Micromorphological Characteristics of Fruit Surfaces of Some Usable Species of the Genus Valeriana (Valerianaceae) Among Ukrainian Flora

Olga Tsarenko, Galina Shikhaleyeva, Valentyna Minarchenko, Iryna Tymchenko, Olena Bulakh

Abstract


The micromorphological features of the fruit surfaces of nine species of Ukrainian flora, namely Valeriana tuberosa L., Valeriana tripteris L., Valeriana rossica P. Smirn., Valeriana stolonifera Czern., Valeriana grossheimii Worosch, Valeriana sambucifolia Mikan fil., Valeriana officinalis L. s. str., Valeriana wolgensis Kazak. [Valeriana officinalis var. nitida (Kreyer) Rostanski], and Valeriana simplicifolia (Rchb.) Kabath, were examined. Depending on the presence and localization of pubescence on the surface of the fruit, three groups of species were distinguished: those with glabrous fruits, those with fruits pubescent only on the adaxial side, and those with fruits pubescent on both sides. Scanning electron microscopy revealed the additional characteristics of the fruits (microsculpture of the fruit surface, shape of cuticular formations on the surface of the outer periclinal walls of epidermal cells and on the surface of hairs, and structure of the stomatal complex), which were useful for the identification of the species. At the supraspecific level, the revealed features of the fruit surfaces somewhat overlapped and could be used to identify series and sections only as additional features. Based on the studied samples from herbarium material (KW), V. officinalis var. nitida was considered synonymous with V. wolgensis since there were no micromorphological differences between their fruits. The detailed micromorphological characteristics of the fruit surfaces of all the studied species can be used for further comparative morphological investigations of different aerial parts to identify stable features independent of geographic and ecological conditions.

Keywords


herbarium specimens; morphology; microsculpture; morphometric data; Ukrainian flora

Full Text:

PDF XML (JATS)

References


Al-dabbagh, S. T. S., & Saeed, J. F. (2020). Morphological and anatomical variations of fruits in some taxa of Valerianaceae Batsch family [Special issue]. Iraqi Journal of Agricultural Sciences, 51, 101–115. https://doi.org/10.36103/ijas.v51iSpecial.887

Barthlott, W. (1981). Epidermal and seed surface characters of plants: Systematic applicability and some evolutionary aspects. Nordic Journal of Botany, 1(3), 345–355. https://doi.org/10.1111/j.1756-1051.1981.tb00704.x

Горбунов [Gorbunov], Ю. Н. [Iu. N.]. (2002). Валерианы флоры России и сопредельных государств: Морфология, систематика, перспективы использования [Valerians of flora of Russia and adjacent states: Morphology, taxonomy, perspective of use]. Наука [Nauka].

Горбунов [Gorbunov], Ю. Н. [Iu. N.]. (2014). Карпология видов рода Valeriana L. флоры России и сопредельных стран [Carpology of species of the genus Valeriana L. In the flora of Russia and adjacent countries]. In Л. И. [L. I.] Лотова [Lotova] & А. К. [A. K.] Тимонин [Timonin] (Eds.), Мемориальный каденовский сборник [Kaden’s memorial book] (pp. 76–84). МАКС Пресс [МАKS Press].

Грубов [Grubov], В. И. [V. I.]. (1958). Род 1405. Bалериана – Valeriana L. [Genus 1405. Valerian – Valeriana L.]. In Б. К. [B. K.] Шишкин [Shishkin] (Ed.), Флора СССР [Flora SSSR] (Vol. 23, pp. 594–640). АН СССР [USSR Academy of Sciences Publishing House].

Karcz, J. (1996). Fruit micromorphology and anatomy of Valeriana officinalis s. str. (Valerianaceae). Nordic Journal of Botany, 16(4), 409–419. https://doi.org/10.1111/j.1756-1051.1996.tb00253.x

Катіна [Katina], З. Ф. [Z. F.]. (1987). Род 2. Валериана (Валеріана) – Valeriana L. [Genus 2. Valerian – Valeriana L.]. In Ю. Н. [Iu. N.] Прокудин [Prokudyn] (Ed.), Определитель высших растений Украины [Manual of higher plants of Ukraine] (pp. 251–253). Наукова думка [Naukova Dumka].

Mehebub, M. S., Mahmud, N. U., Rahman, M., Surovy, M. Z., Gupta, D. R., Hasanuzzaman, M., Rahman, M., & Islam, T. M. (2019). Chitosan biopolymer improves the fruit quality of litchi (Litchi chinensis Sonn.). Acta Agrobotanica, 72(2), Article 1773. https://doi.org/10.5586/aa.1773

Мінарченко [Minarchenko], В. М. [V. M.]. (2005). Лікарські судинні рослини України (медичне та ресурсне значення) [Medicinal vascular plants of Ukraine (medical and resource importance]. Фітосоціоцентр [Phytosociocentre].

Mosyakin, S. L., & Fedoronchuk, M. M. (1999). Vascular plants of Ukraine. A nomenclatural checklist. M. G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine.

Плиско [Plisko], М. А [M. A.]. (2000). Семейство Caprifoliaceae [Family Caprifoliaceae]. In А. Л. [A. L.] Тахтаджян [Takhtadzhian] (Ed.), Сравнительная анатомия семян. Двудольные. Rosidae II [Comparative anatomy of seeds. Dicotyledons. Rosidae II] (Vol. 6, pp. 367–383). Наука [Nauka].

Takhtajan, A. (2009). Flowering plants (2nd ed.). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9609-9

Царенко [Tsarenko], О. М. [О. М.], Булах [Bulakh], О. В. [O. V.], & Дремлюга [Dremliuga], Н. Г. [N. G.]. (2019). Карпологічні особливості видів роду Cephalaria (Dipsacaceae) флори України [Carpological characters of the species of the Cephalaria (Dipsacaceae) in the flora of Ukraine]. Чорноморський ботанічний журнал [Chornomorski Botanical Journal], 15(3), 229–242.

Tsarenko, O. M., Bulakh, O. V., Kolesnichenko, O. V., & Hrysiuk, S. M. (2020). Carpological features of Lonicera L. (Caprifoliaceae Juss.) of the flora of Ukraine. Plant Introduction, 85–86, 109–123. https://doi.org/10.46341/PI2020012

Царенко [Tsarenko], О. М. [О. М.], Цимбалюк [Tsymbaliuk], З. М. [Z. M.], Булах [Bulakh], О. В. [O. V.], & Ниценко [Nytsenko], Л. М. [L. M.]. (2020). Морфологічні особливості квіток, пилкових зерен і плодів Valeriana tuberosa (Valerianaceae) [Morphological peculiarities of flowers, pollen grains, and fruits of Valeriana tuberosa (Valerianaceae)]. Український ботанічний журнал [Ukrainian Botanical Journal], 77(5), 369–377. https://doi.org/10.15407/ukrbotj77.05.369

Цимбалюк [Tsymbaliuk], З. М. [Z.M.], Царенко [Tsarenko], О. М. [О. М.], Дремлюга [Dremliuga], Н. Г. [N. G.], Булах [Bulakh], О. В. [O. V.], & Ниценко [Nytsenko], Л. М. [L. M.]. (2018). Морфологічні особливості генеративних органів Linnaea borealis L. [Morphological peculiarities of generative organs of Linnaea borealis L.]. Чорноморський ботанічний журнал [Chornomorski Botanical Journal], 14(1), 32–42.

Вакуленко [Vakulenko], Т. Б. [T. B.], Лоя [Loia], В. В. [V. V.], & Каюткіна [Kaiutkina], Т. М. [T. M]. (2016). Діагностичне значення карпологічних ознак деяких видів роду Valeriana L. [Diagnostic value of some Valeriana L. species carpological characteristics]. In Актуальні питання досліджень рослинного світу Карпат: ретроспектива та сучасність. Тези міжнародної наукової конференції, Ужгород, грудень 8–9, 2016 [Vital issues of the Carpation flora research: Retrospective and present state. Abstracts of International scientific conference, Uzhhorod, December 8–9, 2016] (pp. 18–19). Говерла [Hoverla].

Зайцева [Zaĭtseva], Е. С. [E. S.]. (2006). Сравнительная карпология порядка Dipsacales в связи с вопросами его систематики [Comparative carpology of the order Dipsacales in connection with issues of its taxonomy] [Unpublished doctoral dissertation]. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова [Lomonosov Moscow State University].

Зиман [Ziman], С. М. [S. M.], Мосякін [Mosiakin], С. Л. [S. L.], Булах [Bulakh], О. В. [O. V.], Царенко [Tsarenko], О. М. [O. M.], & Фельбаба-Клушина [Fel'baba-Klushina], Л. M. [L. M.]. (2004). Ілюстрований довідник з морфології квіткових рослин [An Illustrated guide to the morphology of flowering plants]. Медіум [Medium].




DOI: https://doi.org/10.5586/aa.7414

Journal ISSN:
  • 2300-357X (online)
  • 0065-0951 (print; ceased since 2016)
This is an Open Access journal, which distributes its content under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits redistribution, commercial and non-commercial, provided that the content is properly cited.
The journal is a member of the Committee on Publication Ethics (COPE) and aims to follow the COPE’s principles.
The journal publisher is a member of the Open Access Scholarly Publishers Association.
The journal content is indexed in Similarity Check, the Crossref initiative to prevent scholarly and professional plagiarism.
Publisher
Polish Botanical Society