Anatomical Studies on Genus Verbascum L. (Sığırkuyruğu) Hybrids Distributed in Mardin and Their Taxonomic Significance

Öz

Verbascum (Scrophulariaceae, Lamiales), generally known by its Turkish scientific name "Sığırkuyruğu", is widely distributed in Eurasia and North Africa. The highest taxon diversity of the genus is in Anatolia, Southern Balkans, Middle East, Caucasus and Northwest Iran and is represented by approximately 360 species in the world. Because hybridization is so intense in the genus Verbascum, the high frequency of morphological variations has complicated species delimitation. In this study, root, stem and leaf anatomy of three hybrid Verbascum taxa (Verbascum × calcicola Hub.-Mor., V. × kotschyoides Hub.-Mor. and V. × nusaybinense Hub.-Mor.) were investigated and the importance of various anatomical features in the delimitation of Verbascum taxa was investigated. These taxa are hybrids wildly distributed in Mardin province of Southeastern Anatolia Region. The sections of root, stem and leaf samples belonging to hybrid Verbascum taxa were taken by hand and examined under a light microscope. Measurements of the layer numbers and dimensions of the xylem region elements (particularly the trachea) in the root part play an important role in the discrimination of species. The pith region is a wide region in stem sections and the upper part of the epidermis cells is surrounded by a separate indented cuticle layer. The main vein of the leaves is collateral type. The presence of idioblasts (V. × calcicola and V. × nusaybinense) in the leaf was observed. In order to support the morphological features in taxonomic classification and to help the systematics of the genus, some characters typically associated with anatomical patterns (such as the presence of idioblasts in the leaf, stem shape-structure) can be applied.

Anahtar Kelimeler

• Anatomy
• Mardin
• Taxanomy
• Verbascum

Mardin'de Yayılış Gösteren Sığırkuyruğu (Verbascum L.) Cinsi Hibritleri Üzerine Anatomik Çalışmalar ve Taksonomik Önemi

Öz

Bilimsel Türkçe adı “Sığırkuyruğu” olarak bilinen Verbascum L. (Scrophulariaceae, Lamiales) cinsi, Avrasya ve Kuzey Afrika'da yaygın olarak yayılış göstermektedir. Cinsin en yüksek takson çeşitliliği Anadolu, Güney Balkanlar, Orta Doğu, Kafkaslar ve Kuzeybatı İran'da olup yaklaşık olarak dünyada 360 tür ile temsil edilmektedir. Verbascum cinsinde hibridizasyon çok yoğun olduğundan, morfolojik varyasyonların yüksek sıklığı türlerin sınırlandırılmasında karmaşık hale gelmiştir. Bu çalışmada üç hibrit Verbascum taksonunun (Verbascum × calcicola Hub.-Mor., V. × kotschyoides Hub.-Mor. ve V. × nusaybinense Hub.-Mor.) kök, gövde ve yaprak anatomisi incelenmiştir. Bu taksonlar Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nin Mardin ilinde doğal olarak yayılış gösteren melezlerdir. Hibrit Verbascum taksonlarına ait kök, gövde ve yaprak örneklerinin kesitleri elle alınarak ışık mikroskobu altında incelenmiştir. Kök kısmında yer alan ksilem bölgesi elemanlarının (özellikle trake) katman sayıları ve boyutlarının ölçümleri türlerin ayrımında önemli bir rol oynar. Öz bölgesi gövde kesitlerinde geniş bir bölge olup, epidermis hücrelerinin üst kısmı ayrı bir girintili çıkıntılı kütikül tabakası ile çevrelenmiştir. Yaprakların ana damarı kolleteral tiptir. Yaprakta idioblastların (V. × calcicola ve V. × nusaybinense) varlığı gözlemlenmiştir. Taksonomik sınıflandırmada morfolojik özellikleri desteklemek ve cins sistematiğine yardımcı olmak amacıyla, tipik olarak anatomik desenlerle ilişkilendirilen bazı karakterlerin (yapraktaki idioblastların varlığı, gövde şekli-yapısı gibi) uygulanabilir olduğu değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Anatomi
• Mardin
• Taksonomi
• Verbascum

Etik Beyan

Yazarlar tüm etik standartlara uyduklarını beyan ederler.

Kaynakça

1. Aktas, K. (2019). Morphology, anatomy, palynology and seed micromorphology of Turkish endemic Verbascum splendidum Boiss. (Scrophulariaceae). Fresenius Environmental Bulletin 28(12): 10004-10010.
2. Aktas, K., Özdemir, C. ve Özdemir, B. (2020). Morphology, anatomy, palynology and seed micro-morphology of Turkish endemic Verbascum exuberans Hub.-Mor. (Scrophulariaceae). Planta Daninha v38:e020191125, doi: 10.1590/S0100-83582020380100003.
3. Alan, S. ve Gökman, A.B. (2015). Investigation of morphological, morphometric and anatomical characteristics of endemic Verbascum orgyale Boiss. & Heldr. Biodicon 8(1): 94-103.
4. Al-Hadeethy, M., Khamphio, M., Athiya, A.M., Pornpongrungrueng, P., Talib, A.K., Sahapat, B. ve Hazim, A.J. (2014). Anatomical study of some characters in certain species of genus Verbascum L. in North and middle of Iraq. Direct Res. J. Biol. Biotechnol. Sci. 1 (1): 3-13.
5. Baytop, T. (1999). Therapy with Medicinal Plants in Turkey (Past and Present), 2.Baskı, s. 334-335. Nobel Tıp Kitabevleri Ltd., İstanbul.
6. Bozdağ, B., Kocabaş, O., Akyol, Y. ve Özdemir, C. (2016). A new staining method for hand-cut in plant anatomy studies. Marmara Pharm. J. 20: 184-190.
7. Çakir, T. ve Bagci, E. (2006). A taxonomical study on the Verbascum euphraticum Bentham and Verbascum melitenense Boiss (Scrophulariaceae). Sci Eng. J. Firat Univ. 18(4): 445-58.
8. Çıngay, B. ve Karavelioğulları, F.A. (2016) A new species of Verbascum, V. nihatgoekyigitii (Scrophulariaceae), from Southeastern Anatolia, Turkey. Phytotaxa 269: 287–293.

9. Davis, P.H., Mill, R.R. ve Tan, K. (1988). Flora of Turkey and the East Aegean Islands 10:191-193. Edinburgh University Press, Edinburgh.
10. Demir, O. (2020). Tekirdağ İlinde Yayılış Gösteren Sığırkuyruğu (Verbascum L.) Taksonları Üzerine Morfolojik, Anatomik, Palinolojik Ve Ekolojik Çalışmalar (Yüksek Lisans Tezi). Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
11. Demirezen, N. (2019). Endemik Verbascum basivelatum Türünün Morfolojik, Anatomik, Fenolik Bileşikler Ve Antioksidan Etkisi Açısından Araştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
12. Dülger, D., Kırmızı, S., Arslan, H. ve Güleryüz, G. (2002). Antimicrobial activity of three endemic Verbascum species. Pharmaceutical Biology 40(8): 587-589.
13. Dong, X., Mkala, E.M., Mutinda, E.S., Yang, J-X., Wanga, V.O., Oulo, M.A., Onjolo, V.O., Hu, G.V. ve Wang, Q-F. (2022). Taxonomy, comparative genomics of Mullein (Verbascum, Scrophulariaceae), with implications for the evolution of Verbascum and Lamiales. BMC Genomics 23:566. https://doi.org/10.1186/s12864-022-08799-9
14. Firat, M. (2022). Verbascum zerdust (Scrophulariaceae), a new species from Bitlis province (Turkey) belonging to section Bothrosperma. Nord. J. Bot., doi: 10.1111/njb.03649
15. Gökmen, A., Kúsz, N., Karaca, N., Demirci, F., Hohmann, J. ve Kırmızıbekmez, H. (2020). Secondary metabolites from Verbascum bugulifolium Lam. and their bioactivities. Natural Product Research 11: 1-5.
16. Huber-Morath, A. (1978). Verbascum L. Şu eserde: Davis, P.H. (ed.) Flora of Turkey and the East Aegean Islands 6: 461-603. Edinburgh University Press, Edinburgh.
17. Kahraman, C., Akdemir, Z.S. ve Tatlı, İ. (2012). Promising cytotoxic activity profile, biological activities and phytochemical screening of Verbascum L. species. Medicinal and Aromatic Plant Science and Biotechnology 6(2): 63-75.
18. Karaveliogulları, F.A., Yüce, E. ve Başer, B. (2014). Verbascum duzgunbabadagensis (Scrophulariaceae), a new species from eastern Anatolia, Turkey. Phytotaxa 18: 47-53.
19. Karavelioğulları, F.A. (2012). Verbascum L. Şu eserde: Güner, A. (ed.), Türkiye Bitkileri Listesi (Damarlı Bitkiler) s. 850-870. Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi ve Flora Araştırmaları Derneği Yayını, İstanbul.
20. Kheiri, S., Khayami, M. ve Mahmoudzadeh, A. (2009). Micromorphological and anatomical studies of certain species of Verbascum (Scrophulariaceae) in West Azerbaijan, Iran. Iran Journal of Botany 15: 105-13.
21. Klimek, B., Olszewska, M.A. ve Tokar, M. (2010). Simultaneous determination of flavonoids and phenylethanoids in the flowers of Verbascum densiflorum and V. phlomoides by high-performance liquid chromatography. Phytochemical Analysis. International Journal of Plant Chemistry and Biochemistry Techonology 21(2): 150-156.
22. Kılıç, M. (2023). Anatomy, pollen and seed morphology of endemic species Verbascum globiferum Hub.-Mor. and V. lysiosepalum Hub.-Mor. (Scrophulariaceae) in Diyarbakır, Turkey and their taxonomic importance. Bangladesh Journal of Plant Taxonomy 30(2): 201-212. https://doi.org/10.3329/bjpt.v30i2.70497
23. Kılıç, M. ve Kılıç, F.M. (2024). Comparative anatomy, pollen and seed morphology of two verbascum varieties (Scrophulariaceae) and their taxonomic significance. Celal Bayar University Journal of Science 20(1): 49-60. doi: 10.18466/cbayarfbe.1433245.
24. Küçük, N.R. (2017). Anatomical characteristics of endemic Verbascum bellum Hub. and Mor. (Scrophulariaceae). Anadolu Univ. J Sci. Technol. C- Life Sci. Biotechnol 6: 22-30.
25. Küçük, S., Elmaskaya, A. ve Göktürk, R.S. (2021). Endemic Verbascum detersile Boiss. & Heldr.'s (Scrophulariaceae) anatomical features. BioDicon 14(3): 390-395.
26. Lersten, N.R. ve Curtis, J.D. (2001). Idioblasts and other unusual internal foliar secretory structures in Scrophulariaceae. Plant Syst. Evol. 227: 63-73.
27. Lopes, L.K.C., Góes-Neto, L.A.A. Feio, A.C. (2020). Stem anatomy and its relevance for the taxonomic survey of Selaginella subg. Gymnogynum (Selaginellaceae). Plant Systematics and Evolution 306: 13. doi:10.1007/s00606-020-01655-x
28. Metcalfe, C.R. ve Chalk, L. (1950). Anatomy of Dicotyledons 2, 1. baskı, Clarendon Press., Oxford.
29. Mungan Kılıç, F. ve Kılıç, M. (2023). Anatomical studies on endemic Verbascum stepporum Murb. and Verbascum tenue Hub.-Mor., (Scrophulariaceae) species distributed in Şanlıurfa. BioDicon 165(2): 132-139.
30. Mungan Kılıç, F. ve Kılıç, M. (2024). Anatomy, palynology and seed micromorphology of Turkish rare Verbascum racemiferum Boiss. & Hausskkn Ex Boiss. (Scrophulariaceae). BioDicon 17(1): 63-71. https://doi.org/10.46309/biodicon.2023.1367629
31. Prakash, V. ve Sagar, A. (2021). To investigate leaf extracts of Verbascum thapsus Linn. for their antioxidant potential. Journal of Medicinal Plants 9(1): 37-40.
32. Özdemir, C. ve Altan, Y. (2007). Some morphological and anatomical properties of endemic Verbascum oreophilum C. Koch var. oreophilum (Scrophulariaceae). Afyon Kocatepe Univ J Sci. 7: 429-437.
33. Özdemir, B. (2015). Verbascum exuberans Hub.-Mor. ve V. splendidum Boiss. Türleri Üzerinde Morfolojik, Anatomik ve Palinolojik Bir Araştırma (Yüksek Lisans Tezi). Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa.
34. Öztürk, A., Güney, K.B., Bani, B., Güney, K., Karaveliogullari, F.A., Pinar, N.M. ve Çeter, T. (2018). Pollen morphology of some Verbascum (Scrophulariaceae) taxa in Turkey. Phytotaxa 333(2): 209-218. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.333.2.4
35. Sümertaş, G. (2013). Erzurum ve Çevresinde Yetişen Bazı Verbascum L. Taksonları Üzerinde Morfolojik, Anatomik ve Çeşitli Ekolojik Araştırmalar (Yüksek Lisans Tezi). Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
36. Tatlı, I.I. ve Akdemir, Z.F. (2006). Traditional uses and biological activities of Verbascum species. FABAD Journal of Pharmaceutical Sciences 31(2): 85.
37. Tekin, M., ve Yılmaz, G. (2018). Anatomical and palynological studies on endemic Verbascum weideman-nianum Fisch. & Mey. (Scrophulariaceae) in Turkey. Inter. J. Agricult, For. Life Sci. 2(2): 6-15.
38. Yılmaz, G. ve Dane, F. (2011). Studies on Verbascum ovalifolium and V. purpureum (Scrophulariaceae) from the vicinity of Edirne (European Turkey). Phytologia Balcanica 17(2): 205-212.
39. Yürümez, İ. (1993). Verbascum thapsus L. (Scrophula Riacezae) Türü Üzerinde Morfolojik, Anatomik ve Karyolojik Bir Araştırma (Yüksek Lisans Tezi). Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.