological and anatomical structure of leaves of Artemisia abrotanum (Asteraceae) introduced in Zhytomyr Polissya. Modern Phytomorphol, 11, 35-42.
• Janaćković, P., Gavrilović, M., Rančić, D., Dajić-Stevanović, Z., Giweli, A. A., and Marin, P. D. 2019. Comparative anatomical investigation of five Artemisia L.(Anthemideae, Asteraceae) species in view of taxonomy. Brazilian Journal of Botany, 42(1), 135-147.
• Kırbağ, S., Bağcı, E., Civelek, Ş., & Kurşat, M. (2019). Artemisia L. Subgen. Drancunculus (Bess.) Rydb. Taksonlarının uçucu yağ kompozisyonları ve antimikrobiyal özellikleri.
• Kjær, A., Grevsen, K., and Jensen, M. 2012. Effect of external stress on density and size of glandular trichomes in full-grown Artemisia annua, the source of anti-malarial artemisinin. AoB plants, 2012.
• Konowalik, K., and Kreitschitz, A. 2012. Morphological and anatomical characteristics of Artemisia absinthium var. absinthium and its Polish endemic variety A. absinthium var. calcigena. Plant systematics and evolution, 298(7), 1325-1336.
• Kursat, M. 2010. Türkiye'de yetişen Artemisia L.(Asteraceae) taksonlarinin taksonomik revizyonu. Firat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Botanik Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Elazığ.
• Nourbakhsh, S. N., Ghahraman, A., Atar, F., and Mahdigholi, K. 2008. Leaf anatomy of Artemisia (Asteraceae) in Iran and its taxonomic implications. The Iranan Journal of Botany, 14 (1), 54-69.
• Odewo, S., Nwankwo, O., Adeniyi, I., and Odozie, E. 2020. Comparative studies of two medicinal plants: Petiveria alliacea L. and Hilleria latifolia (Lam.) H. Walter (Petiveriaceae) based on foliar anatomy. Plants and Environment, 2(2), 54-58.
• Sancar, P. Y., Tukur, U., Civelek, S., and Kursat, M. 2021. The molecular investigations on the subgenus Artemisia Less. of the genus Artemisia L.(Asteraceae) in Turkey. Brazilian Journal of Biology, 83.