مقدمه

درخت انبه (Mangifera indica L.) متعلق به تیره پسته ایان (Anacardiaceae) می‏باشد. گیاهان این تیره به‏واسطه داشتن جنس‏هایی نظیر انبه و پسته که از نظر اقتصادی دارای اهمیت هستند، مورد توجه می‏باشد. انبه یکی از متداول‏ترین و مشهورترین میوه‏ها در مناطق گرمسیری مشرق زمین می‏باشد که در هندوستان به آن سلطان میوه‏ها لقب داده‏اند (1). جنس Mangifera  شامل 62 گونه است که حدود 16 گونه آن میوه خوراکی دارد. سابقه کاشت درخت انبه در ایران به بیش از سیصد سال می‏رسد. ارقام گوناگون انبه برای اولین بار از پاکستان و هندوستان وارد ایران شدند. کشت آن به استان‏های هرمزگان و سیستان و بلوچستان منحصر می‏شود (2).

از نظر گیاه‏شناسی گل‏های انبه دوجنسی و تک لاد پرچم می‏باشند. گلپوش و نافه پنج تایی و مادگی تک خانه‏ای است. در زمان شکوفایی، کاسبرگ‏ها توسعه می‏یابند و گلبرگ‏ها در تمام طول خود آزادند. نیمه پائینی گلبرگ‏ها دارای برآمدگی‏های ترشحی بر روی بخش شکمی می‏باشند. بین پایه‏های باریک گلبرگ، پنج لوب نوشجای خارج پرچمی ضخیم و پهن وجود دارد (3).  هر برچه دارای یک تخمدان کروی و یک خامه طویل منتهی به کلاله‏ای کوچک، کوتاه و نعل اسبی شکل است. در زیر کلاله، مجرای انتقالی لوله گرده در امتداد زاویه داخلی شکاف شکمی تمایز یافته و به‏طرف پائین امتداد می‏یابد و برآمدگی بزرگی را از پایه کانال خامه به‏درون حفره تخمدان تشکیل می‏دهد (4). در انبه تخمک واژگون بوده و مجموعه تخمک- بند و کانال خامه در زمان شکوفایی به‏هم متصل می‏شوند این اتصال زایشی به‏واسطه فعالیت مریستمی پایه کانال خامه و جایگاه اتصال مجموعه بند- تخمک برقرار می‏شود که به‏وسیله گرده افشانی تحریک می‏گردد (5).

نخستین طبقه‏بندی تیره پسته بر اساس ریخت شناسی درخت، برگ، گل و میوه انجام شده است. علاوه بر ریخت شناسی، از یک قرن پیش ازصفات تشریحی برگ برای تکمیل رده بندی استفاده شد. امروزه علاوه بر برگ به بررسی ساختار تشریحی دیگر اندام‏های رویشی توجه شده است (6). پژوهش‏های انجام شده در مورد  گیاه انبه بیشتر پیرامون ترکیبات فعال موجود در میوه، دانه، گل‏ها، پوست ساقه و برگ های انبه و دارا بودن خواص ضد میکروبی و آنتی اکسیدانتی آن می‏باشند (7)، در حالی‏که از ساختار تشریحی آن و تکوین اندام‏های زایشی آن گزارشی در دست نیست. در پژوهش حاضر ساختارهای تشریحی اندام‏های رویشی از جمله: ریشه، ساقه، برگ، دم‏برگ، محور گل آذین به‏هدف دستیابی به اطلاعات تکمیلی جهت شناسایی  دقیق‏تر این گیاه مورد بررسی قرار گرفته‏اند.

توجه به دانش زیست‏شناسی تکوینی و مطالعه مراحل نموی اندام‏های تولید مثلی برای حفظ گیاهان، به‏ویژه گیاهانی که از نظر اقتصادی از ارزش بالای بر خوردارند، اهمیت به‏سزایی دارد. در مطالعه کنونی ویژگی‏های تکوینی بساک، میکروسپوروژنز و تشکیل دانه‏های گرده، تکوین تخمدان و تخمک گیاه انبه مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات حاصل به شناسایی ویژگی‏هایی منجر می‏گردد که می‏توان از آن‏ها در مطالعات پایه‏ای دیگر همچون رده بندی دقیق‏تر گیاه و پی بردن به روابط تکاملی در تیره Anacardiaceae دست یافت.

مواد و روش‏ها

اندام‏های زایشی از درختان انبه  (Mangifera indica L. )واقع در شهرستان میناب استان هرمزگان در اواسط بهمن و اواخر اسفند جمع آوری شدند. بخش‏های رویشی در فروردین ماه برداشت شدند. برای تهیه برش‏های دستی از اندام‏های رویشی، ابتدا قطعات برگ، دمبرگ، ساقه و دمگل در محلول تثبیت کننده الکل- گلیسرین، تثبیت شده و برش‏های نازکی از مقطع اندام مورد نظر تهیه شد. سپس  برش‏ها در آب ژاول 10درصد به‏مدت  10 الی 15 دقیقه قرار گرفته و پس از شست و شو با آب مقطر در اسید استیک 3 تا 5 درصد به‏مدت 5 تا 10 دقیقه قرار گرفتند. پس از شست و شو با آب مقطر با رنگ کارمن زاجی به‏مدت 15 تا 20 دقیقه و رنگ آبی متیل به‏مدت 10 تا 30 ثانیه برش‏ها رنگ‏آمیزی شده و توسط میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفتند. به‏منظور بررسی نوع و پراکنش روزنه‏ها از سطح زیرین برگ، اپی‏درم جدا شد و با یک قطره گلیسیرین بر روی لام قرار گرفت و مشاهده گردید.

به‏منظور بررسی مریستم رویشی و زایشی و بخش‏های مختلف گل، از برش‏های میکروتومی استفاده شد. برای این منظور از بخش‏های مختلف از قبیل مریستم انتهای ساقه و غنچه‏های گل در اندازه‏های مختلف، گل‏ها در مراحل نموی متفاوت از حالت نیمه باز تا رسیدگی کامل نمونه‏برداری صورت گرفت و پس از شستشوی سطحی به‏درون محلول تثبیت کننده FAA (فرمالدهید: اسید استیک: اتانل به نسبت‏های 17:1:2 ) قرار گرفتند. مدت زمان نگه‏داری نمونه‏ها درون تثبیت کننده 10 ساعت بود. سپس به روش‏های معمول سلول بافت شناختی (8) آب گیری توسط درجات رو به افزایش اتانول، جایگزینی اتانل با محلول‏های رو به افزایش تولوئن، پارافین دهی توسط محلول‏های رو به افزایش پارافین،  قالب گیری در پارافین و تهیه برش‏هایی به ضخامت 8 میکرون انجام گرفت. پس از پارافین زدایی نمونه‏ها با هماتوکسیلین - ائوزین رنگ آمیزی شده با میکروسکوپ نوری Olympus  مورد مطالعه قرارگرفتند. از نمونه‏های مورد نظر عکس‏برداری صورت گرفت.

نتایج

بررسی ساختار تشریحی ریشه

شکل ریشه نخستین و پسین گیاه انبه در برش عرضی، مدور بود (شکل‏های1و2). در ساختار نخستین ریشه در خارجی‏ترین بخش، اپی‏درم (Ep) واقع شده بود که متشکل از یک لایه از سلول‏هایی با دیواره نازک که به‏طور فشرده و بدون فضای بین سلولی آرایش یافته‏اند. سلول‏های منشا تارهای کشنده نیز مشاهده شد. در زیر اپی‏درم، پارانشیم پوست (Co) قرار گرفته که به‏طور همگن نمو کرده و در بین سلول‏های آن فضاهای بین سلولی مشاهده می‏شود. آندودرم (En) از سلول‏هایی بدون فضای بین سلولی تشکیل شده است. پس از آندودرم، دایره محیطیه (Pc) مشاهده می‏شود که استوانه مرکزی را احاطه کرده است (شکل1). استوانه مرکزی در ساختار نخستین  دارای دسته‏های آوندی چهار آغازه (tetrarch) بوده و در آن چوب (Xy) و آبکش (Ph) به‏طور متناوب قرار گرفته اند. در چوب، آوندهای چوبی متاگزیلم (Mx) به طرف مرکز و پروتوگزیلم (Px) به‏سوی پیرامون قرار گرفته است، بنابراین چوب ماهیت برون گرا (exarch) داشت و نمو چوب مرکز رو (centripetal)  بود.

شکل1: برش عرضی ساختار نخستین ریشه انبه: اپی‏درم (Ep)؛ پوست (Co)؛ آندودرم( En)؛ دایره محیطیه ( Pc)؛ آبکش ( Ph)؛ پروتوگزیلم (Px)؛ متاگزیلم (Mx)؛ اشعه مغزی (R)؛ مغز (Pi) (بزرگنمایی × 100).

شکل2: برش عرضی ریشه انبه (ساختار پسین). سلول‏های پارانشیمی نخستین (PP)؛ چوب پنبه (Su)؛ فلوژن (Phe)؛ پارانشیم پوستی پسین (Sp)؛ مجرای ترشحی (Sc)؛ آبکش پسین (S.ph)؛ کامبیوم (Cam)؛ چوب پسین (S.xy)؛ اشعه آوندی (r)؛ مغز ( Pi)، (بزرگنمایی ×100).

در ساختار پسین در خارجی‏ترین بخش ریشه و در زیر سلول‏های پارانشیمی نخستین که در حال تخریب و جدا شدن هستند چند لایه از سلول‏های فشرده چوب پنبه‏ای به‏رنگ تیره دیده شد. در برش عرضی از ریشه‏های مسن‏تر کامبیوم به‏صورت حلقوی در بین دستجات چوب- آبکش دیده شد که نشان دهنده ساختار پسین ریشه بود (شکل2).

بررسی ساختار تشریحی ساقه

ساقه در گیاه انبه هوایی بوده و در امتداد ریشه قرار دارد و حامل برگ‏هایی مستطیل شکل و با آرایش متناوب است. یک لایه اپی‏درم در خارجی‏ترین بخش ساقه انبه وجود دارد (شکل 3). از دیگر اختصاصات ساقه گیاه انبه وجود مجاری ترشحی در بین سلول‏های پارانشیم پوست است (شکل3). در زیر بافت پارانشیم، منطقه قابل توجهی از سلول‏های اسکلرانشیمی قرار دارد که سلول‏هایی با دیواره ضخیم و چوبی هستند و عمل اصلی آن‏ها استحکام بخشیدن به گیاه است. از مشاهده آثار باقی مانده از ساختار نخستین استوانه آوندی مشخص گردید رشد چوب در ساقه این گیاه به‏صورت گریز از مرکز(Centrifuge)  بوده و پروتوزایلم در نوک دسته آوندی و به‏سمت مرکز قرار دارد از این‏رو تشکیل چوب از نوع درون گرا (End arch) می‏باشد (شکل3).

با پیدایش کامبیوم در استوانه آوندی و فلوژن در ناحیه پوست، ساختار اولیه ساقه در این گیاه چوبی به‏تدریج دچار تحول و تغییرات عمیق شده و بر قطر آن افزوده می‏گردد. وقتی رشد قطری در میانگره‏های پائینی ساقه آغاز می‏شود، هنوز رشد طولی میانگره‏های فوقانی‏آن پایان نیافته است  به این دلیل ساقه حالت مخروطی شکل می‏یابد.

شکل 3: برش عرضی ساقه گیاه انبه. اپی‏درم (Ep)، کلانشیم (Col)، پارانشیم پوست ( Pc)، اسکرانشیم ( S)، بافت آبکش (Ph)، کامبیوم (Cam)، متاگزیلم (Mx)، اشعه آوندی (r)، مغز (Pi)، مجرای ترشحی (Sc) ( بزرگنمایی ×400).

بررسی ساختار تشریحی دم‏برگ و برگ

شکل ظاهری دم‏برگ جوان در گیاه انبه تقریبا بیضی شکل بوده و هرچه بالغ‏تر می‏شود شکل کلی آن مثلثی و سه گوش می‏گردد (شکل‏4). در ساختار تشریحی دم‏برگ انبه از خارج به‏داخل به‏ترتیب اپی‏درم، پارانشیم پوست، بافت‏های اسکلرانشیمی حاوی مجاری ترشحی رزینی، آبکش نخستین و پسین، کامبیوم، چوب پسین و نخستین و مغز مشاهده شد.

برش‏های عرضی از برگ انبه نشان‏دهنده وضعیت پشتی - شکمی(Dorsiventral)  بود (شکلa 5). سطح برگ توسط یک لایه سلول‏های اپی‏درمی پوشیده شده بود و بر روی سطح اپی‏درم زبرین   (Ue)لایه نسبتا ضخیمی از کوتیکول (Cu) مشاهده شد که سبب براقی سطح برگ انبه می‏باشد.

در سطح برگ‏ها کرک‏های T شکل به‏وفور دیده شد (شکل b5). در زیر اپی‏درم زبرین دو لایه سلول‏های پارانشیم مزوفیل نرده‏ای  (Pp) مشاهده گردید که نشان‏دهنده سازگاری این گیاه با اقلیم‏های گرم می‏باشد (شکل a5). حجم عمده برگ توسط پارانشیم اسفنجی  (Sp)پرشده بود که در بین آن‏ها فضای بین سلولی چندانی به‏چشم نمی‏خورد. دستجات آوندی از نوع دو جانبی بسته (Collateral Closed Vascular Bundle) بود که توسط سلول‏های پارانشیمی غلاف آوندی (Bs) احاطه شده بودند.

در برگ انبه روزنه‏ها بر روی اپی‏درم زیرین وجود دارند بنابراین برگ هیپواستماتیک است. تیپ روزنه‏ای نا مشخص سلولی (Anemocytic) بوده و سلول‏های همراه از دیگر سلول‏های اپی‏درمی قابل تشخیص نمی‏باشند (شکلc 5).

مریستم نخستین ساقه که در تشکیل برگ‏ها و ساختمان نخستین ساقه  نقش دارد و مسئول رشد طولی ساقه در گیاهان دانه‏دار می‏باشد در گیاه انبه از نوع برآمده یا گنبدی می‏باشد (شکل 7). در برش طولی مریستم انتهای ساقه بخش‏های تونیکا در سطح مریستم با سلول‏های مکعبی شکل و در سطح زیرین آن سلول‏های کورپوس به‏شکل تقریبا مدور و با فضای بین سلولی بیشتر، مشخص می‏باشد. بنیان‏های برگی از مرکز زایشی برگ‏ها در حلقه بنیادی فعالیت خود را آغاز می‏کنند.

شکل 4: برش عرضی دم‏برگ گیاه انبه. اپی‏درم (Ep)، کلانشیم (Col)، پارانشیم پوست (P.c)، اسکرانشیم (S)، بافت آبکش (Ph)، کامبیوم (Cam)، بافت چوب (Xy)، مجرای ترشحی (Sc)، اشعه مغزی (R)، مغز ( Pi) (بزرگنمایی × 400 ).

شکل 5: (a) برش عرضی از پهنک برگ گیاه انبه. کوتیکول (Cu)، اپی‏درم فوقانی(U.e)، پارانشیم نردبانی (P.p)، پارانشیم اسفنجی (S.p)، بافت آبکش (Ph)، بافت چوب ( Xy)، غلاف آوندی (B.s)، دنباله غلاف آوندی ( Bs)، اپی‏درم تحتانی (L.e). (بزرگنمایی × 400)، (b) شکل کرکT شکل،(c) نمایش روزنه‏ها در اپی‏درم برگ گیاه انبه. تیپ روزنه‏ها آنموسیتیک می‏باشد. منفذ روزنه (Ostiol)، سلول نگهبان روزنه (Gc)، سلول همراه (Sc) (بزرگنمایی × 400).

شکل 6: برش عرضی محور گل آذین گیاه انبه. اپی‏درم  (Ep)، کلانشیم (Col)، پارانشیم پوست (P.c)، اسکرانشیم (S)، بافت آبکش ( Ph)، بافت چوب ( Xy)، مغز ( Pi)  (بزرگنمایی × 400).

شکل 7: برش طولی مریستم رویشی ساقه. تونیکا (T)؛ کورپوس (C)؛ مریستم مغزی (Mm)؛ حلقه بنیادی (Ir )؛ طناب‏های پروکامبیومی (Pc)؛ طرح اولیه برگی (Ef). (بزرگنمایی × 400).

ریخت شناسی و تشریح اندام‏های زایشی

گل آذین در گیاه انبه از نوع خوشه گرزن انتهایی می‏باشد. ساختار تشریحی محور گل آذین نیز بسیار مشابه ساقه است با این تفاوت که وسعت منطقه اسکلرانشیمی بیشتر می‏باشد (شکل 8). به‏نظر می‏رسد این بخش، مقاومت و استحکام گل آذین برای تحمل وزن حشراتی که برای گرده افشانی بر روی گل می‏نشینند، را افزایش می‏دهد.

وجود گل‏های دوجنسی، حشره دوست و کوچکتر از یک سانتی‏متر با دیسک شهدی ضخیم و لوب‏دار از خصوصیات بارز گل‏های انبه است. کاسبرگ ها در گل های انبه پنج تایی و دو کاسبرگ بیرونی بزرگتر از کاسبرگ‏های درونی هستند (شکل 8). گلبرگ‏ها نیز 5 تایی بوده که بر روی بخش شکمی دارای شیارهای طولی مشخص هستند و دارای آرایش مارپیچ می‏باشند.

تکوین بساک و میکروسپور زایی

 نافه در گل‏های این گیاه مونوسیمتریک(Monosymetric)  بوده و پرچم‏ها به شکل نابرابر تکوین یافته‏اند. در زمان شکوفایی، تنها یک پرچم بر روی شعاع اولین کاسبرگ بارور بوده که از دیگر پرچم‏ها که به‏صورت ناپرچمی(Staminod)  درآمده‏اند، طویل‏تر است (‏شکل ‏8). پرچم بارور دارای میله‏ای با پایه پهن و ضخیم است که به‏سمت انتها باریک و مدور می‏شود. بساک شبیه به حرف X (شکل b9)‏، پشت چسب و ناحیه اتصالی آن در یک شبه حفره تشکیل شده به‏وسیله بخش پشتی پوشش، پنهان بوده و بساک درون گشا  (Intrors)  است (شکل 8).

شکل 8:a) برش عرضی گل، (b برش طولی گل انبه:  کاسبرگ (Se)؛ گلبرگ (Pe)؛ صفحه بین­پرچمی (Sd)؛ انتهای میله پرچم (F)؛ ناپرچمی (Std) (بزرگنمایی ×40).

در انبه بساک‏ها (An) دارای دو خانه و چهار کیسه گرده (Ps) می‏باشند. دور تا دور بساک‏های جوان را اپی‏درم (Ep) می‏پوشاند. سلول‏های اپی‏درمی متراکم و کشیده بوده در زیر این لایه، لایه سلول‏های گذر (Tl) با سلول‏های کم دوام دیده شد (شکل 9). به‏طور معمول، طی بلوغ بساک، تمایز و تخصص یافتگی لایه‏های دیواره میکروسپورانژ، هم‏زمان با میوز و تشکیل گرده رخ می‏دهد. در اغلب نهان‏دانگان دیواره میکروسپورانژ از اپی‏درم، لایه مکانیکی، لایه میانی و لایه مغذی ساخته شده است. در گونه  L. Mangifera indica نیز همین لایه‏ها در دیواره بساک مشاهده شد. داخلی‏ترین لایه دیواره بساک، لایه مغذی  یا تاپتوم است (شکل b9‏). در انبه سلول‏های لایه‏ی مغذی حاوی سیتوپلاسم با رنگ پذیری بالا بودند که نشا ن‏دهنده‏ی فعالیت ترشحی زیاد آن‏ها به‏منظور بلوغ دانه‏های گرده است. از آنجایی‏که سلول‏های میکروسپور برای تغذیه به دیواره‏های بساک نزدیک شده‏اند به‏نظر می‏رسد که لایه تاپتوم (T) در این گیاه از نوع تاپتوم ترشحی باشد (شکلb 9). حضور دیواره کالوزی در پیرامون میکروسپورهای جوان حاصل فعالیت لایه تاپتوم بساک، در شکل a9 قابل مشاهده می‏باشد. لایه تاپتوم، از مرحله ظهور سلول‏های مادر میکروسپور به‏صورت لایه متمایزی قابل تشخیص است و تا مرحله میکروسپور جوان به‏طور کامل دیده می‏شود، سپس شروع به تجزیه شدن می‏کند و در مرحله بلوغ بساک، اثری از آن دیده نمی‏شود. در مراحل پایانی نمو بساک لایه مکانیکی مشاهده می‏شود (شکل c 9 و d9). در گیاه انبه لایه اپی‏درم تا مرحله میکروسپور جوان وجود دارد ولی با توسعه یافتگی لایه مکانیکی لایه اپی‏درمی دچار تجریه شدگی شده و تحلیل می رود. در مرحله بلوغ بساک دانه های گرده (Po) سه منفذی قابل مشاهده هستند (شکل-9c )که با شکوفایی بساک گرده افشانی صورت خواهد گرفت.  

تکوین برچه و نمو تخمک

 مادگی در گل‏های این گیاه دارای یک برچه و هر برچه دارای یک تخمدان کروی و یک خامه طویل منتهی به کلاله‏ای کوچک است ‏(شکل 10). تخمدان دارای یک تخمک واژگون با پایه‏ای ستبر و خمیده می‏باشد که در زاویه داخلی حفره تخمدان قرار گرفته و دارای تمکن پایه‏ای است. در بررسی‏های ساختار تخمک در پژوهش حاضر تخمک تک پوسته‏ای با پوسته‏ای ضخیم چند لایه سلولی و سفت لب‏دار و ناهموار مشاهده شد (شکل 11).

شکل 9: برش عرضی بساک. اپیدرم  (EP)؛ لایه مکانیکی (En)؛ لایه گذر (TL)؛ لایه تاپتوم (T)؛ میکروسپور ( Mi)؛ دیواره کالوزی (Ca)؛دانه گرده بالغ (Po). (a) و(c)   (بزرگنمایی × 400 )؛ (b)و (d)  (بزرگنمایی × 100 ).

شکل 10: برش طولی غنچه. مادگی تک برچه‏ای با یک تخمک واژگون قابل مشاهده است. کلاله (Sti)، خامه (Sty)، تخمدان (Ov)، ناپرچمی(Std)، تخمک  (O)(‏بزرگنمایی × 40).

شکل 11: برش طولی مادگی. تخمدان (OV)؛ تخمک (O)؛ سفت (Mic)؛ پایه تخمک (Pi)؛ پوسته تخمک (T) (بزرگنمایی × 100).