فيلوژني و تكامل صفت‌ها در سردۀ Geum L. از تيرۀ گل‌سرخيان در ايران: شواهدي بر اساس تجزيه‌وتحليل‌هاي توالي DNA كلروپلاستي و هسته‌اي

Phylogeny and Character Evolution of the Genus Geum L. (Family Rosaceae) from Iran: Evidence from Analyses of Plastid and Nuclear DNA Sequences

در پژوهش حاضر، فيلوژني مولكولي سردۀ Geum L. از ايران شامل 5 گونۀ G. kokanicum، G. iranicum، G. heterocarpum، G. rivale و G. urbanum متعلق به دو زيرسردۀ (Orthostylus Fisch and Mey و(Geumبا استفاده از داده‌هاي حاصل از توالي nrDNA ITS، cpDNA rpl32-trnL(UAG) و تركيبي مطالعه شدند. تجزيه‌وتحليل‌هاي فيلوژني با استفاده از روش‌هاي بيشينه صرفه‌جويي تعبيه‌شده در نرم‌افزار PAUP*، بايزين با استفاده از نرم‌افزار MrBayes و بيشينه درست‌نمايي در نرم‌افزار RaxmlGUI اجرا شدند. نتايج تجزيه‌وتحليل بيشينه صرفه‌جويي به تشكيل درخت مركزي ITS ريبوزوم هسته‌اي منجر شد كه داراي شاخۀ اصلي A حامل گونه‌هاي Geum و سرده‌هاي مرتبطِ نزديك به آن (به‌ويژه Erythrocoma Greene، Acomastylis Greene، Coluria R. Br. و Novosieversia F. Bolle) در دو گروه تك‌نياست. در تمام درختان حاصل، دو گونه از زيرسردۀ Geum گروهي تك‌نيا تشكيل دادند؛ در حالي‌كه گونه‌هاي زيرسردۀ Orthostylus به‌شكل تري‌تومي )در تجزيه‌وتحليل داده‌هاي (nrDNA ITS و يا گروه تك‌نيا )در تجزيه‌وتحليل داده‌هاي كلروپلاستي و تركيبي( ظاهر شدند. نتايج بررسي حاضر نشان دادند فيلوژني مولكولي اين سرده‌ها به‌شدت از دورگه‌گيري و پلي‌پلوئيدي (آلوپلي‌پلوئيدي) تأثير مي‌گيرد. يافته‌هاي بررسي حاضر محدودۀ سيستماتيك گونه‌هاي اين سرده در فلورا ايرانيكا و فلور ايران را حمايت مي‌كنند. در بررسي حاضر، تكامل صفت‌هاي ريخت‌شناسي ميوه، تزيينات اگزين دانۀ گرده، ريزريخت‌شناسي بذر و صفت‌هاي تشريحي دمبرگ ارزيابي شد.

In the present study, molecular phylogeny of the genus Geum L. in Iran, including 5 species (G. kokanicum, G. iranicum G. heterocarpum, G. rivale and G. urbanum) from two subgenera (Orthostylus Fisch & Mey and Geum) were studied using nrDNA ITS and cpDNA rpl32-trnL(UAG)and combined sequence data. Phylogenetic analyses were performed using maximum parsimony approach as implemented in PAUP*, Bayesian method using MrBayes programm and Maximum Likeliood analysis using RaxmlGUI software. The parsimony analysis led to the formation of nrDNA ITS majority-rule consensus tree with a main clade (A), comprising Geum species and its related genera especially Coluria R. Br., Acomastylis Greene, Erythrocoma Greene and Novosieversia F. Bolle., arranged in two monophyletic groups. In all obtained trees, the two representatives of subgenus Geum completely were resolved and formed monophyletic group. While 3 species of the subgenus Orthostylus formed both tritomy (in nrDNA ITS sequence data analysis) and monophyletic group (in cpDNA rpl32-trnL (UAG) and combined sequence dataanalysis). The results of the present study showed that phylogenetic relationship of the genus is strongly under the influence of hybridization and polyploidy (allopolyploidy). The current result support circumscriptions of the genus presented in flora Iranica and flora of Iran. In this study, the evolutionary trends of fruits morphology, exin sculpturing, seed micromorphology and petiole anatomy were evaluated.