UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU Violeta D. Agatonović Anatomska i mikromorfološka varijabilnost vr

Транскрипт

1 UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU Violeta D. Agatonović Anatomska i mikromorfološka varijabilnost vrste Crocus adamii J. Gay (Iridaceae) MASTER RAD Niš, 2015.

2 UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU Anatomska i mikromorfološka varijabilnost vrste Crocus adamii J. Gay (Iridaceae) MASTER RAD Kandidat: Violeta D. Agatonović br.ind. 138 Mentor: dr Marina Jušković Niš, decembar, 2015.

3 UNIVERSITY OF NIŠ FACULTY OF SCIENCES AND MATHEMATICS DEPARTMENT OF BIOLOGY AND ECOLOGY Anatomical and micromorphological variability of Crocus adamii J. Gay (Iridaceae) MASTER THESIS Candidate: Violeta D. Agatonović no. of index 138 Menthor: dr Marina Jušković Niš, december, 2015.

4 Zahvalnica Najsrdačnije se zahvaljujem svom mentoru prof. dr Marini Jušković na nesebičnoj pomoći i zalaganju tokom izrade ovog master rada. Ovaj rad posvećujem svojoj porodici i prijateljima.

5 Biografija kandidata Violeta D. Agatonović je roďena u Kruševcu 31. jula godine. Osnovnu školu Strahinja Popović završava u Dvoranu, zatim upisuje srednju Hemijsko-tehnološku školu u Kruševcu. Po završetku srednje škole godine upisuje Prirodno-matematički fakultet u Nišu gde završava kako osnovne akademske, tako i master studije na Departmanu za biologiju i ekologiju.

6 Sažetak U ovom radu analizirana je anatomska i mikromorfološka diferencijacija populacija vrste Crocus adamii sa područja Srbije (Leskovik, Vidlič, Knez Selo i Kunovica). UraĎena je morfometrijska analiza kvantitativnih (broj stoma na licu i naličju lista, širina kutikule lica i naličja lista, duţina i širina ćelija epidermisa lica i naličja lista, duţina i širina ćelija palisadnog parenhima, duţina i širina ćelija sunďerastog parenhima, broj provodnih snopića) i kvalitativnih karaktera (prisustvo ili odsustvo kristala u listovima, prisustvo ili odsustvo mikropapila na licu i naličju lista). Analizom dobijenih rezultata koji su prethodno statistički obraďeni uočava se da je izmeďu istraţivanih populacija došlo do anatomske i mikromorfološke diferencijacije. Najznačajniji karakteri za formiranje varijabilnosti izmeďu istraţivanih populacija su karakteri vezani za ćelije epidermisa lica i naličja lista, kao i broj provodnih snopića prvog i drugog reda. Najveća morfološka diferencijacija je izmeďu populacije sa Leskovika i populacije sa Vidliča, dok kod populacija iz Knez Sela i Kunovice dolazi do delimičnog preklapanja. Ključne reči: Crocus adamii, anatomija lista, površinske strukture lista

7 Abstract In this paper we analyzed the anatomical and micromorphological differentiation population of Crocus adamia from Serbia (Leskovik, Vidlič, Knez Selo and Kunovica). We performed morphometric analysis of quantitative (number of stomata on the front and back sheet, the width of the cuticule face and surface, length and width of the cells of the epidermis face and surface, length and width of palisade parenchyma cells, length and width of the spongy parenchyma cells, the number of vascular bundles) and qualitative character (the presence or absence of crystals in the leaves, the presence or absence of mikropapila on the obverse and reverse side of leaves). The analysis of the results that were previously processed statistically it can be seen that between the populations occurred anatomic and micromorphological differentiation. The most important characters for the formation of the variability between study populations of the characters are linked to cells of the epidermis face and surface, as well as the number of vascular bundles of the first and second order. The largest morphological differentiation between populations with Leskovik and populations with Vidliča, while the population of Knez Sela and Kunovice comes to partial overlap. Keywords: Crocus adamii, leaves anatomy, surface structure of leaves

8 Sadržaj 1. Uvod Taksonomski poloţaj roda Crocus L Biološke karakteristike i specifičnosti vrste Crocus adamii J. Gay Biogeografske i ekološke karakteristike vrste Crocus adamii J. Gay Dosadašnja istraţivanja roda Crocus L Ciljevi rada Materijal i metode rada Terenska istraţivanja i sakupljanje biljnog materijala Morfo-anatomska analiza Statistička obrada podataka Rezlutati i diskusija Poprečni presek lista vrste Crocus adamii J. Gay Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Leskovik Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Vidlič Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Knez Selo Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Kunovica Statistička analiza Zaključak Literatura...30

9 1. Uvod Rod Crocus L. obuhvata oko 100 vrsta, koje su uglavnom rasprostranjene u oblasti Mediterana. Njegov naziv potiče od grčke reči kroke ili krokos (konac) koje je dobio zbog svojih končastih ţigova (Stjepanović-Veseličić, 1976.). Biljke roda Crocus L. u narodu su najpoznatije pod nazivom šafran, ali se za njih koriste i drugi nazivi kao sto su kaćun, kačunka, kaćunka, brnďuša. (RanĎelović i saradnici, 1990). Poreklo šafrana nije precizno utvrďeno, spominju se različite zemlje Mediterana i Azije, počevši od stare Grčke, Krita, Irana (Urošević, J., 2013.). Slika 1. Freska u palati Minos u Knososu (Krit) koja prikazuje ţeteoca šafrana 1

10 Šafrani su lekovite, ukrasne, začinske i jestive biljke. Kleopatra ga je koristila kao kremu za potamnjivanje koţe, stari Rimljani su sa njim ukrašavali postelju mladenaca, Feničani su ga smatrali lekom, a alhemičari su od njega proizvodili zlato. Zlato je, naravno, bilo laţno, ali je imalo pravi sjaj, zbog intenzivne ţute boje koju šafran poseduje. Njegova moć bojenja izuzetno je jaka. Dovoljan je samo jedan gram da se tri hiljade litara vode oboji u intenzivno ţutu boju. Šafran je dekorativna biljka, njegovi cvetovi ulepšavaju strane mnogih planina i vrtove mnogih uzgajivača. Pored toga, pastiri koriste gomolje za ishranu. Još u Starom zavetu istican je kao najskupoceniji u odnosu na sve druge tada poznate začine. U tom smislu do danas ništa se nije promenilo, jer se i dalje smatra skupljim čak i od zlata. Ovo nije nimalo slučajno, jer je za kilogram kralja začina, kako ga mnogi u svetu nazivaju, potrebno ubrati cvetova. Dobija se od vrhova ţigova tučka i prepoznaje se po prijatno gorkom ukusu, intezivne arome ali pre svega po zlatastoj obojenosti jela. Slika 2. Izdvajanje ţigova tučka za pripremu začina (a) i izgled začina (b) (a) (b) 2

11 Šafran poseduje i mnogobrojna lekovita svojstva.vekovima se kao lek upotrebljava protiv oboljenja bubrega, poremećaja u radu srca koje je ispoljeno u vidu preskakanja i aritmije, poboljšava apetit i reguliše varenje. MeĎutim, istraţivanja su pokazala da, bez obzira na lekovitost, ukoliko se sa njim nesavesno rukuje ili se uzima u prekomernim količinama, moţe doći do ugroţavanja zdravlja. Dnevna količina šafrana koja se bez rizika sme uneti u organizam je dva do tri grama (Davidović, S.,A., 2013.). 1.1 Taksonomski položaj roda Crocus L. Sistematika roda Crocus L. Carstvo: Plantae Razdeo: Magnoliophyta Klasa: Liliopsida Red: Iridales Familija: Iridaceae Sub.familija: Crocoideae Rod:Crocus Rod Crocus L. pripada tribusu Ixieae Dumort. podfamilije Crocoideae Burnett (syn. Ixioideae Reichenb. ex Klatt) iz familije Iridaceae (Reeves i saradnici, 2001, Reveal, 2012.). Rod Crocus L. čini stotinak zeljastih višegodišnjih vrsta biljaka, od kojih su 43 vrste zastupljene u Evropi, 32 na Balkanskom poluostrvu i 17 u Srbiji (RanĎelović i saradnici, 1990.). Rod je podeljen u dva podroda: Crocus sa 16 vrsta i Crocirus (Schur) Methew sa jednom vrstom (Mathew, 1982.; RanĎelović i saradnici, 1990.). U drugom podrodu navedena je samo jedna vrsta, C. banaticus Gay (RanĎelović i saradnici, 1990). 3

12 1.2 Biološke karakteristike i specifičnosti vrste Crocus adamii C. adamii je višegodišnja biljka visine cm. Tunika gomolja je kafene boje. Prema vrhu završava se u vidu zaoštrenih šiljaka, a prema bazi, podeljena je u koncentrične prstenove. Na osnovi tunike je poloţen vodoravno zadebljali koţasti disk. Broj listova je oko 3-4 (retko 5), na ivicama rebra i obodu lista sa papilama, u vreme cvetanja doseţu do ţdrela. Brakteje i brakteole duge 4,5-7 cm, papirasto-membranozne. Broj cvetova od 1 do 3. Cev perigona, u gornjem delu ljubičasta ili sa paralelnim ljubičastim linijama koje se prema vrhu proširuju i nastavljaju na segmente perigona. Cev perigona je oko 4,5-8 cm duga. Segmenti perigona 2-3 x 0,7-1 cm dugi, boja moţe da varira od inteziovno do bledo ljubičasto-plave, ponekad su i bledi, sa 3-5 ljubičaste pruge u većini slučajeva na spoljašnoj strani spoljašnjih segmenata, unutrašnja strana perigonovih segmenata je obojena. Filamenti i antere su ţuti, filamneti su 0,5-0,6 cm dugi, a antere 1,2-1,7 cm duge i prema bazalnom delu se nastavljaju u ušaste reţnjeve koji su dugi 2,5 mm. Ţdrelo perigona je ţuto. Stubić pri osnovi ţdrela ţut, u gornjem delu narandţast, deli se na nivou prve trećine duţine antera u tri narandţaste stigmatične grane, koje su u nivou antera, ili ih neznatno nadvisuju antere, retko neznatno više. Čaura je sa malim braon semenima (Pulević, 1976.). 4

13 Slika 3. Crocus adamii na prirodnom staništu Slika 4. Morfologija roda Crocus 5

14 1.3 Biogeografske i ekološke karakteristike vrste Crocus adamii C. adamii cveta od februara do aprila, a plodonosi od marta do maja. Raste na brdovitim pašnjacima i livadama, planinskim livadama, u termofilnim šumama, bukovim šumama i grabovim šikarama (RanĎelović i saradnici, 1990.). Opšte rasprostranjenje vrste C. adamii je Srbija, Makedonija, Bugarska, Turska, Iran, Rusija (RanĎelović i saradnici, 1990.). Kada je u pitanju rasprostranjenje u Srbiji ova vrsta pokriva kontinuiranu površinu od Sokolovika i Rtnja do Rudina planine, i prisutna je u krečnjačkim oblastima istočne Srbije (krečnjačko zemljište je dobro propustljivo za vodu, pa je zbog toga toplo, suvo i dobro aerisano). Netačno je da se ova vrsta moţe naći na silikatnom zemljištu Seličevice, Dobre Glave, u šumi oko Vranjske Banje, oko Vlasotinca i brda blizu Leskovca kako su neki autori tvrdili (RanĎelović i saradnici, 1990). Timočki region: Rtanj (Pančić, 1874: 666; Stjepanović-Veseličić u Fl. SRS 8: 11, 1976); Tupiţnica (RanĎ.): Rtanj (BEO). Pored Zaječara: Glogovica, Bela Reka, Dubočane (RanĎ.). Niški region: oko Niša i Pirota (Pančić, 1884: 222); Niš, Seličevica (?), Suva Planina (Petrović, 1882: ); oko Pirota (Adamović, 1908: 207; 1892: 23; Ničić, 1892); na Belavi, Basaru, Vidliču, Stolu, Rasnici (Adamović, 1908: 207); Suva Planina (Jovanović-Dunjić, 1955); Sićevačka klisura, Suva Planina (RanĎelović V. i N., 1984: 394); selo Sićevo, Vis (Hill, 1985: 190); Sićevačka klisura i Staničenje (RanĎelović, Stamenković, 1986: 407); Belava, Sićevo, Kunovica, Suva Planina, Vlaška Planina (RanĎ.). Južno Moravski region: na Rakošu, pored Vlasotinca (Adamović, 1908: 207); Rudina Planina (RanĎelović, Stamenković, 1987: 51; RanĎ.). (RanĎelović i saradnici, 1990). C. adamii pripada mezijskoj provinciji, pontskom flornom elementu (RanĎelović i sardnici, 1990). Populacija vrste Crocus adamii se u literaturi različito tretira u taksonomskom smislu. Mathew klasifikuje ove biljke kao podvrstu Crocus biflorus (Mathew, 1982); Hayek joj dodeljuje rang forme (Hayek,1933) kao i (Stjepanović-Veseličić Fl. SRS 8: 11, 1976); Pulević je smatrao da se radi o vrsti (Pulević, 1976), a sa ovim stavom su se sloţili i (RanĎelović i 6

15 saradnici, 1990). Iz tog razloga je prihvaćeno rešenje (Gay, 1831), i vrsta je odvojena od Crocus biflorus (RanĎelović i saradnici, 1990). Genotip vrste je 2n= Dosadašnja istraživanja roda Crocus L. Proučavanje vrsta roda Crocus u Srbiji počinje godine, kada je nemački botaničar Stefan von Hausen prikupio biljku u cvetu blizu Beograda, koju je francuski lekar i botaničar Clusius identifikovao kao "Crocus vernus latifolius flavo flore" (C. flavus). Inače teritorija Srbije je pogodna za različita istraţivanja roda Crocus L., jer neke vrste imaju kompletan areal rasprostranjenja na području Srbije. To su vrste: Crocus alexandrii i Crocus kosaninii (RanĎelović i saradnici, 1990). Detaljna analiza roda Crocus L. u Srbiji je prvi put bila preduzeta od strane Josifa Pančića. U njegovoj kapitalnoj knjizi "Flora Kneţevine Srbije" (Pančić, 1874) i u njenom dodatku (Pančić, 1884) on je nabrojao 8 vrsta roda Crocus na srpskoj teritoriji: C. iridiflorus, C. flavus, C. vernus, C. reticulatus, C. banaticus, C. biflorus, C. chrysanthus i C. veluchensis. U ovim delima Pančić je ukazao na brojne probleme u identifikaciji pojedinih predstavnika roda. Sintezu istraţivanja roda Crocus obavljenih do sedamdesetih godina 20. veka na području Srbije dala je Stjepanović-Veseličić, koja je navela 10 samoniklih i jednu kultivisanu vrstu C. sativus (Stjepanović-Veseličić, 1976). Na području bivše Jugoslavije Pulević je prvi uradio reviziju celokupnog roda Crocus (Pulević, 1976). On je uspeo da u odreďenom stepenu razjasni velika odstupanja u nomenklaturi i horologiji ovog roda koji se mogu naći u publikovanim radovima i florama. Otkrio i jednu novu vrstu za floru Srbije (C. pallasii) i jednu novu vrstu za nauku na teritoriji Srbije (C. kosaninii). Njegov predlog da se agregat vrsta C. biflorus podeli u nekoliko zasebnih vrsta (C. adamii, C. weldenii, C. alexandri) je dobro prihvaćen i predstavlja značajan doprinos poznavanju ovog roda. Ukazao je i na razlike koje postoje izmeďu ovih vrsta unutar granica Srbije, što je kasnije razraďeno i dopunjeno. Istraţivanja su pokazala da u Srbiji rastu i druge vrsta ovog roda, kao što su C. olivieri Gay na Rujan planini, C. dalmaticus (Leskovac, Prizren), a opisana je i jedna nova vrsta za nauku iz agregata C. sieberi, C. rujanensis RanĎ. i Hill. TakoĎe su utvrďene i granice rasprostranjenja C. tommasinianus i C. vernus subsp. vernus. 7

16 Ostala su dva nerešena problema: postojanje C. banaticus Gay na teritoriji Srbije i postojanje drugih vrsta roda na Vršačkom bregu, osim vrste C. reticulatus (RanĎelović i saradnici, 1990). Najznačajnija i najbrojnija istraţivanja roda Crocus van Srbije su sprovedena na teritoriji Turske, i upravo sa te teritorije potiču najnovija istraţivanja, a u nešto manjem broju na teritorijama Ukrajine, Bugarske, Grčke i Italije. Mathew i Rudall su istraţivali anatomiju lista roda Crocus u kontekstu sa sistematikom subfamilije (Mathew i Rudall, 1990). Rudall je istraţivao sistematiku i anatomiji Iridaceae i utvrdio njihovu filogeniju u vezi sa kladističkom analizom karaktera za morfologiju, biohemiju i anatomiju (Rudall,1993). Kandemir je izučavao morfologiju, anatomiju i ekologiju endemske vrste Crocus pestalozzae bioss.(iridaceae) u Turskoj (Kandemir, 2009). Postoje nekoliko studija o anatomiji i morfologiji roda Crocus u Turskoj (Erol i Küçüker, 2005,2007). Coskun je sa saradnicima proučavao filogenetski odnos roda Crocus (Iridaceae) u Turskoj na osnovu morfoloških i anatomskih karakteristika (Coşkun i saradnici, 2010). Akhgari je sa saradnicama proučavao anatomiju vrste Crocus gilanicus (Akhgari i saradnici, 2010), Akyol je proučavao morfologiju i anatomiju vrste Crocus biflorus Miller subsp. Pulchricolor (Herbert) Mathew (Iridaceae), (Akyol, 2014). 8

17 2. Ciljevi rada Na osnovu pregledane literature utvrďeno je da vrsta Crocus adamii nije proučavana sa aspekta anatomske i mikromorfološke varijabilnosti na području Srbije. U okviru sprovoďenja ovog istraţivanja, definisani su sledeći ciljevi: 1. sakupljanje, identifikacija i fiksacija sakupljenog materijala, 2. analiza površinskih struktura listova, 3. analiza anatomskih karakteristika listova, 4. utvrďivanje stepena varijabilnosti mikromorfoloških i anatomskih karakteristika, 5. statistička obrada dobijenih podataka. 9

18 3. Materijal i metode rada 3.1 Terenska istraživanja i sakupljanje biljnog materijala Sakupljanje biljnog materijala, njihova identifikacija i terenska proučavanja na različitim lokalitetima ispitivane vrste obavljena su od strane profesora Vladimira Randjelovića. Materijal za analizu sakupljen je sa četiri lokaliteta i to: Leskovik, Vidlič, Knez Selo, Kunovica. Uzorci sakupljeni na terenu fiksirani su u 50 % etanolu. 3.2 Morfo-anatomska analiza Za analizu površinskih struktura korišćeni su preparati sljuštenog epidermisa lista. Sa svake biljne individue se iz središnjeg dela lista uzme mali deo (0,5 x 0,5 cm) i prenosi u vodonik peroksid (H2O2), pri čemu se dodaje kalijum hidroksid (KOH). Na takav način listovi su omekšani i izbeljeni. Nakon toga se prebacuju u glicerol i uzorci su spremni za mikroskopsko posmatranje. Na predmetnu pločicu se u par kapi glicerola stavljaju uzorci, pokrivaju pokrovnim staklom i posmatraju pod mikroskopom na različitim uvećanjima. Preparati su slikani i analizirani kamerom Leica DFC490, na mikroskopu Leica DM Merenja su vršena u programu ImageJ. Podaci su obraďeni u programu Microsoft Office Excel. Za analizu anatomskih karakteristika listova korišćen je biljni materijal sakupljen na terenu i fiksiran u 50% etanolu. Na ručnom mikrotomu su napravljeni poprečni preseci listova. Nakon izrade preseci su izbeljeni parazonom i dvojno bojeni bojama alcijan blue i safranin, čime je dobijena diferencijalna obojenost pojedinih struktura biljnog tkiva. Nakon provlačenja kroz seriju alkohola rastuće koncentracije (50% % etanol) preseci su prebačeni na mikroskopsku pločicu, pokriveni glicerin-ţelatinom i pokrovnim staklom. Vršena su merenja kutikule i epidermisa lica i naličja, palisadnog i sunďerastog tkiva i beleţio se broj provodnih snopića, koji su svrstavani u provodne snopiće I, II, i III reda u odnosu na veličinu. Preparati poprečnog preseka lista su slikani kamerom Leica DFC490, na mikroskopu Leica DM Podaci su obraďeni u programu Microsoft Office Excel. 10

19 3.3 Statistička obrada podataka Dobijeni rezultati merenja unešeni su u tabele i statistički obraďeni u Excell-u, pri čemu je odreďivana aritmetička srednja vrednost i standardna devijacija za svaki karakter. Univarijaciona, multivarijaciona analiza varijansi i kanonična diskriminantna analiza uraďene su u program SYSTAT 12 (Systat software, Inc. 2007). 11

20 4. Rezlutati i diskusija 4.1 Poprečni presek lista vrste Crocus adamii Listovi su bifacijalne graďe i na poprečnom preseku imaju jedinstven i prepoznatljiv oblik. Od središnjeg dela koji je ispunjen parenhimskim ćelijama polaze bočni nastavci koji se pri vrhu savijaju prema unutrašnjem delu lista. Kutikula i epidermis lica lista su razvijeniji od kutikule i epidermisa naličja lista. Ispod epidermisa nalazi se palisadni parenhim koji se sastoji od dva sloja ćelija, dok se sunďerasti parenhim najčešće sastoji od tri sloja ćelija. U lisnom mezofilu izmeďu sunďerastog i palisadnog parenhima javljaju se kolateralni provodni snopići koji su postavljeni tako da se naizmenično smenjuju veći i manji. Stome se nalaze na naličju lista, amocitnog tipa su i javljaju se u nivou ili blago uvučene u ćelije epidermisa. Na poprečnom preseku lista mogu se uočiti jednoćelijske papile, dok se kristali mogu uočiti na preparatima izbeljenih listova i prisutni na svim jedinkama analiziranih populacija, kao i papile (Slika 5.). 12

21 Slika 5. Poprečni presek lista Crocus adamii (lokalitet Kunovica) x10 1. kutikula naličja lista 5. središnji sloj izgraďen od parenhimskih ćelija 2. epidermis naličja lista 6. provodni snopić 3. ćelije palisadnog tkiva 7. epidermis lica lista 4. ćelije sunďerastog tkiva 8. kutikula lica lista 13

22 Redni broj Debljina kutikule lica lista (µm) Visina ćelija epidermisa lica lista (µm) Širina ćelija epidermisa lica lista (µm) Visina palisadnog parenhima (µm) Širina palisadnog parenhima (µm) Visina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Širina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Visina ćelija epidermisa naličja lista (µm) Širina ćelija epidermisa naličja lista(µm) Debljina kutikule naličja lista (µm) Broj provodnih snopića (ukupno) Broj provodnih snopića (I reda) Broj provodnih snopića (II reda) Broj provodnih snopića (III reda) 4.2 Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Leskovik Tabela 1. Podaci za morfo-anatomsku analizu vrste C. adamii iz populacije na lokalitetu Leskovik

23 Slika 6. Stome na preparatu sljuštenog epidermisa lista iz populacije na lokalitetu Leskovik x40 Slika 7. Poprečni presek lista sa jednoćelijskom papilom (1) na lokalitetu Leskovik x5 15

24 Redni broj Debljina kutikule lica lista (µm) Visina ćelija epidermisa lica lista (µm) Širina ćelija epidermisa lica lista (µm) Visina palisadnog parenhima (µm) Širina palisadnog parenhima (µm) Visina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Širina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Visina ćelija epidermisa naličja lista(µm) Širina ćelija epidermisa naličja lista (µm) Debljina kutikule naličja lista (µm) Broj provodnih snopića (ukupno) Broj provodnih snopića (I reda) Broj provodnih snopića (II reda) Broj provodnih snopića (III reda) 4.3 Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Vidlič Tabela 2. Podaci za morfo-anatomsku analizu vrste C. adamii iz populacije na lokalitetu Vidlič

25 Slika 8. Stome na preparatu sljuštenog epidermisa lista iz populacije na lokalitetu Vidlič x40 Slika 9. Poprečni presek lista na lokalitetu Vidlič x5 Slika 10. Provodni snopići na poprečnom preseku lista na lokalitetu Vidlič x40 17

26 Redni broj Debljina kutikule lica lista (µm) Visina ćelija epidermisa lica lista (µm) Širina ćelija epidermisa lica lista (µm) Visina palisadnog parenhima (µm) Širina palisadnog parenhima (µm) Visina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Širina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Visina ćelija epidermisa naličja lista(µm) Širina ćelija epidermisa naličja lista (µm) Debljina kutikule naličja lista (µm) Broj provodnih snopića (ukupno) Broj provodnih snopića (I reda) Broj provodnih snopića (II reda) Broj provodnih snopića (III reda) 4.4 Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Knez Selo Tabela 3. Podaci za morfo-anatomsku analizu vrste C. adamii iz populacije na lokalitetu Knez Selo

27 Slika 11. Kristali na preparatu sljuštenog epidermisa lista iz populacije na lokalitetu Knez Selo x20 Slika 12. Jednoćelijska papila na poprečnom preseku lista na lokalitetu Kez Selo x40 Slika 13. Poprečni presek lista na lokalitetu Knez Selo x10 19

28 Redni broj Debljina kutikule lica lista (µm) Visina ćelija epidermisa lica lista (µm) Širina ćelija epidermisa lica lista (µm) Visina palisadnog parenhima (µm) Širina palisadnog parenhima (µm) Visina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Širina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Visina ćelija epidermisa naličja lista(µm) Širina ćelija epidermisa naličja lista (µm) Debljina kutikule naličja lista (µm) Broj provodnih snopića (ukupno) Broj provodnih snopića (I reda) Broj provodnih snopića (II reda) Broj provodnih snopića (III reda) 4.5 Anatomske i mikromorfološke karakteristike populacije sa lokaliteta Kunovica Tabela 4. Podaci za morfo-anatomsku analizu vrste C. adamii iz populacije na lokalitetu Kunovica

29 Slika 14. Stome na preparatu sljuštenog epidermisa lista iz populacije na lokalitetu Kunovica x40 Slika 15. Jednoćelijska papila na poprečnom preseku lista na lokalitetu Kunovica x40 Slika 16. Provodni snopić na poprečnom preseku lista na lokalitetu Kunovica x40 21

30 4.6 Statistička analiza Tabela 5. Univarijaciona analiza varijansi na nivou pojedinačnih karaktera analiziranih populacija vrste C. adamii Karakter Kunovica Vidlič Leskovik Knez Selo f p Debljina kutikule lica lista (µm) Visina ćelija epidermisa lica (µm) Širina ćelija epidermisa lica (µm) Visina ćelija palisadnog parenhima (µm) Širina ćelija palisadnog parenhima (µm) Visina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Širina ćelija sunđerastog parenhima (µm) Visina ćelija epidermisa naličja lista (µm) Širina ćelija epidermisa naličja lista (µm) Debljina kutikule naličja lista (µm) Ukupan broj provdnih snopića Broj provodnih snopića I reda Broj provodnih snopića II reda Broj provodnih snopića III reda Dužina stoma (µm) Širina stoma (µm) Površina stoma (µm) 4,062 ± 0,316 5,113±0,586 5,614±0,405 4,586±0,232 81,200 0,000 18,576± 0,999 16,965±1,924 13,568±1,155 16,025±2,219 48,042 0,000 16,981± 1,002 15,603±1,408 12,984±1,112 15,840±1,194 60,641 0,000 40,625 ± 2,034 41,070±6,339 35,932±2,077 42,975±5,264 14,064 0,000 14,107 ± 0,722 14,358±1,115 13,686±0,848 14,343±0,762 3,847 0,011 19,618 ±1,005 21,598±2,173 19,593±1,666 21,015±1,378 11,783 0,000 17,613±1,066 18,584±1,293 16,749±0,883 18,305±0,731 19,477 0,000 14,583±0,550 16,818±1,901 12,817±0,978 13,282±1,542 53,132 0,000 13,844 ±0,581 16,382±1,965 12,827±1,052 13,915±1,232 40,141 0,000 2,636 ±0,111 4,105±0,599 3,387±0,453 2,606±0, ,306 0,000 13,133±0,571 13,067±0,365 13,533±0,507 13,167±0,791 3,928 0,010 4,000 ±0,000 4,000±0,000 4,000±0,000 4,000±0,000 4,267±0,521 5,000±0,000 4,967±0,183 4,367±0,669 23,945 0,000 4,867±0,629 4,033±0,414 4,567±0,504 4,800±0,407 17,395 0,000 32,255±1,369 31,992±1,809 32,127±2,710 31,174±1,516 1,927 0,129 28,918±1,812 26,911±1,331 29,161±2,560 27,546±1,629 9,842 0, ,815±67, ,675±65, ,388±68, ,875±57,953 11,296 0,000 22

31 Najveća debljina kutikule lica lista zabeleţena je na lokalitetu Leskovik (5,614±0,405 μm), dok je najmanja debljina kutikule lica lista zabeleţena na lokalitetu Kunovica (4,062±0,316 μm). Jedinke na lokalitetu Kunovica imaju najveću visinu ćelija epidermisa lica lista (18,576±0,999 μm), dok jedinke na lokalitetu Leskovik imaju najmanju visinu ćelija epidermisa lica lista (13,568±1,155 μm). Širina ćelija epidermisa lica lista takoďe je najveća je na lokalitetu Kunovica (16,981±1,002 μm), a najmanja na lokalitetu Leskovik (12,984±1,112 μm). U populaciji iz Knez Sela zabeleţena je najveća visina ćelija palisadnog parenhima (42,975±5,264 μm), dok je u populaciji iz Leskovika zabeleţena najmanja (35,932±2,077 μm). Jedinke na lokalitetu Vidlič imaju najveću širinu ćelija palisadnog parenhima (14,358±1,115 μm), dok je najmanja širina zabeleţena u populaciji iz Leskovika (13,686±0,848 µm). Najveća visina ćelija sunďerastog parenhima karakteristična je za lokalitet Vidlič (21,598±2,173 μm), a najmanja za lokalitet Leskovik (19,593±1,666 μm). Širina ćelija sunďerastog parenhima najveća je na lokalitetu Vidlič (18,584±1,293 μm), dok je najmanja na lokalitetu Leskovik (16,749±0,883 μm). U populaciji sa lokaliteta Vidlič visina ćelija epidermisa naličja lista je najveća (16,818±1,901 μm), dok je najmanja na lokalitetu Leskovik (12,817±0,978 μm). Što se tiče širine ćelija epidermisa naličja lista, ona je najveća na lokalitetu Vidlič (16,382±1,965 μm), a najmanja na lokalitetu Leskovik (12,827±1,052 μm). Debljina kutikule naličja lista najveća je na lokalitetu Vidlič (4,105±0,599 µm) dok je najmanja zabeleţena kod jedinki iz populacije sa lokaliteta Knez Selo (2,606±0,177 µm). Naveći broj provodnih snopića karakterističan je za lokalitet Leskovik (13,533±0,507) dok je najmanji karakterističan za lokalitet Vidlič (13,067±0,365). Broj provodnih snopića I reda je jednak u svim populacijama (4,000±0,000, 4,000±0,000, 4,000±0,000, 4,000±0,000), dok se kod ukupnog broja provodnih snopića II i III reda javlja varijabilnost, gde se njaveći broj provodnih snopića II reda sreće u populaciji sa lokaliteta Vidlič (5,000±0,000), a najmanji u populaciji sa lokaliteta Kunovica (4,267±0,521), dok je najveći broj provodnih snopića III reda karakterističan za jedinke iz populaciji sa lokaliteta Kunovica (4,867±0,629) a najmanji iz lokaliteta Vidlič (4,033±0,414). Najveća duţina stoma je zabeleţena u populaciji iz Kunovice (32,255±1,369 µm), dok je širina i površina najveća kod jedinki iz populacije sa lokaliteta Leskovik ( širina 29,161±2,560 µm; površina 754,388±68,612 µm). Najmanja širina stoma je zabeleţena na lokalitetu Vidlič 23

32 (26,911±1,331 µm), dok je najmanja duţina i površina zabeleţena na lokalitetu Knez Selo (duţina 31,174±1,516 µm; površina 675,875±57,953 µm). Rezultati univarijacione analize varijansi (ANOVA) pokazuju da svi istraţivani karakteri izuzev širine ćelija palisadnog parenhima i duţine stoma imaju statistički značaj u formiranju razlika izmeďu jedinki vrste C. adamii. Tabela 6. Multivarijaciona analiza varijansi na nivou grupnih karaktera analiziranih populacija vrste C. adamii Test Vrednost F df p Wilks's Lambda 0,013 20,777 48, 301 0,000 Pillai Trace 2,168 16,774 48, 309 0,000 Hotelling-Lawley Trace 11,913 24,735 48, 299 0,000 Testovi multivarijacione analize varijansi koji su prikazani u Tabeli 6. pokazuju postojanje statistički značajnih razlika na nivou grupnih karaktera analiziranih populacija vrste C. adamii. 24

33 Slika 17. Pozicije karakterističnih vrednosti po faktorima analiziranih populacija vrste C. adamii Za utvrďivanje ukupne varijabilnosti dobijenih morfo-anatomskih podataka istraţivanih populacija C. adamii uraďena je analiza glavnih komponenti (PCA). PCA analiza pokazuje da 75,642% ukupne varijabilnosti objašnjavaju 5 glavnih komponeti (Tabela 7). Najveći doprinos u formiranju varijabilnosti ima prva glavna komponenta sa 25,418 %. U formiranju tolike varijabilnosti najveći značaj imaju osobine vezane za visinu i širinu ćelija epidermisa, kao i visina ćelija palisadnog parenhima, odnosno širina ćelija sunďerastog parenhima. Druga komponenta ima doprinos u formiranju varijabilnosti sa 18,499 %. Najveći značaj imaju osobine koje su vezane za debljinu kutikule epidermisa lica i naličja lista, kao i broj provodnih snopića I i II reda. U trećoj glavnoj komponenti (14,574 %) karakteri koji su 25

34 najznačajniji za strukturu varijabilnosti su broj provodnih snopića III reda, širina i duţina stoma. Ukupan broj provodnih snopića je najveći doprinos četvrtoj glavoj komponenti (9,410%), (Tabela 7, Slika 18). Ovakve vrednosti izmeďu procentalnog učešća u ukupnoj varijabilnosti pokazuju na veoma kompleksnu varijabilnost i da prve tri glavne komponenta imaju najvećeg značaja u formiranju varijabilnosti. Tabela7. Procenat ukupne varijanse analiziranih populacija vrste C. adamii Faktor 1 Faktor 2 Faktor 3 Faktor 4 Faktor 5 Ukupno % 25,418 18,499 14,574 9,410 7,741 75,642 Tabela 8. PCA za pojedinačne karaktere analiziranih populacija vrste C. adamii Karakteri Faktor 1 Faktor 2 Faktor 3 Faktor 4 Faktor 5 Debljina kutikule lica lista -0,454 0,694 0,037 0,013 0,106 Visina ćelija epidermisa lica 0,701-0,393 0,305 0,111-0,148 Širina ćelija epidermisa lica 0,703-0,482 0,149-0,046-0,069 Visina ćelija palisadnog parenhima 0,612-0,144 0,145-0,118 0,529 Širina ćelija palisadnog parenhima 0,446 0,013-0,046 0,147-0,193 Visina ćelija sunđerastog parenhima 0,490 0,303 0,097-0,299 0,578 Širina ćelija sunđerastog parenhima 0,677 0,100-0,028 0,033 0,398 Visina ćelija epidermisa naličja lista 0,625 0,286 0,452 0,303-0,295 Širina ćelija epidermisa naličja lista 0,677 0,309 0,418 0,254-0,186 Debljina kutikule naličja lista 0,096 0,792 0,228 0,051-0,255 Ukupan broj provodnih snopića -0,321-0,009 0,066 0,862 0,343 Broj provodnih snopića I reda -0,201 0,697 0,278 0,266 0,249 Broj provodnih snopića II reda -0,173-0,676-0,126 0,585 0,120 Broj provodnih snopića III reda -0,281-0,147 0,803-0,147 0,018 Dužina stoma -0,497-0,361 0,678-0,100 0,076 Širina stoma -0,497-0,263 0,741-0,133 0,063 26

35 FACTOR(2) FACTOR(1) POPULACIJA Kunovica Vidlič Leskovik Knez Selo Slika 18. Analiza osnovnih komponenti (PCA) analiziranih populacija vrste C. adamii Diskriminantna kanonična analiza morfo-anatomskih karaktera lista istraţivanih populacija C. adamii pokazuje slične rezultate kao analiza osnovnih komponenti u pogledu razdvajanja populacija. Na osnovu ove analize jasno se uočava morfološko razdvajanje istraţivanih populacija. Na slici 18 uočava se grupisanje istraţivanih populacija u tri grupe. Prva grupa bi obuhvatila populaciju sa Leskovika, drugu grupu populaciju sa Vidliča, a treću grupu čine populacije iz Knez Sela i Kunovice kod kojih dolazi i do delimičnog preklapanja. Ovi rezulati predstavljaju dobru polaznu osnovu za dalja detaljnija proučavanja diferenciranosti populacija vrste C. adamii. 27

36 SCORE(2) SCORE(1) POPULACIJA Kunovica Vidlič Leskovik Knez Selo Slika 19. Pozicije karakterističnih vrednosti po faktorima analiziranih populacija vrste C. adamii 28

37 5. Zaključak Analizom rezultata dobijenih istraţivanjem anatomskih i mikromorfoloških karakteristika četiri populacija vrste Crocus adamii došli smo do sledećih zaključaka: listovi su bifacijalne graďe, imaju jedinstven i prepoznatljiv oblik. Stome se nalaze na naličju lista i amocitnog tipa su. Romboidni kristali i jednoćelijske papile su uočene na preparatima listova svih populacija, za utvrďivanje anatomske varijabilnosti analizirana su 16 kvantitativna karaktera. Za svaki od kvantitativnih karaktera uraďena je osnovna i univarijaciona statistička analiza (ANOVA), multivarijaciona analiza varijansi (MANOVA), analiza osnovnih komponenti (PCA) i diskriminantna analiza osnovnih komponenti (DCA), rezultati univarijacione analize varijansi (ANOVA) pokazuju da svi istraţivani karakteri izuzev širine ćelija palisadnog parenhima i duţine stoma imaju statistički značaj u formiranju razlika izmeďu jedinki vrste C. adamii, testovi multivarijacione analize varijansi pokazuju postojanje statistički značajnih razlika na nivou grupnih karaktera analiziranih populacija vrste C. adamii, rezultati analize osnovnih komponenti (PCA) ukazuju na veoma sloţenu strukturnu varijabilnost analiziranih vrsta i da se već na prve dve ose mogu uočiti trendovi morfološke diferencijacije. Najznačajniji karakteri za formiranje varijabilnosti izmeďu istraţivanih populacija su karakteri vezani za ćelije epidermisa lica i naličja lista, kao i broj provodnih snopića prvog i drugog reda, diskriminantna kanonična analiza morfo-anatomskih karaktera lista istraţivanih populacija C. adamii pokazuje razdvajanje istraţivanih populacija. Prva grupa bi obuhvatila populaciju sa Leskovika, drugu grupu populaciju sa Vidliča, a treću grupu čine populacije iz Knez Sela i Kunovice kod kojih dolazi i do delimičnog preklapanja, ovaj rad prestavlja samo početak istraţivanja vrste Crocus adamii. Dalja istraţivanja bi trebala da utvrde i obuhvate preostale lokalite vrste, kao i da se izvrši morfo-anatomska analiza drugih delova biljke. 29

38 6. Literatura Akan, H., Eker, İ., Satil, F., 2007: The morphological and anatomical properties of endemic Crocus leichtlinii (d. Dewar) Bowles (Iridaceae) in Turkey. - Pakistan Journal of Botany 39: Akhgari, H., Mammadov, S., T., Hoor, S., S., Kaviani, B., 2010: Anatomical Investigation of Endemic Crocus gilanicus American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Sciences 9: Akyol, Y., 2014: The morphological and anatomical studies on endemic Crocus biflorus Miler subsp. Pulchricolor (Herbert) Mathew (Iridaceae) in Turkey. - Pakistan Journal of Botany 46: Akyol, Y., Durmuskahya, C., Kocabaş, O., Pekőnűr, S., Őzdemir, C., 2014: The morphological and anatomical investigation of two endemic Crocus L. (Iridaceae) species of Turkey. Pakistan Journal of Botany 46: Amirnia, R., Bayat, M., Tajbakhsh, M., 2014: Effects of nano fertilizer application and maternal corm weight on flowering at some saffron (Crocus sativus L.) ecotypes - Turkish Journal of Field Crops 19: Canda, F., Şik L., Kesercioqlu, T., 2009: Cytotaxonomical studies on some Crocus L. taxa inturkey. - African Journal of Biotechnology 8: Candan, F., Ozhatay, N., 2013: Crocus chrysanthus s. lato (Iridaceae) in Turkey Annales Botanici Fennici 50: Choob, V., 2000: Patterns of flower and inflorescence architecture in Crocus L. (Iridaceae). - Annali di Botanica LVIII: Coşkun, F., Selvi, S., Satil, F., 2010: Phylogenetic relationships of some Turkish Crosus (Iridaceae) taxa based on morphological and anatomical characters. Turkish Journal of Botany 34:

39 Clusius, C., 1601: Rariarum plantarum historia. Antverpen. 53.pdf Davidović, S. A., 2013: Diferencijacija vrsta Crocus adamiigay i Crocus chrysanthusherb. u Srbiji na osnovu morfoloških osobina, Master thesis, - Prirodno matematički fakultet, Univerziteta u Nišu. da.pdf Erol, O., Küçüker, O., 2007: Leaf Anatomy of Some Endemic Crocus L. (Iridaceae) Taxa from the West Anatolia. International Journal of Botany 3: Erol, O., Kuϋçϋker, O., Üzen, E., 2008: Corm tunic morphology of Turkish Crocoideae (Iridaceae) and their systematic significance. - Nordic Journal of Botany 26: Erol, O., Kaya, B., H., Tanyolac, B., M., Sik, L., Tuna, M., Can, L., 2014: The genus Crocus, series Crocus (Iridaceae) in Turkey and 2 East Aegean islands: a genetic approach - Turkish Journal of Biology 38: Ghaffari, S. M., Bagheri, A., 2009: Stigma variability in saffron (Crocus sativus L.). - African Journal of Biotechnology 8: Guacchio, E. D., Caputo, P., 2008: Crocus imperatiand Crocus suaveolens(iridaceae),two controversial endemic crocuses from Central and Southern Italy morphometrics, lectotypification and chorology. - Botanical Journal of the Linnean Society 158: Kandemir, N., 2009: Morphology, anatomy and ekology of critically endangered endemic Crocus pestalozzae bioss. (Iridaceae) in north-west Turkey. Bangladesh Journal of Botany 38: Karamplianis, T., Tsiftsis, S., Constantinidis, T., 2013: The genus Crocus (Iridaceae) in Greece: some noteworthy floristic records and karyotypes. Phytologia Balcanica 19:

40 Kostić, Lj., D., 2014: Morfo-anatomska analiza populacija Crocus kosaninii Pulević (Iridaceae) iz juţne Srbije, Master thesis. - Prirodno-matematički fakultet, Univerzitet u Nišu. Manasijević, M. M., 2012: Diferencijacija vrsta roda CrocusL. u okviru serije VerniMathew 1982 na području Srbije, Master thesis. - Prirodno matematički fakultet, Univerziteta u Nišu. Maw, G., 1886: A monograph of the genus Crocus with appendix on the etymology of the words crocus and saffron by C. C. Lacaita. Dulau, pp. I-VIII I-XX. London. Mathew, B., 1976: Crocus olivieri and Its Allies (Iridaceae). - Kew Bulletin 31: Mathew, B., Brighton, C. A., 1977: Crocus tournefortei and Its Allies (Iridaceae). - Kew Bulletin 31: Mitić, M. M., 2015: Anatomska i mikromorfološka varijabilnost vrste Crocus alexandrii Ničić ex Velen. (Iridaceae), Master thesis. - Prirodno matematički fakultet, univerzitet u Nišu Moghaddasi, M. S., 2010: Saffron chemicals and medicine usage. - Journal of Medicinal Plants Research 4: Nørbæk, R., Brandt, K., Nielsen, J. K., Ørgaard, M., 2002: Flower pigment composition of Crocus species and cultivars used for a chemotaxonomic investigation. - Biochemical Systematics and Ecology 30: Özderim, A. Y., Özderim, A., Özdemir, C., 2010: Statistical Comparative Leaf Anatomi of Some Crocus L. Taxa. Asian Journal of Mathematics and statistics 3: Pulević, V., 1976: Revizija Genusa Crocus L. u Jugoslaviji, PhD Disseratation. - Univerzitet u Ljubljani-Titograd. RanĎelović, N., Hill, D. A., RanĎelović, V., 1990: The Genus CrocusL. in Serbia. The Srebian Academy of science and arts, Beograd. RanĎelović, V., RanĎelović, N.,1984: Sistematska i horološka istraţivanja roda Crocus L. (šafran) u Jugoistočnoj Srbiji. Leskovački zbornika 24: , Leskovac. 32

41 RanĎelović, N., Avramović, D., Jocić, S., Pavlović, V., 2005: Crocus vernus Hill u okolini Mladenovca - Proceeding of the 8th Symposium on Flora of Southeastern Serbia and Neighbouring Regions 05: 21-30, Niš. Rudall, P., Mathew, B., 1990: Leaf Anatomy in Crocus (Iridaceae). - Kew Bulletin 45: Raca, Lj. I., 2014: Morfo-anatomska diferencijacija populacija vrste Crocus heuffelianus Herb. (Iridaceae), Master thesis. - Prirodno matematički fakultet, Univerziteta u Nišu. Satil, F., Selvi, S., 2007: An anatomical and ecological study of some Crocus L. Taxa (Iridaceae) from the west part of Turkey. Acta Botanica Croatica 66: file:///C:/Users/Marta/Downloads/Satil.pdf Spasova, U. K., Todorova, P. M., 2012: Pollen morphology of Crocus L. (Iridaceae) in Bulgaria. Journal of Central European Agriculture 13: IDACEAE)_IN_BULGARIA_en.pdf Stjepanović Veseličić, L., 1976: Rod Crocus L.. In: Josifović, M., (ed.): Flora SR Srbije VIII. Srpka akademija nauka i umetnosti, 2-12, Beograd. Urošević, J. J., 2013: Diferencijacija vrsta Crocus alexandrii Ničić ex Velen. i Crocus pallidus Kitann et Drenkovski u Srbiji na osnovu morfoloških osobina, Master thesis.- Prirodno matematički fakultet, Univerziteta u Nišu. Yetişen, K., Şen, U., Yildirim, T., Őzdemir, C., 2013: Morphological and anatomical studies on endemic Crocus oliveris Gay subsp. Istanbulensis Mathew subspecies (Iridaceae). Anadolu University Journal of Science and Tehnology C Life Sciences and Biotechnology 3: Ţevrnja, N., Vladović, D., 2005: ThegenusCrocus L.in the flora of Svilaja mountani. Natura Croatica 14: