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        湖南省新紀(jì)錄植物武陵黃精的發(fā)現(xiàn)及其核型*

        2018-12-24 06:18:44向魁文儲(chǔ)昭福楊慧鈴張代貴
        關(guān)鍵詞:武陵柔毛吉首

        向魁文,儲(chǔ)昭福,孟 然,楊慧鈴,張代貴

        (1.湘西自治州林業(yè)科技推廣站,湖南 吉首 416000;2.植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 吉首 416000;3.吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南 吉首 416000;4.吉首市林業(yè)局,湖南 吉首 416000)

        筆者在湘西土家族苗族自治州古丈縣境內(nèi)高望界國(guó)家自然保護(hù)區(qū)的生物多樣性調(diào)查中發(fā)現(xiàn)黃精屬植物與長(zhǎng)梗黃精非常相似,但前者葉柄具毛并且葉背面密被短柔毛與后者不同.通過解剖花結(jié)構(gòu)同樣發(fā)現(xiàn)兩者的差別,前者花絲較長(zhǎng),雄蕊柄具柔毛.經(jīng)查閱資料,確定為2016年最新發(fā)表的黃精屬新植物武陵黃精PolygonatumsinopubescensM.T.An,Yun Lin & J.G. Wang[1].現(xiàn)予以報(bào)道,并補(bǔ)充描述其核型.

        1 材料與方法

        采自野外的本種憑證標(biāo)本存放于吉首大學(xué)植物標(biāo)本館(Wang & Chu,2016),活體植株栽于吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院苗圃備用.待根尖生長(zhǎng)至0.5~1.5 cm時(shí),取下根尖,在室溫條件下置于3 mmol/L的8-羥基喹啉溶液中預(yù)處理4~5 h;蒸餾水沖洗根尖,用卡諾氏固定液(冰醋酸與乙醇按體積1∶3配制)于4 ℃條件下固定0.5 h;固定后的材料經(jīng)水洗,用解離液(1 mol/L HCL與45%冰醋酸按體積1∶1配制)于60 ℃水浴中解離1~2 min,1%醋酸地衣紅染色;常規(guī)方法壓片鏡檢.經(jīng)鏡檢挑選染色體分散良好的細(xì)胞,中性樹膠封片,拍照.統(tǒng)計(jì)至少6條根尖的30~50個(gè)細(xì)胞,以其中85%以上細(xì)胞具有的恒定一致的染色體數(shù)作為該材料的染色體數(shù).

        染色體類型和核型不對(duì)稱性分析分別參照文獻(xiàn)[2]和文獻(xiàn)[3]提供的方法和標(biāo)準(zhǔn).染色體核型照片使用Photoshop CS6 進(jìn)行簡(jiǎn)單排版得到核型模式圖.

        2 結(jié)果與討論

        2.1 武陵黃精Polygonatum Sinopubescens 的形態(tài)特征

        Polygonatumsinopubescens隸屬于鈴蘭科Convallariaceae黃精屬Polygonatum互葉系[4],模式產(chǎn)地為貴州省印江地區(qū),其形態(tài)上與長(zhǎng)梗黃精十分相似.武陵黃精植株高約30 cm,全株被毛;葉柄具柔毛,幼時(shí)葉背面密被短柔毛;小花2~3朵,花梗被長(zhǎng)柔毛;花絲的長(zhǎng)度7~11 mm,花絲柄上部被柔毛;漿果倒卵球形.圖1照片示出其生境及植株形態(tài).

        a—植株及生境;b—果;c—花;d—根.圖1 武陵黃精Polygonatum Sinopubescens新分布點(diǎn)的生境及植株形態(tài)Fig. 1 Habitat of the Occurrence Locality and the Morphology of Polygonatum Sinopubescens

        2.2 武陵黃精Polygonatum Sinopubescens的核型

        根尖的體細(xì)胞染色體數(shù)目2n=18,核型公式為2n=2x=12m(2sat)+6sm(2sat),核型模式見圖2.染色體總長(zhǎng)度為45.45 μm,染色體長(zhǎng)度的變異范圍為2.69 ~ 8.0 μm(表1).染色體的最長(zhǎng)染色體與最短的染色體比值為3.21,屬3B核型,二型性較明顯,由14L+4S組成,單倍體數(shù)目為9.

        本種的染色體屬首次報(bào)道,其核型與方永鑫等[5]報(bào)道的近緣種長(zhǎng)梗黃精的核型十分相似.但是武陵黃精Polygonatumsinopubescens在黃精屬的系統(tǒng)位置仍需要結(jié)合分子系統(tǒng)學(xué)等作進(jìn)一步研究.

        圖2 武陵黃精Polygonatum Sinopubescens的核型圖Fig. 2 Karyotype of Polygonatum Sinopubescens

        編號(hào)染色體長(zhǎng)度/μmLSL+S相對(duì)長(zhǎng)度/%LSL+S臂比類型14.703.308.0010.347.1717.511.44m24.022.646.668.855.8114.661.52m34.151.625.779.123.5612.682.56sm43.941.785.728.683.9112.592.22sm53.111.744.856.843.8310.671.79sm62.821.964.786.214.3110.521.44m72.271.423.695.003.138.131.60m81.821.473.294.003.247.241.24m91.691.002.693.702.215.911.67m

        注:L—長(zhǎng)臂;S—短臂;L+S—總長(zhǎng)度.

        2.3 本發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意義

        本種在湖南省尚屬首次發(fā)現(xiàn),新分布點(diǎn)位于湖南高望界國(guó)家自然保護(hù)區(qū)境內(nèi)小頂堂公路邊,東經(jīng)109° 58′ 29″,北緯28° 36′ 36″,海拔835 m.新記錄的發(fā)現(xiàn)為本種在分類學(xué)和分子系統(tǒng)進(jìn)化等方面的研究提供了更多的物種資源.值得注意的是,新的分布點(diǎn)與模式產(chǎn)地同屬于武陵山區(qū),陳功錫等[6-14]對(duì)這一地區(qū)種子植物區(qū)系特征和植物地理學(xué)意義以及該區(qū)系中的中國(guó)特有屬進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)這一地區(qū)是中國(guó)東西和南北植物區(qū)系交匯帶,也是很多現(xiàn)代類群和中國(guó)特有物種重要的分化中心和避難所之一.因此,新的分布地點(diǎn)極大地拓展了武陵黃精Polygonatumsinopubescens的分布范圍,同時(shí)可以推測(cè)武陵山區(qū)對(duì)于本種的分化與種質(zhì)保存等具有十分重要的意義.

        另外,黃精屬也是重要的藥用植物類群和藥食植物來(lái)源.湘西地區(qū)除了具有《中國(guó)藥典》收錄的黃精Polygonatumsibiricum和多花黃精Polygonatumcyrtonema以外,尚有為數(shù)眾多的種廣泛應(yīng)用于民間,作滋補(bǔ)食物用途.它們與本地廣泛食用的“蒿菜粑粑”原料植物魁蒿ArtemisiaprincepsPamp.和鼠麹草GnaphaliumaffineD. Don[13]以及藥用植物栝樓TrichosantheskirilowiiMaxim[14-15]等,同屬民間特色植物,為湘西植物多樣性的保護(hù)利用以及進(jìn)一步豐富本地民族植物文化多樣性做出了貢獻(xiàn),值得進(jìn)一步深入研究、保護(hù)和開發(fā).

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