浙江天名精——浙江菊科旋覆花族一新种

徐跃良，张宏伟，鲁益飞

(1. 浙江自然博物院，浙江 杭州 310014； 2. 浙江清凉峰国家级自然保护区管理局，浙江 杭州 311321；3. 浙江大学生命科学学院，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余属，25 000种以上，为世界广布且以温带分布为主的科[1-3]；我国有248属，近2 400种，分布于全国各地[3-5].菊科植物用途很广，除了常见食用的如莴苣Lactucasativa(包括几个栽培种)、马兰Kalimerisindica、南茼蒿(茼蒿)Chrysanthemumsegetum等，还有供观赏的如波斯菊Cosmosbipinnatus、大花金鸡菊Coreopsisgrandiflora、金盏菊Calendulaofficinalis等，供药用的醴肠(墨旱莲)Ecliptaprostrata、白术Atractylodesmacrocephala、杭白菊Dendranthemummorifolium(包括几个栽培种)等.除此之外，本科还有不少为外来入侵植物，如加拿大一枝黄花Solidagocanadensis、豚草Ambrosiaartemisiifolia、白酒草属Conyzaspp.等等，已形成明显的危害.根据最新的菊科系统学文献，该科可以分为45个族，其中旋覆花族Trib.Inuleae约有60个属，近600种[1-2].

天名精属CarpesiumL.是欧亚分布的小属，全世界共20种，我国约16种，其区别于旋覆花族其他属的主要特征在于瘦果先端具喙，但无冠毛[3,6].浙江除原记载的3种[7]以外，最近报道了产于缙云大洋山的舌叶天名精C.glossophyllum，为中国新记录种[8].在《浙江植物志》(新编)菊科的编写过程中，近期已发表了不少新分类群和新记录[8-12].笔者对浙江的天名精属植物进行了采集、整理和鉴定，从“形态-分子-地理”的角度出发，发现近来报道的四川天名精C.szechuanense新记录[11]实为一新种.

1 材料与方法

1.1 调查取样

2015—2019年，先后对浙江省内标本收藏数量较丰富的杭州植物园标本馆(HHBG)、浙江大学植物标本馆(HZU)、浙江农林大学植物标本馆(ZJFC)、浙江自然博物院(ZM)和杭州师范大学植物标本馆(HTC)馆藏的天名精属植物作了整理和鉴定.其间在每年8—11月，对浙江西北部的临安、安吉、淳安，西南部的常山、遂昌、江山，南部的苍南及缙云等县、市的该属植物进行了重点采集，采集时除了幼嫩叶片供DNA提取和分子生物学实验之外，还压制了凭证标本用于后期的比较研究.采集的材料和凭证标本信息详见表1.

表1 实验材料来源及在GenBank中的注册号

1.2 DNA提取、PCR扩增和测序

本研究共获得浙江的天名精属植物5种，共采集11个居群29个个体.每个个体取少量用硅胶干燥的叶片，在粉碎机中充分粉碎后用TIANGEN植物基因组DNA提取试剂盒提取DNA.

扩增核基因ITS(internal transcribed spacer)和叶绿体基因trnL-F用于系统发育分析，引物分别为ITS1(5’-AGAAGTCGTAACAAGGTTTCCGTAGG-3’)、ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)和trnL(5’-CGAAATCGGTAGACGCTACG-3’)、trnF(5’-ATTTGAACTGGTGACACGAG-3’).PCR反应体系为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程序为：94 ℃预变性4 min；94 ℃变性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，循环37次；72 ℃延伸10 min.

PCR扩增产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳检测，目的条带明亮、单一的样品由杭州擎科生物公司测序.

1.3 数据分析

以Telekiaspeciosa为外类群进行系统发育分析，其ITS和trnL-F序列来源于Genbank.用Lasergene中的SeqMan查看测序峰图并拼接，在Mega v7中将拼接好的序列进行比对并将两端测序不稳定区域进行剪切，Mrmodeltest v2.2检测最佳核苷酸替代模型，采用AIC标准，ITS最佳核苷酸替代模型为GTR+I，trnL-F为GTR，分别用PAUP*4.0b10和MrBayes v.3.0b4对联合的两个片段构建MP(maximum parsimony)树和贝叶斯树，MP树采用启发式搜索序列随机加入，利用1 000次Bootstrap分析来确定各分支可信度，10 000次重复取样，每步保留1棵树，同时计算RI(retention indices)和CI(consistency indices)值.贝叶斯树用MCMC(markov chain monte carlo)算法搜索107代，每1 000代取一次样，舍弃前2 500棵不稳定的树(burn in=0.25)，并计算后验概率.构建的系统树用Figtree v1.4.0查看和编辑.

2 结果与分析

2.1 形态学比较

浙江西北部(临安昌化清凉峰和安吉龙王山)的一个类群(拟为浙江天名精C.zhejiangense)，其总苞外层苞片短于内层，干膜质或先端草质，与苞叶区别明显，应属膜苞组sect.Abrotanoides[6].以形态结合地理分布为原则，此类群因头状花序通常具梗而最接近金挖耳C.divaricatum，也因为花冠外面无毛等特征略接近四川天名精C.szechuanense.将这3个类群的标本进行形态学比较，主要区别见表2.

表2 浙江天名精、金挖耳及四川天名精形态特征比较

由此可见，在植株高度、茎中下部叶片、总苞和花冠等性状上，浙江天名精与金挖耳及四川的四川天名精均有很大区别.

2.2 聚类分析

研究共获得天名精属Carpesium5种29个个体的ITS和trnL-F 58条序列，比对后的ITS片段长度为663 bp，trnL-F片段长度为834 bp，合并后片段长1 497 bp，包括66个变异位点和59个简约信息位点.构建的MP树和贝叶斯树拓扑结构一致，文中仅提供MP树树形图(图1)，图中显示新种浙江天名精4个个体为独立一支，且具很高的支持率，与形态上的近缘种金挖耳(3个居群12个个体)能很好地区分开.

图1 浙江5种天名精属植物基于ITS和trnL-F联合分析的MP系统树

3 结论

经形态学的详细比较，并结合基于ITS和trnL-F基因片段的浙江5种天名精属植物物种关系分析，浙江西北部的以往被鉴定为“四川天名精C.szechuanense”的种区别特征极为明显，从“形态-地理”角度并结合聚类分析结果来看，确定为新种.

天名精属约20种，分布于欧亚大陆，我国约16种[3]，我国的西南地区是天名精属的现代分布中心[6]，新种浙江天名精仅见于浙江西北部，在整个天名精属的分布区东部边缘，是一个孤零的分布点.

3.1 形态描述

浙江天名精新种(图2、图3)

A:生境；B:基生叶；C:上部分枝与花序；D:上部叶；E:苞片；F:头状花序.

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 (临安区), Changhua Township (昌化镇), Mount. Qingliangfeng (清凉峰), in grasses by roadsides, alt. 900 m,10 Sep. 2017,H.W.Zhang(张宏伟)T003(holotype, ZM!; isotypes, HTC!, PE!).

A：幼时植株(示基生叶)；B：植株基部；C：植株中部；D：植株上部；E：头状花序；

多年生草本.茎高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.基生叶秋天生长，春天凋萎，叶片卵圆形，长6～10 cm，宽5～8 cm，先端圆钝或急尖，基部圆形，骤然下延成顶部近于翅状的长叶柄，边缘具不规则粗齿和不明显的具腺小尖齿，两面被短柔毛，脉上较密，下面密被金黄色细小腺点，叶柄长8～15 cm，被短柔毛；茎中下部的叶片卵状椭圆形至椭圆形，长15～20 cm，宽6～10 cm，先端短渐尖，基部宽楔形至圆形，稀为浅心形，边缘具不规则粗齿和不明显的具腺小尖齿，两面疏被短柔毛，脉上较密，下面密被金黄色细小腺点，叶柄长3～6 cm，被短柔毛；茎上部叶渐小，叶片椭圆状披针形至披针形，长4～10 cm，宽0.9～3 cm，先端短渐尖，基部楔形，边缘具不规则粗齿和不明显的具腺小尖齿，具短柄或几无柄.头状花序单生茎、枝顶端，或生于叶腋，生于下部叶腋者具长的花序梗，生于上部叶腋者具短的花序梗，有时近无梗；顶生者之苞叶2～4，披针形，长1～3 cm，宽1.5～2 mm，先端急尖，无脉，腋生者之苞叶小，条形，长5～9 mm，宽1～1.5 mm，先端渐尖；总苞钟形，直径3～6 mm，长4～5 mm；总苞片4层，外层卵形，膜质或先端草质，长约2 mm，宽约1.5 mm，先端急尖，背面顶端疏被短柔毛，中层矩圆形，长约3 mm，宽约1.5 mm，先端圆钝，内层条形，膜质，长约3 mm，宽约1.5 mm，先端圆钝.缘花雌性，花冠狭筒状，淡黄褐色，外面无毛，长2.5～3 mm，上部稍扩大，5裂；盘花两性，花冠筒状，淡黄褐色，外面无毛，长2.5～3 mm，上部稍扩大，5裂.瘦果圆柱形，具纵肋，长约2 mm.

新种接近于金挖耳C.divaricatum，区别在于后者植株较矮，高20～70 cm；茎中下部的叶片较小，长5～12 cm，宽3～7 cm；总苞大，直径6～10 mm；花冠筒被极稀疏短柔毛.此外，新种也接近于四川天名精Carpesiumszechuanense，但后者茎中下部的叶片广卵形，基部心形；总苞大，半球形，直径8～10 mm；外层总苞片卵状披针形，长约4 mm，先端草质而极易区别.

3.2 其他研究过的标本

China. Zhejiang (浙江), Hangzhou City (杭州市), Lin’an District (临安区), Changhua Township (昌化镇), Mount. Qingliangfeng (清凉峰), in grasses by roadside, alt. 900 m,10 Sep. 2017,H.W.Zhang(张宏伟)T001(ZM),T002(ZM),T004(HTC); the same locality, by roadside under forest, alt. 1 300 m,26 Sep. 2017,Y.L.Xu(徐跃良) etF.G.Zhang(张方钢)470(ZM). Anji (安吉), Mount. Longwang (龙王山), by roadside, alt. 960 m,10 Nov. 2019,Y.F.Lu(鲁益飞)s.n.(HTC).

本种目前仅知分布于浙江西北部的清凉峰、龙王山海拔900～1 300 m的山坡路边、草丛中.花果期9月上旬至11月上旬.

致谢浙江自然博物院张方钢研究馆员和浙江省森林资源监测中心陈征海正高级工程师在样品采集时提供诸多帮助，杭州师范大学教授金孝锋博士审阅全文并绘制线条图，特致谢忱！