新疆金发藓科的新记录属
——仙鹤藓属
2017-06-01阿依古丽图尔荪沙毕热木斯热义力买买提明苏来曼库热西马木提汗
阿依古丽·图尔荪, 沙毕热木·斯热义力, 买买提明·苏来曼*, 库热西·马木提汗
(1.新疆师范大学 生命科学学院, 乌鲁木齐 830054; 2.新疆大学 生命科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046)
新疆金发藓科的新记录属
——仙鹤藓属
阿依古丽·图尔荪1,2, 沙毕热木·斯热义力2, 买买提明·苏来曼2*, 库热西·马木提汗1*
(1.新疆师范大学 生命科学学院, 乌鲁木齐 830054; 2.新疆大学 生命科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046)
金发藓科(Polytrichaceae)目前全世界共17属.我国有6属54种,新疆有4属12种.其中仙鹤藓属在全世界有20种,中国有6种,1变种.通过利用扫描电镜法对仙鹤藓属植物的孢子和蒴齿进行微形态观察,利用徒手切片法对其叶片、茎进行切割并在光学显微镜下观察其形态结构并照相,结果发现从新疆天山西部地区特克斯县琼库什台和巩留县塔里木采集的3份标本具有相同的特征,并与文献进行比较后发现其特征与小胞仙鹤藓[Atrichumrhystopphyllum( Müll. Hal.) Par.]一致,确定为小胞仙鹤藓.最主要的特征是叶腹面栉片4~6列,多数高2~5个细胞.仙鹤藓属和小胞仙鹤藓是新疆首次发现的新记录属、新记录种.本文提供了小胞仙鹤藓的详细的形态描述及图版,并提供了新疆金发藓科植物的分属检索表;该种的发现为新疆金发藓科的研究提供了新的资料.
仙鹤藓属; 小胞仙鹤藓; 新记录; 新疆
金发藓科为藓类植物中组织构造较复杂并具有较大个体(少数属种体形细小)的一类植物,个别种类具常存原丝体,分布遍及南极洲在内的世界各地,垂直分布亦可达4 000 m以上高山.全世界有17属,我国有金发藓科植物6属54种[1],新疆有3属11种[2].
天山山系是亚州中部最大的山系.西起乌兹别克斯坦的克孜尔库姆沙漠以东,经哈萨克斯坦和吉尔吉斯坦,进入我国新疆境内,渐失于哈密市以东的戈壁中,东西长度超过2 500 km[3].该区自然地理条件优越,自然垂直带谱明显,苔藓植物资源丰富.
对新疆苔藓植物的研究开始于天山地区,最早于1931年由我国植物学家刘慎谔教授在天山采集了种子植物标本的同时,也采集了一定量的苔藓植物标本,这些标本被我国早起苔藓植物学工作者进行了研究[4].赵建成于1989年首次对新疆阿尔泰山喀纳斯自然保护区内的苔藓植物进行了详细的调查并记载了金发藓科植物2属(PogonatumP. Beauv,PolytrichumHedw.)[5].
此后,疆内以及国内外学者对新疆苔藓植物进行了较系统的研究(赵建成[6],买买提明·苏来曼等[7],张元明等[8-9],TAN B C等[10-11]).2010年,买买提明·苏来曼等[12]对新疆喀纳斯自然保护区苔藓植物物种多样性与区系进行研究,记载了新疆金发藓科植物3属:小金发藓属(PogonatumP. Beauv.),金发藓属(PolytrichumHedw. )和拟金发藓属(PolytrichastrumG. L. Sm.).2014年在研究天山西部的苔藓植物时发现新疆金发藓科植物新记录属1个——仙鹤藓属(AtrichumP. Beauv.),新记录种1个——小胞仙鹤 [Atrichumrhystopphyllum( Müll. Hal.)Par.].
1材料与方法
1.1材料
本研究使用的材料为2014年~2015年间买买提明·苏来曼等在天山西部地区巩留县塔里木和特克斯县琼库什台采集回来的3份金发藓科植物标本.凭证标本存放于新疆大学生命科学与技术学院植物标本馆(XJU).
1.2方法
首先对采集所得的标本借助SZM-45B2解剖镜(宁波舜宇仪器有限公司) 和 Olympus-804593显微镜(奥林巴斯有限公司)下采用经典分类学方法进行鉴定,将干标本放入盛水的培养皿中,用毛笔刷洗2~3次,取上,中,下部叶片置于解剖镜下解剖后,在显微镜下观察,选取具有代表性的植株利用Motic DMB-1223生物数码显微镜下照相和形态绘图.再取适当数量的蒴齿和孢子,粘于样品台上,在IB-5离子溅射仪中真空喷镀膜10 min,并在德国产LEO 1430 VP 型扫描电镜(德国LEO公司)下分别做扫描电镜观察和照相.
2新记录属和种描述
2.1新疆新记录属:仙鹤藓属 (AtrichumP. Beauv.)
体型小至中等大小,嫩绿色,绿色或暗绿色,丛集成片生长.茎直立,稀少分枝;具中轴;基部多密生棕红色假根.叶剑形或长舌形,长具多数横波纹,背面有斜列棘刺,先端钝尖或锐尖;叶边常波曲,一般具双齿;中肋粗壮,长达叶尖或突出于叶尖;栉片多数,呈纵列密布叶片腹面.叶细胞多圆方形或六边形,下部细胞呈长方形;叶边细胞分化1~3列狭长细胞.雌雄异株.雌雄同株.蒴柄细长.孢蒴长圆柱形,单生或多个簇生.蒴齿单层,齿片32,棕红色.蒴盖圆锥形,具长喙.蒴帽兜形.孢子具细疣.
仙鹤藓属在全世界有20种,中国有6种,1变种[1].本属在新疆的新发现,扩大了其中在中国的分布范围,为我国苔藓植物区系提供了新的资料.
2.2新疆新记录种-小胞仙鹤藓[Atrichumrhystopphyllum( Müll. Hal.) Par.]
Atrichumrhystopphyllum(Müll. Hal.) Par,Index Bryol. Suppl. 17. 1900.Arichumangustatum(Brid.) Bruch & Schimp.var.rhystophyllum( Müll.Hal.)Richs. & Wall., Trans. Brit. Bryol. Soc. 1(4): iv. 1950.CatharinearhystophyllaMüll.Hal., Nvouo Giorn. Bot.Ital., n.s., 3:93. 1896. Type:China. Shaanxi (Schen-xi), Tue-lian-pin, April 1895,Giraldis.n.
Atrichumgracile( Müll.Hal.)Par., Index Bryol. Suppl. 17. 1900.AtrichumpallidumRen. & Card.var.gracile( Müll.Hal.) Nyholm, Lindberga 1:9. 1971.CatharineagracilisMüll.Hal.,Nuovo Giorn. Bot. Ital., n.s., 3:92. 1896. Type: China. Shaanxi (Schen-si), Zu-lu, Aug. 1894,Giraldis.n.
Atrichumparvirosulum( Müll.Hal.) Par.,Index Bryol. Suppl. 17. 1900.CatharineaparvirosulaMüll.Hal., Nvouo Giorn. Bot. Ital., n.s., 5∶163. 1898. Type: China. Shaanxi (Schen-si), Zu-lu, Oct. 1896,Giraldi s. n.Giraldis.n.
P C Wu & Y Jia. Flora Bryophytorum Sinicorum Vol 8:369,2004[13].
P C Wu & M R Crosby . Moss Flora of China Vol 8:310,2005[14].
植物体小形,高0.5~2.5 cm.茎单一,叶长舌形,长4~8 mm,宽0.6~1.8 mm具披针形尖,背面具斜列棘刺,干时常强烈卷曲,湿时倾立;叶边具双齿,有1~2列狭长细胞的边缘;单中助长达叶尖;栉片4~6列,高2~7个细胞;叶中部细胞一般椭圆形,多数12~16 μm,下部细胞常为方形或长方形,如图1和图2(1~7)所示.雌雄异株.孢蒴长圆柱形,略弯曲,单生,一般倾立.蒴盖圆锥形,多具长喙.蒴齿排成圆盘状,披针形,中上部内卷,表面具不明显疣.蒴齿一般28~40片.孢子球形或近球形,直径15~17.8 μm,外壁纹饰在SEM下为芽孢状或小疣状突起,形状不规则,大小稍不等上面还有不明显的微突起,排列较密,有时脱落,见图2(8~11).
标本鉴定于新疆天山特克斯县琼库什台区(N 42°54′27.54″,E 81°59′28.42″),alt. 1 985 m,买买提明·苏来曼,22988,(N 42°54′53.11″, E 82°11′58.59″),alt. 2 030 m,买买提明·苏来曼,22898和巩留县塔里木(N 43°00′26.82″,E 82°32′41.67″),alt. 2 100 m,买买提明·苏来曼,23229.生境均为土生.分布于中国(江西[15]、湖南、四川、重庆、云南、西藏、广西[1]、贵州[16]、广东[17]、新疆首次记录)、朝鲜[1]与日本[18].
3讨论
金发藓科小胞仙鹤藓[Atrichumrhystopphyllum(Müll. Hal.) Par.] 植物体的茎横切面呈三角形或近三角形,中轴明显,大多数表皮细胞1~2层.叶片中部细胞长度 26.91~28.65 μm, 宽度 18.88~20.22 μm,卵形.叶片中肋两侧细胞排列方式不规则.孢子球形或近球形,直径12~30 μm,外壁纹饰在SEM下为芽孢状或小疣状突起,形状不规则,大小稍不等上面还有不明显的微突起,排列较密,有时脱落.
1.植物体(标尺为2.5 mm);2~3.叶(标尺为1.2 mm);4.叶尖部(背面观,标尺为0.3 mm);5. 叶中肋部分的横切面(标尺为28 μm);6. 叶基部细胞(标尺为28 μm);7. 叶中部细胞(标尺为28 μm);(绘图标本:买买提明·苏来曼,22898 )图1 小胞仙鹤藓植物体的墨线图Fig.1 Ink drawing of the [Atrichum rhystopphyllum (Müll. Hal.) Par.]
新疆金发藓科分属检索表
1.叶腹面栉片着生中肋上,叶具有明显的横波纹
1.仙鹤藓属Atrichum
1.叶腹面除叶边外满布栉片,叶无横波纹
2
2.孢蒴通常无气孔,台部不明显
2.小金发藓属Pogonatum
2.孢蒴通常有气孔,台部明显
3
3.蒴口被肉质膜所封闭
3.拟金发藓属Polytrichastrum
3. 蒴口被薄的膜所封闭
4.金发藓属Polytrichum
1.植物体;2.叶尖部细胞(标尺为100 μm);3. 叶中部细胞(标尺为100 μm);4.叶基部细胞(标尺为100 μm);5.叶片横切(标尺为100 μm);6.叶片横切(标尺为100 μm);7.茎横切面(标尺为100 μm);8.小胞仙鹤藓孢子(标尺为 1 μm);9.小胞仙鹤藓孢子纹饰(标尺为1 μm);10.小胞仙鹤藓蒴齿(标尺为100 μm);11.小胞仙鹤藓蒴齿放大 (标尺为10 μm)(凭证标本:买买提明·苏来曼,22898).图2 小胞仙鹤藓植物的形态结构显微照片及孢子和蒴齿超微结构Fig.2 The morphological characters and scannig electron microscopy photos of [Atrichum rhystopphyllum( Müll. Hal.) Par.]
本文对新疆天山地区生长的仙鹤藓属植物的叶尖,中,下部分的形态,蒴齿、孢子纹饰等微结构进行观察,其中扫描电镜观察结果均为首次报道.
天山地区尚未曾发现该属植物,该记录丰富了中国藓类植物区系的划分,为新疆金发藓科植物的研究提供了基础资料.
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Atrichum(Polytrichaceae), new record to Xinjiang
AYGUL Tursun1,2, SABIRAM Esrayil2, MAMTIMIN Sulayman2, KURAX Mamuthan1
(1.College of Life Sciense, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054;2. College of Life Sciense and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046)
The family Polytrichaceae has 17 genera all over the world, There are 6 genera and 54 species in our country, and there are 4 genera and 12 species of them in Xinjiang. The Atrichum has 20 species in the world ,there are 6 species and 1 variety in our country.By using scanning electron microscopy (SEM) of Polytrichaceae spores and peristome micro morphological observation, by hand sectioning on the leaf, stem cutting and under optical microscope to observe the structure and photography, and other kinds of comparison found that collected from the Tekas County and Tukkuztara County of Xinjiang Tianshan 3 specimens with different characteristics, and are compared with the literature found its characteristics consistent with the referenece of [Atrichumrhystopphyllum(Müll. Hal.) Par.] ,and it determined forAtrichum.The main feature ofAtrichumis the leaf ventral segment 4~6 column, most of 2~5 cells. The study ofAtrichumrhystopphyllumis new to Xinjiang. The study is provide Morphological descriptions and illustrations forAtrichum. The key to the Xinjiang genera of Polytrichaceae was also given; Do the results offerd new references to Polytrichaceae in Xinjiang.
AtrichumP. Beauv.;Atrichumrhystopphyllum; new record; Xinjiang
2016-10-21.
国家自然科学基金项目(31460048,31660052);深圳市南亚热带植物多样性重点实验室开放课题项目(SSTAB-2014-02).
1000-1190(2017)01-0067-05
Q949
A
*通讯联系人. 库热西·马木提汗,E-mail: kurax@xjnu.edu.cn;买买提明·苏来曼,E-mail: mamtimin@xju.edu.cn.