阿依古麗·圖爾蓀, 沙畢熱木·斯熱義力, 買買提明·蘇來曼*, 庫熱西·馬木提汗
(1.新疆師范大學 生命科學學院, 烏魯木齊 830054; 2.新疆大學 生命科學與技術(shù)學院, 烏魯木齊 830046)
新疆金發(fā)蘚科的新記錄屬
——仙鶴蘚屬
阿依古麗·圖爾蓀1,2, 沙畢熱木·斯熱義力2, 買買提明·蘇來曼2*, 庫熱西·馬木提汗1*
(1.新疆師范大學 生命科學學院, 烏魯木齊 830054; 2.新疆大學 生命科學與技術(shù)學院, 烏魯木齊 830046)
金發(fā)蘚科(Polytrichaceae)目前全世界共17屬.我國有6屬54種,新疆有4屬12種.其中仙鶴蘚屬在全世界有20種,中國有6種,1變種.通過利用掃描電鏡法對仙鶴蘚屬植物的孢子和蒴齒進行微形態(tài)觀察,利用徒手切片法對其葉片、莖進行切割并在光學顯微鏡下觀察其形態(tài)結(jié)構(gòu)并照相,結(jié)果發(fā)現(xiàn)從新疆天山西部地區(qū)特克斯縣瓊庫什臺和鞏留縣塔里木采集的3份標本具有相同的特征,并與文獻進行比較后發(fā)現(xiàn)其特征與小胞仙鶴蘚[Atrichumrhystopphyllum( Müll. Hal.) Par.]一致,確定為小胞仙鶴蘚.最主要的特征是葉腹面櫛片4~6列,多數(shù)高2~5個細胞.仙鶴蘚屬和小胞仙鶴蘚是新疆首次發(fā)現(xiàn)的新記錄屬、新記錄種.本文提供了小胞仙鶴蘚的詳細的形態(tài)描述及圖版,并提供了新疆金發(fā)蘚科植物的分屬檢索表;該種的發(fā)現(xiàn)為新疆金發(fā)蘚科的研究提供了新的資料.
仙鶴蘚屬; 小胞仙鶴蘚; 新記錄; 新疆
金發(fā)蘚科為蘚類植物中組織構(gòu)造較復雜并具有較大個體(少數(shù)屬種體形細小)的一類植物,個別種類具常存原絲體,分布遍及南極洲在內(nèi)的世界各地,垂直分布亦可達4 000 m以上高山.全世界有17屬,我國有金發(fā)蘚科植物6屬54種[1],新疆有3屬11種[2].
天山山系是亞州中部最大的山系.西起烏茲別克斯坦的克孜爾庫姆沙漠以東,經(jīng)哈薩克斯坦和吉爾吉斯坦,進入我國新疆境內(nèi),漸失于哈密市以東的戈壁中,東西長度超過2 500 km[3].該區(qū)自然地理條件優(yōu)越,自然垂直帶譜明顯,苔蘚植物資源豐富.
對新疆苔蘚植物的研究開始于天山地區(qū),最早于1931年由我國植物學家劉慎諤教授在天山采集了種子植物標本的同時,也采集了一定量的苔蘚植物標本,這些標本被我國早起苔蘚植物學工作者進行了研究[4].趙建成于1989年首次對新疆阿爾泰山喀納斯自然保護區(qū)內(nèi)的苔蘚植物進行了詳細的調(diào)查并記載了金發(fā)蘚科植物2屬(PogonatumP. Beauv,PolytrichumHedw.)[5].
此后,疆內(nèi)以及國內(nèi)外學者對新疆苔蘚植物進行了較系統(tǒng)的研究(趙建成[6],買買提明·蘇來曼等[7],張元明等[8-9],TAN B C等[10-11]).2010年,買買提明·蘇來曼等[12]對新疆喀納斯自然保護區(qū)苔蘚植物物種多樣性與區(qū)系進行研究,記載了新疆金發(fā)蘚科植物3屬:小金發(fā)蘚屬(PogonatumP. Beauv.),金發(fā)蘚屬(PolytrichumHedw. )和擬金發(fā)蘚屬(PolytrichastrumG. L. Sm.).2014年在研究天山西部的苔蘚植物時發(fā)現(xiàn)新疆金發(fā)蘚科植物新記錄屬1個——仙鶴蘚屬(AtrichumP. Beauv.),新記錄種1個——小胞仙鶴 [Atrichumrhystopphyllum( Müll. Hal.)Par.].
1.1材料
本研究使用的材料為2014年~2015年間買買提明·蘇來曼等在天山西部地區(qū)鞏留縣塔里木和特克斯縣瓊庫什臺采集回來的3份金發(fā)蘚科植物標本.憑證標本存放于新疆大學生命科學與技術(shù)學院植物標本館(XJU).
1.2方法
首先對采集所得的標本借助SZM-45B2解剖鏡(寧波舜宇儀器有限公司) 和 Olympus-804593顯微鏡(奧林巴斯有限公司)下采用經(jīng)典分類學方法進行鑒定,將干標本放入盛水的培養(yǎng)皿中,用毛筆刷洗2~3次,取上,中,下部葉片置于解剖鏡下解剖后,在顯微鏡下觀察,選取具有代表性的植株利用Motic DMB-1223生物數(shù)碼顯微鏡下照相和形態(tài)繪圖.再取適當數(shù)量的蒴齒和孢子,粘于樣品臺上,在IB-5離子濺射儀中真空噴鍍膜10 min,并在德國產(chǎn)LEO 1430 VP 型掃描電鏡(德國LEO公司)下分別做掃描電鏡觀察和照相.
2.1新疆新記錄屬:仙鶴蘚屬 (AtrichumP. Beauv.)
體型小至中等大小,嫩綠色,綠色或暗綠色,叢集成片生長.莖直立,稀少分枝;具中軸;基部多密生棕紅色假根.葉劍形或長舌形,長具多數(shù)橫波紋,背面有斜列棘刺,先端鈍尖或銳尖;葉邊常波曲,一般具雙齒;中肋粗壯,長達葉尖或突出于葉尖;櫛片多數(shù),呈縱列密布葉片腹面.葉細胞多圓方形或六邊形,下部細胞呈長方形;葉邊細胞分化1~3列狹長細胞.雌雄異株.雌雄同株.蒴柄細長.孢蒴長圓柱形,單生或多個簇生.蒴齒單層,齒片32,棕紅色.蒴蓋圓錐形,具長喙.蒴帽兜形.孢子具細疣.
仙鶴蘚屬在全世界有20種,中國有6種,1變種[1].本屬在新疆的新發(fā)現(xiàn),擴大了其中在中國的分布范圍,為我國苔蘚植物區(qū)系提供了新的資料.
2.2新疆新記錄種-小胞仙鶴蘚[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.
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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.
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植物體小形,高0.5~2.5 cm.莖單一,葉長舌形,長4~8 mm,寬0.6~1.8 mm具披針形尖,背面具斜列棘刺,干時常強烈卷曲,濕時傾立;葉邊具雙齒,有1~2列狹長細胞的邊緣;單中助長達葉尖;櫛片4~6列,高2~7個細胞;葉中部細胞一般橢圓形,多數(shù)12~16 μm,下部細胞常為方形或長方形,如圖1和圖2(1~7)所示.雌雄異株.孢蒴長圓柱形,略彎曲,單生,一般傾立.蒴蓋圓錐形,多具長喙.蒴齒排成圓盤狀,披針形,中上部內(nèi)卷,表面具不明顯疣.蒴齒一般28~40片.孢子球形或近球形,直徑15~17.8 μm,外壁紋飾在SEM下為芽孢狀或小疣狀突起,形狀不規(guī)則,大小稍不等上面還有不明顯的微突起,排列較密,有時脫落,見圖2(8~11).
標本鑒定于新疆天山特克斯縣瓊庫什臺區(qū)(N 42°54′27.54″,E 81°59′28.42″),alt. 1 985 m,買買提明·蘇來曼,22988,(N 42°54′53.11″, E 82°11′58.59″),alt. 2 030 m,買買提明·蘇來曼,22898和鞏留縣塔里木(N 43°00′26.82″,E 82°32′41.67″),alt. 2 100 m,買買提明·蘇來曼,23229.生境均為土生.分布于中國(江西[15]、湖南、四川、重慶、云南、西藏、廣西[1]、貴州[16]、廣東[17]、新疆首次記錄)、朝鮮[1]與日本[18].
金發(fā)蘚科小胞仙鶴蘚[Atrichumrhystopphyllum(Müll. Hal.) Par.] 植物體的莖橫切面呈三角形或近三角形,中軸明顯,大多數(shù)表皮細胞1~2層.葉片中部細胞長度 26.91~28.65 μm, 寬度 18.88~20.22 μm,卵形.葉片中肋兩側(cè)細胞排列方式不規(guī)則.孢子球形或近球形,直徑12~30 μm,外壁紋飾在SEM下為芽孢狀或小疣狀突起,形狀不規(guī)則,大小稍不等上面還有不明顯的微突起,排列較密,有時脫落.
1.植物體(標尺為2.5 mm);2~3.葉(標尺為1.2 mm);4.葉尖部(背面觀,標尺為0.3 mm);5. 葉中肋部分的橫切面(標尺為28 μm);6. 葉基部細胞(標尺為28 μm);7. 葉中部細胞(標尺為28 μm);(繪圖標本:買買提明·蘇來曼,22898 )圖1 小胞仙鶴蘚植物體的墨線圖Fig.1 Ink drawing of the [Atrichum rhystopphyllum (Müll. Hal.) Par.]
新疆金發(fā)蘚科分屬檢索表
1.葉腹面櫛片著生中肋上,葉具有明顯的橫波紋
1.仙鶴蘚屬Atrichum
1.葉腹面除葉邊外滿布櫛片,葉無橫波紋
2
2.孢蒴通常無氣孔,臺部不明顯
2.小金發(fā)蘚屬Pogonatum
2.孢蒴通常有氣孔,臺部明顯
3
3.蒴口被肉質(zhì)膜所封閉
3.擬金發(fā)蘚屬Polytrichastrum
3. 蒴口被薄的膜所封閉
4.金發(fā)蘚屬Polytrichum
1.植物體;2.葉尖部細胞(標尺為100 μm);3. 葉中部細胞(標尺為100 μm);4.葉基部細胞(標尺為100 μm);5.葉片橫切(標尺為100 μm);6.葉片橫切(標尺為100 μm);7.莖橫切面(標尺為100 μm);8.小胞仙鶴蘚孢子(標尺為 1 μm);9.小胞仙鶴蘚孢子紋飾(標尺為1 μm);10.小胞仙鶴蘚蒴齒(標尺為100 μm);11.小胞仙鶴蘚蒴齒放大 (標尺為10 μm)(憑證標本:買買提明·蘇來曼,22898).圖2 小胞仙鶴蘚植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)顯微照片及孢子和蒴齒超微結(jié)構(gòu)Fig.2 The morphological characters and scannig electron microscopy photos of [Atrichum rhystopphyllum( Müll. Hal.) Par.]
本文對新疆天山地區(qū)生長的仙鶴蘚屬植物的葉尖,中,下部分的形態(tài),蒴齒、孢子紋飾等微結(jié)構(gòu)進行觀察,其中掃描電鏡觀察結(jié)果均為首次報道.
天山地區(qū)尚未曾發(fā)現(xiàn)該屬植物,該記錄豐富了中國蘚類植物區(qū)系的劃分,為新疆金發(fā)蘚科植物的研究提供了基礎(chǔ)資料.
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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.
國家自然科學基金項目(31460048,31660052);深圳市南亞熱帶植物多樣性重點實驗室開放課題項目(SSTAB-2014-02).
1000-1190(2017)01-0067-05
Q949
A
*通訊聯(lián)系人. 庫熱西·馬木提汗,E-mail: kurax@xjnu.edu.cn;買買提明·蘇來曼,E-mail: mamtimin@xju.edu.cn.