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Diplazium × kidoi Sa.Kurata, A Newly Recorded Species of Diplazium (Athyriaceae) from China

中国双盖蕨属一新记录种——Diplazium×kidoi Sa.Kurata



全 文 :植物科学学报  2014ꎬ 32(4): 336~339
Plant Science Journal
    DOI:10􀆰 3724 / SP􀆰 J􀆰 1142􀆰 2014􀆰 40336
中国双盖蕨属一新记录种———Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurata
顾钰峰1ꎬ2ꎬ 韦宏金1ꎬ 卫 然3ꎬ 戴锡玲2∗ꎬ 严岳鸿1∗
(1􀆰 上海辰山植物园ꎬ 中国科学院上海辰山植物科学研究中心ꎬ 上海 201602ꎻ
2􀆰 上海师范大学生命与环境科学学院ꎬ 上海 200234ꎻ 3􀆰 中国科学院植物研究所ꎬ 北京 100093)
摘  要: 首次报道了中国双盖蕨属一新记录种ꎬ 中日双盖蕨(Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurata)ꎬ 该种是耳羽短肠蕨
(D􀆰 wichurae (Mett􀆰 ) Diels)和薄叶双盖蕨(D􀆰 pinfaense Ching)的杂交种ꎮ 本研究详细描述了中日双盖蕨的
形态特征ꎬ 并比较了其与两个亲本的差别ꎮ D􀆰 × kidoi的发现对研究异域杂交物种形成和认识蕨类植物物种形成
中广泛存在的杂交现象具有一定的意义ꎮ
关键词: 蹄盖蕨科ꎻ 蕨类植物ꎻ 自然杂交ꎻ 新记录种
中图分类号: Q949􀆰 36          文献标识码: A          文章编号: 2095 ̄0837(2014)04 ̄0336 ̄04
      收稿日期: 2013 ̄11 ̄29ꎬ 退修日期: 2014 ̄03 ̄05ꎮ
  基金项目: 中国科学院战略生物资源科技支撑体系运行专项(CZBZX ̄1)ꎻ 上海市绿化局科技攻关项目(F112422)ꎮ
  作者简介: 顾钰峰(1987-)ꎬ 男ꎬ 硕士研究生ꎬ 从事蕨类植物形态学研究(E ̄mail: shguyufeng@ 163􀆰 com)ꎮ
  ∗ 通讯作者(Author for correspondence. E ̄mail: yan􀆰 yh@ 126. comꎬ daixiling2010@ shnu. edu. cn)ꎮ
Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurataꎬ A Newly Recorded Species of
Diplazium (Athyriaceae) from China
GU Yu ̄Feng1ꎬ2ꎬ WEI Hong ̄Jin1ꎬ WEI Ran3ꎬ DAI Xi ̄Ling2∗ꎬ YAN Yue ̄Hong1∗
(1􀆰 Shanghai Chenshan Botanical Gardenꎬ Shanghai Chenshan Plant Science Research Centerꎬ Chinese Academy of
Sciencesꎬ Shanghai 201602ꎬ Chinaꎻ 2􀆰 College of Life and Environmental Sciencesꎬ Shanghai Normal Universityꎬ
Shanghai 200234ꎬ Chinaꎻ 3􀆰 Institute of Botanyꎬ Chinese Academy of Sciencesꎬ Beijing 100093ꎬ China)
Abstract: Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurata is a natural hybrid species between D􀆰 wichurae
(Mett􀆰 ) Diels and D􀆰 pinfaense Chingꎬ which was only known in Japan􀆰 Two populations of
the hybrid from China are reported for the first time in this paperꎬ and detailed morphological
comparison to its parents is also provided􀆰 The discovery of D􀆰 × kidoi in China will be helpful
to understand the allopatric speciation of hybrids and cognize the common phenomenon of
hybridization along with speciation of ferns.
Key words: Athyriaceaeꎻ Fernsꎻ Natural hybridizationꎻ New record
广义双盖蕨属 (Diplazium Sw􀆰 )是蹄盖蕨科
(Athyriaceae)中的一个大属ꎬ 包含短肠蕨属(Al ̄
lantodia R􀆰 Br􀆰 )、 菜蕨属(Callipteris Bory)和毛
轴线盖蕨属(Monomelangium Hayata) [1]ꎮ 该属为
中型或大型植物ꎬ 土生或生于岩石表面ꎮ 根状茎长
而横走或短而直立ꎬ 被鳞片ꎮ 根状茎鳞片卵形至披
针形ꎬ 单色(鳞片边缘没有加厚的边)或二色(鳞片
两边缘有加厚的边)ꎬ 鳞片全缘或有齿ꎮ 叶柄光滑
或有毛、 鳞片或刺ꎻ 叶片卵状三角形或三角形ꎻ 叶
脉分离或偶有连结ꎬ 孢子囊群卵形至线形ꎬ 沿叶脉
单生或对生[2ꎬ3]ꎮ 广义双盖蕨属全世界约 300种[3]ꎬ
主要分布于热带亚热带地区ꎬ 中国约有 100种[2ꎬ4]ꎮ
我们于 2013 年 11 月对湖南西部武陵山区进
行蕨类植物调查的过程中ꎬ 在桑植县五道水乡汪家
坪村(29°4346􀆰 86″Nꎬ 109°554􀆰 91″E)和石门县
罗坪乡长梯隘村大峡谷(29°49′43􀆰 52″Nꎬ 110°41′
29􀆰 25″E)发现一种形态介于耳羽短肠蕨(Diplazi ̄
um wichurae)和薄叶双盖蕨(D􀆰 pinfaense)之间的
双盖蕨属植物ꎬ 在桑植县的居群中伴生有大量的薄
叶双盖蕨ꎬ 而在石门的居群中同时伴生有薄叶双盖
蕨和耳羽短肠蕨ꎮ 经鉴定ꎬ 该种是 1961 年首次在
日本九州发现的 Diplazium × kidoiꎬ 后经细胞生物
学和分子生物学实验表明是耳羽短肠蕨和薄叶双盖
蕨在自然状态下的杂交种ꎬ 并在实验室通过人工杂
交得到了与自然杂交种性状相同的杂合植株[5-8]ꎮ
通过形态性状比较发现ꎬ D􀆰 × kidoi 既具有与耳羽
短肠蕨相似的横走根状茎和羽裂的顶生羽片ꎬ 也与
薄叶双盖蕨在叶片质地和侧生羽片上具有相近特
征[9ꎬ10]ꎮ 细胞学证据表明ꎬ 该杂种是一个二倍体ꎬ
染色体数目 2n = 82ꎬ 一个孢子囊中包含 16 个孢
母细胞ꎬ 经减数分裂产生 16~60 个形状不规则的
孢子[8]ꎮ
Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurata 中日双盖蕨
(新拟)(图 1ꎬ 图 2)
Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurataꎬ Kurataꎬ J􀆰
Geobot􀆰 10: 68􀆰 1961ꎻ Sci􀆰 Rep􀆰 Tohoku Univ􀆰
(B) 29: 262􀆰 1963ꎻ Namegataet Kurataꎬ Jap􀆰
Pterid􀆰 291􀆰 1961ꎻ Ohmura et Kurataꎬ Jap􀆰 Fern
Rarit􀆰 2􀆰 1966ꎻ Sugimotoꎬ Keys Herb􀆰 Pl􀆰 Jap􀆰
Pterid􀆰 246􀆰 1966ꎻ Nakaikeꎬ Ind􀆰 Hybr􀆰 Ferns􀆰
Jap􀆰 15􀆰 1970ꎻ Nakaikeꎬ J􀆰 Nipp􀆰 Fern􀆰 Club 3
(2): 67􀆰 2004􀆰 Figure 1.
株高 50~70 cmꎬ 根状茎长而横走ꎬ 棕褐色ꎬ
稍被鳞片ꎻ 鳞片全缘ꎬ 质地薄ꎬ 披针形ꎬ 基部着
生ꎬ 长约 5 mmꎮ 叶近生ꎬ 叶柄光滑ꎬ 长约 25 ~
35 cmꎬ 基部被有棕黄色鳞片ꎻ 叶片与叶柄近等
长ꎬ 最宽处 20~25 cmꎬ 叶片卵形ꎬ 一回羽状ꎬ 羽
片 6~10对ꎬ 基部羽片略收缩ꎬ 羽裂渐尖头ꎻ 羽片
披针形ꎬ 长可达 12 cmꎬ 最宽可达 2􀆰 5 cmꎬ 互生ꎬ
基部不对称ꎬ 羽柄 1~4 mmꎬ 上部羽片无柄ꎬ 边缘
有锯齿ꎬ 先端渐尖ꎻ 叶脉分离ꎬ 小脉 3~4 条ꎬ 直
达边缘齿尖ꎻ 孢子囊群线状ꎬ 单生于初级小脉的上
侧中部ꎬ 偶有双生ꎮ 囊群盖膜质ꎬ 全缘ꎬ 黄褐色ꎬ
孢子囊成熟时囊群盖上侧开裂或背向开裂ꎻ 孢子囊
卵形ꎬ 具有囊柄(图 1: D)ꎮ
China (中国): Hunan (湖南)ꎬ Shimen (石
门) Countyꎬ Luoping (罗坪) Townꎬ Changtiai
(长梯隘) Valley􀆰 ca􀆰 750 mꎬ 2013-11ꎬ H􀆰 J􀆰 Wei
(韦宏金) 272 (CSH)ꎻ Hunan(湖南)ꎬ Sangzhi
1000 μm
100 μm
C
A B D
C
A: 中日双盖蕨的模式标本照片[11] ꎻ B: 湖南采集的中日双盖蕨标本(CSH)ꎻ C: 中日双盖蕨的孢子囊群ꎻ D: 中日双盖蕨的孢子囊ꎮ
A: Type specimen of Diplazium × kidoi [11] ꎻ B: Specimen of D􀆰 × kidoi collected from Hunan (CSH)ꎻ C: Sori of D􀆰 × kidoiꎻ D: Spo ̄
rangium of D􀆰 × kidoi􀆰
图 1  中日双盖蕨与其模式标本的形态对照
Fig􀆰 1  Morphological comparison of Diplazium × kidoi with the type specimen
733  第 4期                顾钰峰等: 中国双盖蕨属一新记录种———Diplazium × kidoi Sa􀆰 Kurata
A B
A: 中日双盖蕨的野生植株ꎻ B: 中日双盖蕨羽片背面的孢子囊群ꎮ
A: Habit of D􀆰 × kidoiꎻ B: Sori on the dorsal pinnae of D􀆰 × kidoi.
图 2  中日双盖蕨
Fig􀆰 2  Diplazium × kidoi
 
(桑植) Countyꎬ Wudaoshui (五道水) Townꎬ
Wangjiaping (汪家坪) Valley􀆰 ca􀆰 790 mꎬ 2013-
11ꎬ Y􀆰 H􀆰 Yan (严岳鸿) 13400 (CSH)ꎮ 分布:
中国湖南ꎻ 日本九州、 屋久岛[11]ꎮ 中国新记录ꎮ
野外调查发现约 50株野生植株ꎬ 对该居群 10
个个体标本进行统计分析发现ꎬ 中日双盖蕨与两亲
本耳羽短肠蕨(D􀆰 wichurae)和薄叶双盖蕨(D􀆰
pinfaense)的分类学特征出现了一定的分化ꎬ 但也
明显保留了与两个亲本相似的特征ꎮ 三者的详细形
态特征及区别见表 1ꎮ
表 1  中日双盖蕨、 耳羽短肠蕨和薄叶双盖蕨形态特征比较
Table 1  Comparison of morphological characteristics between Diplazium × kidoiꎬ D􀆰 wichurae and D􀆰 pinfaense
物种
Species
叶片
Lamina
侧生羽片
Lateral pinna
顶生羽片
Apical pinna
叶脉
Venation
孢子囊群
Sori
根状茎
Rhizome
中日双盖蕨
D􀆰 × kidoi
卵形ꎬ 长 25~35 cmꎬ
宽 15~25 cm
Ovateꎬ 25-35 cm
longꎬ 15-25 cm wide
基部不对称ꎬ 基部羽片
有耳突ꎬ 渐尖长尾ꎬ 有
锯齿
Asymmetric baseꎬ basal
pinna are uniauriculateꎬ
caudate apexꎬ serrate
羽裂渐尖
Pinnate and
acuminate
叶脉羽状ꎬ 小脉
3~4条ꎬ 不分叉
Veins pinnateꎬ 3-
4ꎬ unbranched
长线形ꎬ 每组小脉单
生ꎬ 偶有双生ꎬ 长 7~
14 mm
Linearꎬ singleꎬ rarely
paired back ̄to ̄back
along the same veinꎬ
7-14 mm long
长而横走
Long ̄repent
耳羽短肠蕨
D􀆰 wichurae
阔披针形ꎬ 长 30~
35 cmꎬ 宽 8~14 cm
Lanceolateꎬ 30-35 cm
longꎬ 8-14 cm wide
基部不对称ꎬ 上侧有耳
突ꎬ 渐尖尾部ꎬ 有重锯齿
Asymmetric baseꎬ auri ̄
curiformꎬ acuminate
apexꎬ biserrate
羽裂渐尖
Pinnate and
acuminate
叶脉羽状ꎬ 小脉
3~5条ꎬ 不分叉
Veins pinnateꎬ 3-
5ꎬ unbranched
短肠形ꎬ 每组小脉单
生ꎬ 长 5~9 mm
Tumidꎬ single along
the same veinꎬ 5-
9 mm long
长而横走
Long ̄repent
薄叶双盖蕨
D􀆰 pinfaense
卵形ꎬ 长达 34 cmꎬ
宽达 22 cm
Ovateꎬ max length
34 cmꎬ max width
22 cm
基部对称ꎬ 无耳突ꎬ 急
尖头ꎬ 有锯齿
Symmetric baseꎬ exau ̄
riculateꎬ acute apexꎬ
serrate
具独立顶生
羽片
An single api ̄
cal pinna
叶脉羽状ꎬ 小脉
可达 6条ꎬ 不分叉
Veins pinnateꎬ up
to 6ꎬ unbranched
长线形ꎬ 每组小脉双
生ꎬ 常有单生ꎬ 长 18~
22 mm
Linearꎬ paired back ̄
to ̄back along the sa ̄
me veinꎬ sometimes
singleꎬ 18-22 mm
long
直立
Erectꎬ
trunk ̄like
833 植 物 科 学 学 报 第 32卷 
在亲缘关系上ꎬ 耳羽短肠蕨和薄叶双盖蕨是亲
缘关系比较接近的两个种[1]ꎬ 二者可以通过自然
杂交形成新的杂交种ꎬ 因此在一定程度上支持了将
短肠蕨属和双盖蕨属作为一个属的处理意见ꎮ 中
日双盖蕨在我国的发现ꎬ 将有助于人们更好地认
识蕨类植物物种形成中广泛存在的杂交现象ꎬ 有
助于更好地进行科学分类ꎬ 同时ꎬ 该杂交种在中
国的发现对研究异域杂交物种的形成也具有一定
的意义ꎮ
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(责任编辑: 张 平)
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