Leaf and Peduncle Anatomy of Species Belonging to Hymenostegis Bunge and Hymenocoleus Bunge Sections of Genus Astragalus L. (Fabaceae) in Türkiye

The aim of this study is to examine and compare the peduncle and leaf anatomy of the taxa Hymenostegis Bunge and Hymenocoleus Bunge of Astragalus sections under a light microscope. This study aims to synthesize new data obtained from the peduncle and leaf anatomy of the species with morphological characters. Thus, it is intended to enrich the key characters used in species discrimination and provide an original anatomical contribution to resolving the systematic problems of the relevant taxa. The collected specimens were sectioned using a microtome and stained with safranin and fast green. Photographs were taken under a light microscope. A total of 56 anatomical characters (both qualitative and quantitative) were analyzed, including cell dimensions from epidermis, collenchyma, parenchyma, sclerenchyma, phloem, xylem, and pith tissues. Cell diameter measurements were made for these quantitative characters. A phylogenetic tree (UPGMA) was constructed to demonstrate the relationships among taxa. The peduncle, rachis, and leaflet anatomy of 13 species of the genus Astragalus exhibited marked differentiation among species and sections. A. vaginans (sect. Hymenocoleus) consistently exhibited the largest dimensions across all tissues, clearly distinguishing it from Hymenostegis species. Conversely, A. zohrabi represented the lower limit of anatomical variation. Multivariate analyses (UPGMA and PCoA) confirmed the isolated position of A. vaginans, while Hymenostegis species formed concordant subclusters. In general, vascular bundle characteristics, sclerenchyma thickness, and pith development were identified as the most diagnostic anatomical characters for distinguishing the studied taxa. The marked anatomical differences observed among the studied Astragalus species clearly distinguish A. vaginans from members of the Hymenostegis section. Its larger cell dimensions, broader pith region, and thicker vascular and sclerenchymatic tissues, together with its isolated position in UPGMA and PCoA analyses, strongly support its sectional separation within Hymenocoleus. In contrast, A. zohrabi represents the lower limit of anatomical variation. The congruence between anatomical differentiation, multivariate clustering, and geographical proximity suggests that regional ecological conditions have played an important role in shaping evolutionary divergence within this group. As a result, our findings demonstrate that internal anatomical characters provide reliable indicators for species discrimination within Astragalus and that leaf and peduncle anatomy have taxonomic value in distinguishing species.

Bu çalışmanın amacı, Astragalus seksiyonlarından Hymenostegis Bunge ve Hymenocoleus Bunge taksonlarının gövde ve yaprak anatomisini, ışık mikroskobunda incelemek ve karşılaştırmaktır. Bu çalışma ile türlerin gövde ve yaprak anatomisinden elde edilen yeni verilerin morfolojik karakterlerle sentezlenmesi hedeflenmiştir. Böylece, tür ayrımında kullanılan anahtar karakterlerin zenginleştirilmesi ve ilgili taksonların sistematik sorunlarının çözümüne anatomik açıdan özgün bir katkı sunulması amaçlanmaktadır. Toplanan örneklerden mikrotom ile kesitler alınaraksafranin ve fast green ile boyanmıştır. Işık mikroskobu altında fotoğrafları çekilmiştir. Epidermis, kollenkima, parankima, sklerenkima, floem, ksilem ve öz dokularından elde edilen hücre boyutları dahil olmak üzere toplam 56 anatomik karakter (hem nitel hem de nicel) analiz edilmiştir. Bu nicel karakterler için hücre çapı ölçümleri yapılmıştır. Taksonların birbirleriyle olan ilişkisi gösterilmek için filogenetik ağaç (UPGMA) oluşturulmuştur. Astragalus cinsine ait 13 türünün pedunkul/gövde, rakis ve yaprakçık anatomisi türler ve seksiyonlar arasında belirgin farklılıklar göstermiştir. A. vaginans (sect.Hymenocoleus), tüm dokularda sürekli olarak en büyük boyutları sergileyerek Hymenostegis türlerinden açıkça ayrılmıştır. Buna karşılık, A. zohrabi anatomik çeşitliliğin alt sınırını temsil etmiştir. Çok değişkenli analizler (UPGMA ve PCoA), A. vaginans’ın izole konumunu doğrulamış, Hymenostegis türleri ise uyumlu alt kümeler oluşturmuştur. Genel olarak, iletim demeti özellikleri, sklerenkima kalınlığı ve öz bölgesinin gelişimi, incelenen taksonları ayırt etmede en ayırtedici anatomik karakterler olarak belirlenmiştir. İncelenen Astragalus türleri arasında gözlemlenen belirgin anatomik farklılıklar, A. vaginans'ı Hymenostegis seksiyonunu üyelerinden açıkça ayırmaktadır.Daha büyük hücre boyutları, daha geniş öz bölgesi ve daha kalın vasküler ve sklerenkimatik dokuları, UPGMA ve PCoA analizlerindeki izole konumuyla birlikte, Hymenocoleus içindeki kesitsel ayrımını güçlü bir şekilde desteklemektedir. Buna karşılık, A. zohrabi anatomik varyasyonun alt sınırını temsil etmektedir. Anatomik farklılaşma, çok değişkenli kümelenme ve coğrafi yakınlık arasındaki uyum, bölgesel ekolojik koşulların bu grup içindeki evrimsel farklılaşmayı şekillendirmede önemli bir rol oynadığını düşündürmektedir. Sonuç olarak, bulgularımız iç anatomik özelliklerin Astragalus içindeki tür ayrımı için güvenilir göstergeler sağladığın, yaprak ve gövde anatomisinin türleri ayırt etmede taksonomik değere sahip olduğunu göstermektedir.