湖南省新紀(jì)錄植物武陵黃精的發(fā)現(xiàn)及其核型*

向魁文，儲昭福，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實驗室，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，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)予以報道，并補充描述其核型.

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.待根尖生長至0.5～1.5 cm時，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)計至少6條根尖的30～50個細(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，幼時葉背面密被短柔毛；小花2～3朵，花梗被長柔毛；花絲的長度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.染色體總長度為45.45 μm，染色體長度的變異范圍為2.69 ～ 8.0 μm(表1).染色體的最長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道，其核型與方永鑫等[5]報道的近緣種長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

編號染色體長度/μmLSL+S相對長度/%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—長臂；S—短臂；L+S—總長度.

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)，新分布點位于湖南高望界國家自然保護(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，新的分布點與模式產(chǎn)地同屬于武陵山區(qū)，陳功錫等[6-14]對這一地區(qū)種子植物區(qū)系特征和植物地理學(xué)意義以及該區(qū)系中的中國特有屬進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這一地區(qū)是中國東西和南北植物區(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，新的分布地點極大地拓展了武陵黃精Polygonatumsinopubescens的分布范圍，同時可以推測武陵山區(qū)對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源.湘西地區(qū)除了具有《中國藥典》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).