徐躍良，張宏偉，魯益飛

(1. 浙江自然博物院，浙江 杭州 310014； 2. 浙江清涼峰國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，浙江 杭州 311321；3. 浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058)

0 引 言

菊科Asteraceae(Compositae)是有花植物最大的科，全世界有1 600余屬，25 000種以上，為世界廣布且以溫帶分布為主的科[1-3]；我國有248屬，近2 400種，分布于全國各地[3-5].菊科植物用途很廣，除了常見食用的如萵苣Lactucasativa(包括幾個栽培種)、馬蘭Kalimerisindica、南茼蒿(茼蒿)Chrysanthemumsegetum等，還有供觀賞的如波斯菊Cosmosbipinnatus、大花金雞菊Coreopsisgrandiflora、金盞菊Calendulaofficinalis等，供藥用的醴腸(墨旱蓮)Ecliptaprostrata、白術(shù)Atractylodesmacrocephala、杭白菊Dendranthemummorifolium(包括幾個栽培種)等.除此之外，本科還有不少為外來入侵植物，如加拿大一枝黃花Solidagocanadensis、豚草Ambrosiaartemisiifolia、白酒草屬Conyzaspp.等等，已形成明顯的危害.根據(jù)最新的菊科系統(tǒng)學(xué)文獻(xiàn)，該科可以分為45個族，其中旋覆花族Trib.Inuleae約有60個屬，近600種[1-2].

天名精屬CarpesiumL.是歐亞分布的小屬，全世界共20種，我國約16種，其區(qū)別于旋覆花族其他屬的主要特征在于瘦果先端具喙，但無冠毛[3,6].浙江除原記載的3種[7]以外，最近報道了產(chǎn)于縉云大洋山的舌葉天名精C.glossophyllum，為中國新記錄種[8].在《浙江植物志》(新編)菊科的編寫過程中，近期已發(fā)表了不少新分類群和新記錄[8-12].筆者對浙江的天名精屬植物進(jìn)行了采集、整理和鑒定，從“形態(tài)-分子-地理”的角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)近來報道的四川天名精C.szechuanense新記錄[11]實為一新種.

1 材料與方法

1.1 調(diào)查取樣

2015—2019年，先后對浙江省內(nèi)標(biāo)本收藏數(shù)量較豐富的杭州植物園標(biāo)本館(HHBG)、浙江大學(xué)植物標(biāo)本館(HZU)、浙江農(nóng)林大學(xué)植物標(biāo)本館(ZJFC)、浙江自然博物院(ZM)和杭州師范大學(xué)植物標(biāo)本館(HTC)館藏的天名精屬植物作了整理和鑒定.其間在每年8—11月，對浙江西北部的臨安、安吉、淳安，西南部的常山、遂昌、江山，南部的蒼南及縉云等縣、市的該屬植物進(jìn)行了重點采集，采集時除了幼嫩葉片供DNA提取和分子生物學(xué)實驗之外，還壓制了憑證標(biāo)本用于后期的比較研究.采集的材料和憑證標(biāo)本信息詳見表1.

表1 實驗材料來源及在GenBank中的注冊號

1.2 DNA提取、PCR擴(kuò)增和測序

本研究共獲得浙江的天名精屬植物5種，共采集11個居群29個個體.每個個體取少量用硅膠干燥的葉片，在粉碎機(jī)中充分粉碎后用TIANGEN植物基因組DNA提取試劑盒提取DNA.

擴(kuò)增核基因ITS(internal transcribed spacer)和葉綠體基因trnL-F用于系統(tǒng)發(fā)育分析，引物分別為ITS1(5’-AGAAGTCGTAACAAGGTTTCCGTAGG-3’)、ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)和trnL(5’-CGAAATCGGTAGACGCTACG-3’)、trnF(5’-ATTTGAACTGGTGACACGAG-3’).PCR反應(yīng)體系為25 μL：1 μL DNA，12.5 μL 2×Reaction Mix，上下游引物各1 μL(10 μmol/L)，0.3 μL TIANGEN Golden DNA Polymerase(2.5 U/μL)和9.2 μL ddH2O.PCR程序為：94 ℃預(yù)變性4 min；94 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，循環(huán)37次；72 ℃延伸10 min.

PCR擴(kuò)增產(chǎn)物用1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測，目的條帶明亮、單一的樣品由杭州擎科生物公司測序.

1.3 數(shù)據(jù)分析

以Telekiaspeciosa為外類群進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，其ITS和trnL-F序列來源于Genbank.用Lasergene中的SeqMan查看測序峰圖并拼接，在Mega v7中將拼接好的序列進(jìn)行比對并將兩端測序不穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行剪切，Mrmodeltest v2.2檢測最佳核苷酸替代模型，采用AIC標(biāo)準(zhǔn)，ITS最佳核苷酸替代模型為GTR+I，trnL-F為GTR，分別用PAUP*4.0b10和MrBayes v.3.0b4對聯(lián)合的兩個片段構(gòu)建MP(maximum parsimony)樹和貝葉斯樹，MP樹采用啟發(fā)式搜索序列隨機(jī)加入，利用1 000次Bootstrap分析來確定各分支可信度，10 000次重復(fù)取樣，每步保留1棵樹，同時計算RI(retention indices)和CI(consistency indices)值.貝葉斯樹用MCMC(markov chain monte carlo)算法搜索107代，每1 000代取一次樣，舍棄前2 500棵不穩(wěn)定的樹(burn in=0.25)，并計算后驗概率.構(gòu)建的系統(tǒng)樹用Figtree v1.4.0查看和編輯.

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)學(xué)比較

浙江西北部(臨安昌化清涼峰和安吉龍王山)的一個類群(擬為浙江天名精C.zhejiangense)，其總苞外層苞片短于內(nèi)層，干膜質(zhì)或先端草質(zhì)，與苞葉區(qū)別明顯，應(yīng)屬膜苞組sect.Abrotanoides[6].以形態(tài)結(jié)合地理分布為原則，此類群因頭狀花序通常具梗而最接近金挖耳C.divaricatum，也因為花冠外面無毛等特征略接近四川天名精C.szechuanense.將這3個類群的標(biāo)本進(jìn)行形態(tài)學(xué)比較，主要區(qū)別見表2.

表2 浙江天名精、金挖耳及四川天名精形態(tài)特征比較

由此可見，在植株高度、莖中下部葉片、總苞和花冠等性狀上，浙江天名精與金挖耳及四川的四川天名精均有很大區(qū)別.

2.2 聚類分析

研究共獲得天名精屬Carpesium5種29個個體的ITS和trnL-F 58條序列，比對后的ITS片段長度為663 bp，trnL-F片段長度為834 bp，合并后片段長1 497 bp，包括66個變異位點和59個簡約信息位點.構(gòu)建的MP樹和貝葉斯樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致，文中僅提供MP樹樹形圖(圖1)，圖中顯示新種浙江天名精4個個體為獨立一支，且具很高的支持率，與形態(tài)上的近緣種金挖耳(3個居群12個個體)能很好地區(qū)分開.

圖1 浙江5種天名精屬植物基于ITS和trnL-F聯(lián)合分析的MP系統(tǒng)樹

3 結(jié)論

經(jīng)形態(tài)學(xué)的詳細(xì)比較，并結(jié)合基于ITS和trnL-F基因片段的浙江5種天名精屬植物物種關(guān)系分析，浙江西北部的以往被鑒定為“四川天名精C.szechuanense”的種區(qū)別特征極為明顯，從“形態(tài)-地理”角度并結(jié)合聚類分析結(jié)果來看，確定為新種.

天名精屬約20種，分布于歐亞大陸，我國約16種[3]，我國的西南地區(qū)是天名精屬的現(xiàn)代分布中心[6]，新種浙江天名精僅見于浙江西北部，在整個天名精屬的分布區(qū)東部邊緣，是一個孤零的分布點.

3.1 形態(tài)描述

浙江天名精新種(圖2、圖3)

A:生境；B:基生葉；C:上部分枝與花序；D:上部葉；E:苞片；F:頭狀花序.

Carpesium zhejiangenseY.L. Xu, H.W. Zhang et Y.F. Lu, sp. nov. (Fig.2, Fig.3)

Carpesiumszechuanenseauct. non Chen et C.M. Hu: Y.L. Xu et al. in J. Hangzhou Normal Univ. (Nat. Sci. Ed.)17(1):10. 2018.

This new species is similar toCarpesiumdivaricatumSiebold & Zucc., but differs in having stems 60～100 cm tall, lower cauline leaves larger,15～20 cm long,6～10 cm wide, involucres smaller,3～6 mm in diam., corollas glabrous.

Type: China. Zhejiang (浙江), Hangzhou City (杭州市), Lin’an District (臨安區(qū)), Changhua Township (昌化鎮(zhèn)), Mount. Qingliangfeng (清涼峰), in grasses by roadsides, alt. 900 m,10 Sep. 2017,H.W.Zhang(張宏偉)T003(holotype, ZM!; isotypes, HTC!, PE!).

A：幼時植株(示基生葉)；B：植株基部；C：植株中部；D：植株上部；E：頭狀花序；

多年生草本.莖高60～100 cm，上部分枝，中部以上密被灰白色短柔毛，下部疏被或密被灰白色短柔毛.基生葉秋天生長，春天凋萎，葉片卵圓形，長6～10 cm，寬5～8 cm，先端圓鈍或急尖，基部圓形，驟然下延成頂部近于翅狀的長葉柄，邊緣具不規(guī)則粗齒和不明顯的具腺小尖齒，兩面被短柔毛，脈上較密，下面密被金黃色細(xì)小腺點，葉柄長8～15 cm，被短柔毛；莖中下部的葉片卵狀橢圓形至橢圓形，長15～20 cm，寬6～10 cm，先端短漸尖，基部寬楔形至圓形，稀為淺心形，邊緣具不規(guī)則粗齒和不明顯的具腺小尖齒，兩面疏被短柔毛，脈上較密，下面密被金黃色細(xì)小腺點，葉柄長3～6 cm，被短柔毛；莖上部葉漸小，葉片橢圓狀披針形至披針形，長4～10 cm，寬0.9～3 cm，先端短漸尖，基部楔形，邊緣具不規(guī)則粗齒和不明顯的具腺小尖齒，具短柄或幾無柄.頭狀花序單生莖、枝頂端，或生于葉腋，生于下部葉腋者具長的花序梗，生于上部葉腋者具短的花序梗，有時近無梗；頂生者之苞葉2～4，披針形，長1～3 cm，寬1.5～2 mm，先端急尖，無脈，腋生者之苞葉小，條形，長5～9 mm，寬1～1.5 mm，先端漸尖；總苞鐘形，直徑3～6 mm，長4～5 mm；總苞片4層，外層卵形，膜質(zhì)或先端草質(zhì)，長約2 mm，寬約1.5 mm，先端急尖，背面頂端疏被短柔毛，中層矩圓形，長約3 mm，寬約1.5 mm，先端圓鈍，內(nèi)層條形，膜質(zhì)，長約3 mm，寬約1.5 mm，先端圓鈍.緣花雌性，花冠狹筒狀，淡黃褐色，外面無毛，長2.5～3 mm，上部稍擴(kuò)大，5裂；盤花兩性，花冠筒狀，淡黃褐色，外面無毛，長2.5～3 mm，上部稍擴(kuò)大，5裂.瘦果圓柱形，具縱肋，長約2 mm.

新種接近于金挖耳C.divaricatum，區(qū)別在于后者植株較矮，高20～70 cm；莖中下部的葉片較小，長5～12 cm，寬3～7 cm；總苞大，直徑6～10 mm；花冠筒被極稀疏短柔毛.此外，新種也接近于四川天名精Carpesiumszechuanense，但后者莖中下部的葉片廣卵形，基部心形；總苞大，半球形，直徑8～10 mm；外層總苞片卵狀披針形，長約4 mm，先端草質(zhì)而極易區(qū)別.

3.2 其他研究過的標(biāo)本

China. Zhejiang (浙江), Hangzhou City (杭州市), Lin’an District (臨安區(qū)), Changhua Township (昌化鎮(zhèn)), Mount. Qingliangfeng (清涼峰), in grasses by roadside, alt. 900 m,10 Sep. 2017,H.W.Zhang(張宏偉)T001(ZM),T002(ZM),T004(HTC); the same locality, by roadside under forest, alt. 1 300 m,26 Sep. 2017,Y.L.Xu(徐躍良) etF.G.Zhang(張方鋼)470(ZM). Anji (安吉), Mount. Longwang (龍王山), by roadside, alt. 960 m,10 Nov. 2019,Y.F.Lu(魯益飛)s.n.(HTC).

本種目前僅知分布于浙江西北部的清涼峰、龍王山海拔900～1 300 m的山坡路邊、草叢中.花果期9月上旬至11月上旬.

致謝浙江自然博物院張方鋼研究館員和浙江省森林資源監(jiān)測中心陳征海正高級工程師在樣品采集時提供諸多幫助，杭州師范大學(xué)教授金孝鋒博士審閱全文并繪制線條圖，特致謝忱！