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庆元香科科,浙江唇形科一新种

2021-03-24陈德良金孝锋徐跃良丁炳扬

广西植物 2021年1期
关键词:新种浙江中国

陈德良 金孝锋 徐跃良 丁炳扬

摘 要: 该文描述了采自浙江南部庆元县的唇形科(Lamiaceae)香科科属(Teucrium L.)一新种:庆元香科科(T. qingyuanense),并附有线描图。庆元香科科与峨眉香科科(T. omeiense)和香科科(T. simplex)接近,与峨眉香科科的区别在于其茎、花序轴和花梗均密被倒向短柔毛,花萼外面被短柔毛和腺点或腺毛,花冠外面密被腺毛和柔毛,花柱疏被腺毛;与香科科的区别在于茎、花序轴和花梗均密被倒向短柔毛,花萼外面被短柔毛和腺点或腺毛,下唇2齿狭三角形,先端急尖,花冠外面密被腺毛和柔毛,中裂片宽卵形,先端急尖。基于对茎、叶、花萼毛被的扫描电镜观察和ITS序列的系统发育分析均支持庆元香科科作为独立的种。

关键词: 唇形科, 香科科属, 新种, 植物分类, 浙江, 中国

Abstract: Teucrium qingyuanense, a new species of Lamiaceae from Qingyuan County, Zhejiang Province of East China, is here described and illustrated. The new species resembles T. omeiense and T. simplex, but it differs from the former in having stems, rachises and pedicels densely retrorse-pubescent, calices outside pubescent and glandular or glandulose, corolla outside densely glandulose and pubescent, styles sparsely glandulose. It differs from the latter in having stems, rachises and pedicels densely retrorse-pubescent, calices outside pubescent and glandular or glandulose, 2 teeth of lower lip narrowly triangular, apex acute, corolla outside densely glandulose and pubescent, middle lobe broadly ovate, apex acute. SEM observation on indumentum of stems, leaves and calices, together with phylogenetic analysis of ITS sequences supported T. qingyuanense as a distinguished and independent species.

Key words: Lamiaceae, Teucrium, new species, plant taxonomy, Zhejiang, China

慶元县位于浙江西南部,地理位置介于118°50′—119°30′ E、27°25′—27°51′ N之间。在自然地理区划上,该县属浙西南中山区,境内地势由东北向西南倾斜,主峰百山祖海拔1 856.7 m,为浙江省第二高峰。气候受亚热带季风影响明显,温暖湿润,四季分明,年平均气温17.4 ℃,降水量1 760 mm,无霜期245 d。由于水热条件优越,生境类型多样,植物种类丰富,是中国35个生物多样性优先保护区域之一的“武夷山生物多样性保护优先区域”的重要组成部分(环境保护部,2015)。

早在1924年,我国著名的植物分类学家秦仁昌先生就曾到庆元杨桥一带考察,采集到了南方铁杉(Tsuga chinensis var. tchekiangensis)、陷脉悬钩子(Rubus impressinervus)等种的模式标本。至20世纪末,先后有众多学者在庆元进行过植物区系和资源考察,发现了百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)、百山祖八角(Illicium jiadifengpi var. baishanense)、百山祖玉山竹(Yushania baishanzuensis)、百山祖蹄盖蕨(Athyrium baishanzuense)、庆元复叶耳蕨(Arachniodes gradata)、庆元冬青(Ilex qingyuanensis)、庆元华箬竹(Sasa qingyuanensis)等新种。21世纪以来,随着浙江凤阳山-百山祖国家级自然保护区管理局与相关科研院所对该区域生物多样性的持续调查研究,特别是2014年《浙江植物志(新编)》编研项目的开展,科研人员在该区域取得了生物多样性研究的系列成果,先后发现了拟三穗薹草(Carex pseudotristachya)和朝芳薹草(C. chaofangii)(金孝锋等,2004)、尾叶含笑(Michelia caudata)(吴夏华等,2015)等新种;高氏薹草(Carex kaoi)(金孝锋等,2004)、林地通泉草(Mazus saltuarius)(金孝锋等,2009)、福建堇菜(Viola kosanensis)和亮毛堇菜(V. lucens)(刘宝权等,2011)、政和杏(Armeniaca zhengheensis)(张方钢等,2017)、尼泊尔酸模(Rumex nepalensis)(杨少宗等,2017)、朱砂藤(Cynanchum officinale)(刘西和陈贤兴,2017)、西桦(Betula alnoides)(吴家凛等,2018)等浙江新记录种。

2017年10月至2018年9月,笔者在该县西南部的五岭坑林区发现了一种唇形科香科科属的存疑植物,经查阅相关文献(《中国植物志》、Flora of China等)和形态特征比较,以及扫描电镜观察和ITS序列分析,确定其为新种,现予以报道。

1 材料与方法

1.1 材料

用于茎、叶片表面和花萼的扫描电镜观察材料均来源于腊叶标本,其中新种庆元香科科凭证标本(徐跃良 xu725)和峨眉香科科(Teucrium omeiense)凭证标本(方志强190909)存放于浙江自然博物馆(ZM),香科科(T. simplex)的凭证标本(毛品一247)存放于中国科学院植物研究所(PE)。

用于系统发育分析的4个峨眉香科科个体均采自四川峨眉山,凭证标本为方志强190909、190910、190911、190912;2个庆元香科科个体均采自浙江庆元五岭坑,凭证标本徐跃良 xu725,均存放于ZM。其他种ITS序列在Genbank中下载,登录号信息如下:四棱草(Schnabelia oligphylla) [AF477789]、二齿香科科(Teucrium bidentatum) [AF477790]、穗花香科科(T. japonicum) [JN575398]、血见愁(T. viscidum) [KY082797]、秦岭香科科(T. tsinlingense) [MH711596]、铁轴草(T. quadrifarium) [JN575423]、蒜味香科科(T. scordium) [JN575429]、沼泽香科科(T. scordioides) [KT006853]。

1.2 方法

1.2.1 扫描电镜观察 剪取成熟、健康个体的叶片、花萼和茎的上部,粘于样品台上,喷金后用Hitachi SU8010扫描电子显微镜观察,并拍摄照片。

1.2.2 DNA提取和PCR扩增 用于DNA提取的干燥叶片粉碎后用TIANGEN的植物基因组试剂盒提取样品总DNA。

PCR扩增总反应体系为25 μL:2×Reaction Mix 12.5 μL,上下游引物ITS1(5′-AGAAGTCGTAACAAGGTTTCCGTAGG-3′)与ITS4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)各1 μL(10 μmol·L-1),genomic DNA 1 μL,Golden DNA Polymerase(2.5 U·μL-1)0.3 μL,ddH2O 9.2 μL。PCR反应程序如下:DNA模板94 ℃预变性3 min,94 ℃变性30 s,55 ℃退火30 s和72 ℃延伸1 min(循环35个),72 ℃总延伸5 min。扩增产物凝胶电泳检测后送生物公司双向测序。

1.2.3 系统发育分析 测序所得的ab1文件用SeqMan拼接,用MAFFT 7进行序列比对,并在Mega 7中对比后的序列前后进行剪切和手动调整。Jmodeltest 2.1.3检测最佳的核苷酸替代模型为GTR+G。以四棱草为外类群构建系统发育树,利用Mrbayes 3.2.6构建贝叶斯树,用MCMC(Markov Chain Monte Carlo)算法搜索107代,每隔1 000代取一次样,舍弃起始的2 500棵不稳定的树。利用PAUP 4.0b10构建MP(Maxium Parsiomony)树,采用启发式搜索序列随机加入,利用1 000次靴带分析(bootstrap analysis)以确定各分支的可信度,同時计算一致性指数RI和保留性指数CI。构建的系统发育树用Figtree查看和编辑。

2 结果与分析

2.1 扫描电镜

扫描电镜观察了新种庆元香科科、香科科及峨眉香科科的茎上部、叶片两面和花萼筒外面的毛被,如图1所示。庆元香科科茎上部被倒向短柔毛(沿棱尤为明显),叶片两面被明显的微柔毛和腺点,花萼筒亦被微柔毛和腺点(图1:A-D)。峨眉香科科茎被短柔毛,叶片两面几无毛但有腺点,萼筒具腺点(图1:E-H)。香科科的茎上被长短不一的柔毛,叶片两面被长柔毛及腺点,萼筒具腺点(图1:I-L)。

三个种的茎、叶片两面和萼筒的毛被存在明显的区别。

2.2 系统发育分析

ITS比对后长度为612 bp,变异位点57个,有效信息位点32个。构建的贝叶斯树和MP树树形一致,文中只提供MP树的拓扑结构(图2),MP树步长为187,CI值和RI值分别为0.856和0.886。系统发育分析显示,峨眉香科科与新种庆元香科科具有近缘关系,但能明显区分,庆元香科科独立种的地位得到较好支持。

多年生草本,高20~50 cm,具细长的根状茎。茎直立或基部平卧,基部直径2~3.5 mm,四棱形,密被倒向短柔毛。叶对生,叶片卵形或卵状披针形,长3~9 cm,宽1.8~3.5 cm,先端急尖或钝,基部宽楔形,边缘具钝锯齿,侧脉4~6对,连同中脉在上面稍凹,上面被微柔毛,下面脉上具短柔毛,两面均有腺点;叶柄长1~3cm,疏被短柔毛。轮伞花序具2花,组成总状花序,长5~12 cm,花序轴、花梗均密被倒向短柔毛,花梗长2~3 mm。花序基部苞叶叶状,卵形,长达3.5 cm,宽达2 cm,向上渐小成苞片状,卵状披针形,长6~8 mm,宽3~5 mm,具短柄;花萼钟形,长6~6.5 mm,直径2~3 mm,二唇形,萼筒长约4 mm,外面被短柔毛和腺点或有腺毛,内面喉部具一圈睫毛状毛环,上唇3齿,中齿大,肾圆形,先端具小突尖,宽约3 mm,略过于长,侧齿小,斜三角形,下唇2齿狭三角形,长约2 mm,先端急尖,与上唇中齿近等长;花冠白色,长1.6~1.7 cm,花冠筒长0.7~0.9 cm, 外面密A-D. 庆元香科科; E-H. 峨眉香科科; I-L. 香科科。A,E, I. 茎的毛被; B,F,J. 叶片上面毛被; C,G,K. 叶片下面毛被; D,H,L. 花萼外面毛被。

被腺毛和柔毛,内面被柔毛,唇片与冠筒成直角伸出,长约1 cm,外面密被腺毛,内面疏被腺毛,裂片5,中裂片大,宽卵形,先端急尖,侧裂片钻状披针形;雄蕊4,二强雄蕊,先端上弯,长的一对花丝长1.3 cm,下部贴生于花冠筒,短的一对花丝长约0.8 cm,疏被柔毛和腺毛,花药桔红色;花柱长约1.5 cm,顶端相等2裂,疏被腺毛,子房无毛。小坚果卵球形,土黄色,长约1.5 mm,直径约1.3 mm,具网纹。

China. Zhejiang (浙江), Qingyuan (庆元), Annan (安南), Wulingkeng (五岭坑), alt. 750 m, 沟谷林下, 25 Oct. 2017, F.G. Zhang et al. (张方钢等) 571 (ZM);the same locality, 山谷溪边, alt. ca. 650 m, 5 Aug. 2018, Y.L. Xu et al. (徐跃良等) Xu726 (ZM, HTC);the same locality, 山谷溪边, 26 Sep. 2018, F.G. Zhang et Y.L. Xu (张方钢、徐跃良) 1083 (ZM);Qingyuan (庆元), Mengzhou (濛洲), Xiatan (下滩), 古道边草丛, 26 Sep. 2018, Y.L. Xu et F.G. Zhang (徐跃良、张方钢) 1102 (ZM).

本种外形与香科科(Teucrium simplex)和峨眉香科科(T. omeiense)相似(吴征镒和李锡文,1977;Li & Hedge,1994),但香科科的茎、花序轴和花梗均被开展的长柔毛;叶片两面疏生长柔毛;花萼外面被疏柔毛,下唇2齿钻状锥形,先端尾状渐尖;花冠外面被疏柔毛,中裂片卵圆形,先端圆形。峨眉香科科的茎和叶柄近无毛;叶片除下面脉有毛外,其他无毛;花萼疏生短柔毛;花冠外被短柔毛,花柱疏被微柔毛。容易区别。

致谢 承蒙浙江自然博物院张方钢研究员、温州大学胡仁勇副教授、金华职业技术学院医学院王健生先生参加野外调查和标本采集,中国科学院植物研究所周世良研究员和覃海宁研究员查阅香科科和峨眉香科科的标本,谨致谢意。

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(责任编辑 何永艳)

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