刘明涛 余跃生 刘承贵 徐英志 陈明 刘静
摘 要: 世纬苣苔是中国特有珍稀植物,但在《中国植物志》记载的模式产地贵州省“平伐”从未找到过该植物。模式产地考证信息的缺失,会在世纬苣苔的鉴定和相关科学研究中产生一定的混乱。作者从产地记载、标本形态、分子证据三个方面进行了考证,确认了世纬苣苔模式产地是贵州省“平坝”(安顺市),而《中国植物志》所记载的模式产地是对模式标本原始记录的错误翻译。考证结果提供了正确的模式产地,使世纬苣苔的鉴定、保护、研究具有了切实可靠的依据。
关键词: 石山苣苔属, 标本, 形态, 鉴定
中图分类号: Q949
文献标识码: A
文章编号: 1000-3142(2020)10-1450-07
Textual research on type locality of Petrocodon scopulorum
LIU Mingtao1, YU Yuesheng1, LIU Chenggui1, XU Yingzhi1, CHEN Ming1* , LIU Jing2
( 1. Qiannan Medical College for Nationalities, Duyun 558000, Guizhou, China; 2. Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China )
Abstract: Petrocodon scopulorum (Chun) Y. Z. Wang is a rare plant endemic to China. However, it has never been found in the “Pingfa” area of Guizhou Province, the type locality of P. scopulorum recorded in Flora Reipublicae Popularis Sinicae. The lack of textual information of the type locality will inevitably brings chaos to the identification and related research of P. scopulorum. In this study, the morphology and molecular analyses as well as textual analyses of protologue confirmed that the type locality of P. scopulorum was “Pingba”, Anshun City. While the type locality recorded in Flora Reipublicae Popularis Sinicae is an incorrect translation of the original record of the type specimen. The results here provide a correct type locality record and also a reliable basis for the identification, conservation and research of the P. scopulorum.
Key words: Petrocodon, specimen, morphology, identification
世纬苣苔[Petrocodon scopulorum (Chun) Y.Z. Wang (previous Tengia scopulorum Chun)](Wang et al., 2011),又名黔苣苔,为中国特有珍稀植物;《贵州植物志》(李永康等,1989)记载“产贵定;模式标本采自平伐”,《中国植物志》(王文采等,1990)记载“产贵州平伐(位于贵阳东南)”。然而,“自从邓世纬1935年采到世纬苣苔并由陈焕镛教授建立世纬苣苔属后,国内及省内植物学家虽然曾多次深入到模式标本产地,但均未发现”(徐文芬和何顺志,2005)。缺乏模式产地材料,必然对世纬苣苔的鉴定和科学研究造成一些障碍,比如NCBI上的世纬苣苔分子数据多来源于壶花黔苣苔 [previous Tengia potiflora S. Z. He, T. sco-pulorum var. potiflora (S. Z. He) W. T. Wang](Wang et al., 2011),用这些数据辅助世纬苣苔的来源鉴定就有可能造成偏差。壶花黔苣苔的系统地位本身就存在不同意见,何顺志和丛晓东(1992)根据在贵州省修文县采集到的一个世纬苣苔属的居群发表了壶花黔苣苔(Tengia potiflora S. Z. He),随后Flora of China(Wang et al., 1998)将其修订为变种,李振宇和王印政(2005)将其合并。因此,世纬苣苔模式产地材料的获取就尤为重要,然而在模式产地“平伐”却从来没有找到过该植物。作为该模式产地研究机构,有责任搞清找不到世纬苣苔的原因。在中国科学院植物研究所的帮助下,作者从产地记载、标本形态、分子证据三方面进行了考证,确认了世纬苣苔真正的模式产地是贵州省“平坝”(安顺市),而非“平伐”(貴定县)。
1 文献资料核查, 发现模式产地
经多次深入到植物志记载的模式产地(贵定县平伐)进行野外调查,均未发现世纬苣苔的分布。因此,专程前往华南植物园标本馆查对了模式标本,模式标本原始记录如下:采集地点为Kiao-Feng-San,Pinpa;采集人为S. W. Teng;采集日期为1935年8月15日(图1)。
根据文献资料核查和野外调查结果,作者怀疑植物志模式产地记载有误。2018年实地调查发现,位于贵州省(GUIZHOU,旧音为KWEICHOW)安顺市平坝(Pingba,旧音为Pinpa)区(县)的高峰山(Gao-Feng-Shan,旧音为Kiao-Feng-San)不仅有世纬苣苔的分布,而且在一座山上多点广泛分布,植株数量众多。同时,华南植物园标本馆在其网页“前贤风范”中介绍,邓世纬(Deng Shi-Wei,旧音为S. W. Teng)“1935年返贵州,任安顺府志局调查员,调查安顺附近各县植物”,从采集时间上(1935年8月)印证了世纬苣苔模式标本采集地是安顺市平坝。另外,Flora of China对该产地Guizhou(Pingba County)作了记载,但未明确其模式产地。
综合模式标本原始记录、野外实地调查、模式标本采集时间与采集者行踪对应等因素,可以断定世纬苣苔真正的模式产地是贵州省安顺市平坝区(县)高峰山。
2 标本来源鉴定, 确证模式产地
2018年7月24日,作者前往平坝高峰山进行了标本采集,编号为2018072402(图2)。高峰山世纬苣苔标本与模式标本特征十分吻合, 植株和花都纤小。
世纬苣苔野外形态与花的解剖如下(图3),花冠裂片5裂至花朵的1/3左右,雄蕊5,花药横状纵裂。花期7月—8月。
通过标本和形态的比对鉴定,我们所考证的地址——安顺市平坝所分布的世纬苣苔与世纬苣苔模式标本上所呈现的所有特征都相符,从植物经典分类学和形态学的角度看,可以确定安顺市平坝区高峰山是世纬苣苔模式标本产地无疑。
3 分子证据调取, 确定模式产地世纬苣苔的系统位置
调取目前经考证认定的模式产地——安顺平坝所分布的世纬苣苔rDNA的ITS序列(引物ITS1:5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′,ITS4:5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′),并利用NCBI上现有的石山苣苔属ITS序列构建系统发育树,确定模式产地世纬苣苔的系统位置。
3.1 材料
采集安顺平坝世纬苣苔当年生、近成熟、健康的新鲜叶片,用硅胶干燥封存(高连明等,2012)。
3.2 ITS序列获取
3.2.1总DNA提取 取安顺平坝世纬苣苔硅胶干燥的叶片2组,采用改良后的CTAB法分别提取基因组总DNA。
3.2.2 PCR扩增和测序 PCR反应体系(20 μL): 10 × Buffer 2 μL;dNTP(2.5 mmol·L-1),1.6 μL;DDH2O 11.3 μL;Taq酶 0.1 μL;DNA模板 1 μL;正向引物(2 mmol·L-1) 2 μL; 反向引物(2 mmol·L-1) 2 μL。
PCR反应程序: 94 ℃,4 min; (94 ℃,45 s;54 ℃,45 s;72 ℃,45 s) 32个循环;72 ℃,10 min。
PCR产物用1%琼脂糖的凝胶电泳检测后,送华大基因进行测序。
3.2.3 测序结果 Petrocodon scopulorum 1-平坝的ITS序列:TTCCGTAGGTGAACCTGCGGAAGGATCA
TTGTCGAAACCTGCAAATCTGACCCGTGAACATGT
TCAAACGTTCTTGCGTTCGCGATGGTGGATGCTTC
TTGCGTCCAACATCACGACCTCGACCCCAAGCGGC
GCAAGTCTCTTGGGCGTACCAACCTCTCGGCGCGG
AAAGCGCCAAGGAAAAGCATACCGAACGCCTCTC
CATCCTGGTGCTGTTCGCGGTACCCAGGACGTGAC
GAGGAGCGTCTATTGAGTATAGATATAACGACTCT
CGGCAACGGATATCTCGGCTCTCGCATCGATGAAG
AACGTAGCGAAATGCGATACTTGGTGTGAATTGCA
GAATCCCGTGAACCATCGAGTCTTTGAACGCAAGT
TGCGTCCGAAGCCATCAGGCTGAGGGCACGTCTGT
CTGGGCGTCACGCGTCTCGTCGCCCCCTCCCACAT
CTTCTTCCCCCACTCGAGGGTGCCGGGAGATGATG
GCGCACGAAGGAGGGGCGGATATTGGCCTCCCGT
TGTCCTTGTGTAGCGGCTGGCACAAATAACATACC
GTGTCGAAGGAAGTCACACGATACGTGGTGGTTG
GATTCCTCAACTTGCGAGCTGTCGTGTAGGACTGC
ATCGAGCCACGGGCACGACCCAATGGCGAAAGGT
CGCCCTCGATCGCGACCCCAGGTCAGGCGGGATC
ACCCGCTGAGTTTAAGCATATCAAT。
Petrocodon scopulorum 2-平壩的ITS序列:
GTAGGTGAACCTGCGGAAGGATCATTGTCGA
AACCTGCAAATCTGACCCGTGAACATGTTCAAACG
TTCTTGCGTTCGCGATGGTGGATGCTTCTTGCGTCC
AACATCACGACCTCGACCCCAAGCGGCGCAAGTCT
CTTGGGCGTACCAACCTCTCGGCGCGGAAAGCGCC
AAGGAAAAGCATACCGAACGCCTCTCCATCCTGGT
GCTGTTCGCGGTACCCAGGACGTGACGAGGAGCG
TCTATTGAGTATAGATATAACGACTCTCGGCAACG
GATATCTCGGCTCTCGCATCGATGAAGAACGTAGC
GAAATGCGATACTTGGTGTGAATTGCAGAATCCCG
TGAACCATCGAGTCTTTGAACGCAAGTTGCGTCCG
AAGCCATCAGGCTGAGGGCACGTCTGTCTGGGCGT
CACGCGTCTCGTCGCCCCCTCCCACATCTTCTTCCC
CCACTCGAGGGTGCCGGGAGATGATGGCGCACGA
AGGAGGGGCGGATATTGGCCTCCCGTTGTCCTTGT
GTAGCGGCTGGCACAAATAACATACCGTGTCGAAG
GAAGTCACACGATACGTGGTGGTTGGATTCCTCAA
CTTGCGAGCTGTCGTGTAGGACTGCATCGAGCCAC
GGGCACGACCCAATGGCGAAAGGTCGCCCTCGATC
GCGACCCCAGGTCAGGCGGGATCACCCGCTGAGTT
TAA。
3.3 系统发育树构建
利用最新获取的安顺平坝ITS序列,根据已有的研究结果 (Wang et al., 2011; Weber & Middleton, 2011) ,选取报春苣苔属的烟叶苣苔为外类群,选取10个石山苣苔属物种为内类群,从NCBI上获取相关物种的ITS序列(表1)。ITS序列首先使用软件Clustal W(Larkin et al., 2007)自动比对,然后在软件Geneious v.7.1.8(Biomatters, 2014)中手动校正。最后将数据上传至CIPRES网站,利用软件RAxML(Stamatakis, 2014) 进行最大似然树的构建(图4)。
从系统树可以看出, 所取样的石山苣苔属物种形成了三个比较好的分支。采自安顺平坝的世纬苣苔的两个个体位于分支3中,它们以很高的支持率聚为一支后又与之前认定为世纬苣苔的类群聚为一支,并得到了最大支持率。这说明模式产地所分布的世纬苣苔与之前认定的世纬苣苔(Wang et al., 2011; Weber & Middleton, 2011)为系统关系最近的类群,从而进一步验证了形态鉴定的准确性。
4 讨论与结论
综上所述,世纬苣苔模式产地确定是贵州省安顺市平坝区高峰山。植物志记载的“贵定县平伐”是对模式标本记录的错误翻译。
错误翻译在(1935采集-1946发表-2018考证)没有得到纠正,主要有两个原因。一是模式标本采集者都已殉难。1936年8月—10月,邓世纬与助手由黔中往贞丰县采集植物标本,不幸感染恶性疟疾,于10月13日-17日,与助手杨昌汉、徐方才、黄孜文共四(或五)人相继因病去逝(Chun, 1946;韦毅刚等,2010;华南植物园标本館网页,2018)。二是陈焕镛在建属时发表的产地记载为“KWEICHOW: Pinfa, Chiu-Feng Shan”(Chun, 1946),这给植物志模式产地记载翻译带来了极大困惑。而今作者考证确认了世纬苣苔模式产地,采集制作了用汉字标注的世纬苣苔模式产地标本,为世纬苣苔的鉴定、保护、研究提供了重要依据。
模式标本的重要性不言而喻,世纬苣苔模式标本更是意义非凡。其一,它是对标本采集者邓世纬等的纪念;其二,它是我国植物研究先辈陈焕镛先生等历经抗日战争、解放战争,冒生命危险保存下来的。但是,对标本记载信息的误读误载,导致后续的研究者多次前往错误记载的地域——平伐,却无法找到该模式产地植物,浪费了财力物力,很多研究结论也缺少了可靠的参照系。壶花黔苣苔相对于模式世纬苣苔的形态变异是切实存在的,主要是花冠的闭合部分延长呈现壶状;至于是种间变异还是种内变异,还需要进一步地深入研究。更迫切的是,壶花黔苣苔在被发表的时候十分稀少(何顺志和丛晓东,1992),目前已经极度濒危,急待保护。
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( 责任编辑 周翠鸣 )