華東四省天目臭蛙分類修訂及分布格局

李寒玉， 陳卓， 朱艷軍， 李真， 何玉曉， 陳曉虹

(河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007)

華東四省天目臭蛙分類修訂及分布格局

李寒玉， 陳卓， 朱艷軍， 李真， 何玉曉， 陳曉虹*

(河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007)

運(yùn)用形態(tài)學(xué)比較和12S mtDNA序列比對，對華東4省原記載的花臭蛙Odorranaschmackeri地理種群與天目臭蛙O.tianmuii、黃崗臭蛙O.huanggangensis及花臭蛙模式產(chǎn)地湖北宜昌種群進(jìn)行比較研究。浙江、安徽、江蘇、江西(三清山)花臭蛙形態(tài)學(xué)特征與天目臭蛙相吻合?；贙imura 2-parameter模型計(jì)算花臭蛙各地理種群與天目臭蛙、黃崗臭蛙及花臭蛙湖北宜昌種群的遺傳距離，結(jié)果顯示，浙江、安徽、江蘇、江西(三清山、彭澤)花臭蛙與湖北宜昌種群的遺傳距離為0.067～0.069，與黃崗臭蛙的遺傳距離為0.027～0.029，與天目臭蛙的遺傳距離僅為0～0.001。因此，長江中下游以南、江南丘陵東段安徽南部、江蘇、浙江、江西東北部信江以北、鄱陽湖以東的低山丘陵地帶，原記錄的花臭蛙應(yīng)修訂為天目臭蛙；江西省東北部信江以南的武夷山區(qū)為黃崗臭蛙分布范圍，花臭蛙則分布于贛江鄱陽湖以西的贛西山地。贛江以東、撫河以西以及閩東丘陵地區(qū)花臭蛙的分類歸屬尚待確定，華東地區(qū)花臭蛙復(fù)合體的物種分化是否與水系造成的地理阻隔相關(guān)，有待深入研究。

花臭蛙；天目臭蛙；分類修訂；分布格局；華東

花臭蛙Odorranaschmackeri(Boettger，1892)模式產(chǎn)地在湖北省宜昌市，已知廣泛分布于我國西南、華中、華南及華東15個(gè)省(市)區(qū)(費(fèi)梁等，2009，2012)；安徽省分布于皖南黃山、九華山、祁門和石臺，浙江省廣泛分布于西南山地、浙西丘陵和浙東丘陵，江西省分布于九連山、贛西北及中西部，江蘇省僅宜興有記錄(黃美華等，1990；陳壁輝，1991；王英永等，2008；費(fèi)梁等，2009；Lietal.，2015)。

近年來，隨著野外考察、形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)研究的深入，發(fā)現(xiàn)我國東部部分地區(qū)花臭蛙種群已分化為不同物種，即以福建、江西武夷山為模式產(chǎn)地的黃崗臭蛙O.huanggangensis，以浙江天目山為模式產(chǎn)地的天目臭蛙O.tianmuii(陳曉虹等，2010a，2010b；Chenetal.，2013)。然而我國東部省份花臭蛙的分類歸屬、花臭蛙與天目臭蛙和黃崗臭蛙的系統(tǒng)關(guān)系及各自的分布范圍尚不明確，以致現(xiàn)有的研究仍然沿用原來的分類系統(tǒng)(艾為明等，2010；方小斌等，2013；李言闊等，2013；Lietal.，2015；張方等，2015)。為此，本文對廣義花臭蛙分布的我國東部省份安徽、浙江、江蘇、江西進(jìn)行考察，以期澄清花臭蛙及近緣種在華東地區(qū)的分類及分布，為生物多樣性保護(hù)、臭蛙類物種資源豐富度、保護(hù)區(qū)建設(shè)等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本采集和處理

2007—2016年每年7—8月對安徽黃山(118°08.898′E，30°04.842′N)、九華山(117°48.750′E，30°33.021′N)，江蘇宜興(119°42.415′E，31°10.692′N)，浙江開化(118°05.353′E，29°14.721′N)、江山(118°32.144′E，28°21.719′N)、云和(119°41.057′E，28°14.412′N)、北侖(121°50.912′E，29°50.988′N)，江西三清山(118°04.769′E，28°51.976′N)、彭澤(116°38.763′E，29°48.636′N)進(jìn)行野外考察。

利用抄網(wǎng)或徒手采集標(biāo)本，無損傷剪取蛙趾末節(jié)固定于95%乙醇中用于分子鑒定，部分用于形態(tài)鑒定和研究的標(biāo)本迅速處死后用10%甲醛溶液固定。

1.2 形態(tài)量度

依據(jù)劉承釗和胡淑琴(1961)、費(fèi)梁等(2005)的測量指標(biāo)和方法并稍加改進(jìn)，利用電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺對浙江江山、云和，安徽黃山、九華山，江西三清山，江蘇宜興6個(gè)花臭蛙地理種群的性成熟個(gè)體進(jìn)行形態(tài)測量，精確至0.01 mm。

1.3 DNA分子鑒定

利用傳統(tǒng)酚-氯仿法抽提組織樣本DNA并稍加改進(jìn)(李佳璇等，2015)，選擇12S mtDNA為分子標(biāo)記(Chenetal.，2013)，常規(guī)PCR體系擴(kuò)增，送生工生物工程(上海)股份有限公司測序，運(yùn)用MEGA 5.0進(jìn)行序列比對，計(jì)算遺傳距離并構(gòu)建系統(tǒng)關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)特征

華東4省6個(gè)地理種群的花臭蛙符合天目臭蛙的形態(tài)特征，均表現(xiàn)出明顯性二型，雌性體長約為雄性的2倍(表1)。頭頂扁平，吻端鈍尖，突出于下頜緣；鼻間距大于眼間距，顳褶清晰，突出于鼓膜；頭長略大于頭寬；吻長大于眼徑，雄性吻長較雌性大；鼓膜明顯，約為眼徑的2/3，雄性鼓膜大于雌性；前臂及手長均不及頭體長的1/2，雄性前臂寬、手長大于雌性；后肢前伸貼體時(shí)，脛跗關(guān)節(jié)達(dá)鼻眼間，左右跟部重疊較多；體長約為腿長的1/2；脛長略大于足長，兩者均大于頭體長的1/2。指長而扁平，指、趾序列分別為3>4>2≥1和4>5≥3>2>1；指吸盤與趾吸盤背部均有馬蹄形橫溝；趾間全蹼，第4趾兩側(cè)及第2、3趾內(nèi)側(cè)蹼以緣膜達(dá)趾吸盤基部。

皮膚光滑，無背側(cè)褶，頸部無膚棱；身體背部皮膚分布著細(xì)小痣粒，體側(cè)可見大小不一的扁平疣粒，沿背兩側(cè)縱向排列。腹面乳白色無斑；背部綠色，鑲夾大小、形狀、排列不規(guī)則的深褐色斑，個(gè)體之間斑紋差異較大；四肢背面具有寬窄不一的淺褐色橫紋，股、脛部均有4～5條橫紋。

雄蛙第二性征明顯，胸、腹部有白色刺群，第一指基部乳白色婚墊發(fā)達(dá)，有1對咽側(cè)下外聲囊，背部肉粉色雄性線明顯。

2.2 生活習(xí)性

各考察點(diǎn)花臭蛙生活環(huán)境相似，均為植被茂盛、陰暗潮濕、水流平緩、水面開闊的山澗溪流附近，溪邊長有喬木、灌木和草本，溪內(nèi)大小石塊甚多，成蛙多棲息于岸邊石塊或巖壁上。2007—2015年的7月10日—8月2日，野外未發(fā)現(xiàn)抱對個(gè)體和卵團(tuán)，檢視部分性成熟個(gè)體，發(fā)現(xiàn)卵的形態(tài)、顏色相近，動(dòng)物極深褐色，植物極乳白色。雌蛙懷卵數(shù)差異明顯，2015年7月13日采自江蘇宜興體長72.78 mm的雌蛙懷卵1 398枚，數(shù)量最少；懷卵數(shù)最多的為2015年7月29日采自江西三清山體長80.34 mm的雌蛙，懷卵2 799枚。卵粒大小與繁殖期成熟度相關(guān)，卵徑最小的為2015年7月11日采自安徽九華山體長84.07 mm的雌蛙，卵徑1.99 mm±0.19 mm(n=13)，江蘇宜興(2015年7月13日采)體長72.78 mm的雌蛙和浙江江山(2015年7月25日采)體長76.12 mm的雌蛙卵徑分別為2.40 mm±0.12 mm(n=10)和2.40 mm±0.24 mm(n=10)。2016年8月16—19日在浙江桐廬考察期間，發(fā)現(xiàn)抱對花臭蛙，檢測體長76.99 mm的雌蛙懷卵量1 705枚，卵徑為2.55 mm±0.11 mm(n=12)，明顯大于7月的卵徑。

圖1 基于12S mtDNA序列構(gòu)建華東4省花臭蛙種群與湖北宜昌種群、天目臭蛙、黃崗臭蛙的系統(tǒng)發(fā)育樹

2.3 分子鑒定

常規(guī)PCR擴(kuò)增，經(jīng)校正比對，去除插入、缺失和模糊位點(diǎn)，得到753 bp 12S mtDNA基因片段，包括保守位點(diǎn)654個(gè)，變異位點(diǎn)99個(gè)，其中單變異位點(diǎn)37個(gè)、簡約信息位點(diǎn)62個(gè)?；贙imura 2-parameter計(jì)算華東4省6個(gè)花臭蛙地理種群與天目臭蛙、黃崗臭蛙、花臭蛙模式產(chǎn)地湖北宜昌種群的平均遺傳距離，結(jié)果顯示，安徽黃山、九華山，江蘇宜興，江西三清山、彭澤，浙江江山、開化、北侖、云和地理種群與湖北宜昌種群的遺傳距離為0.067～0.069，與黃崗臭蛙的遺傳距離為0.027～0.029，而與天目臭蛙的遺傳距離則為0～0.001，黃崗臭蛙與花臭蛙湖北宜昌種群的遺傳距離為0.070(表2)。此外，基于Kimura 2-parameter構(gòu)建華東4省6個(gè)花臭蛙地理種群與天目臭蛙、黃崗臭蛙、花臭蛙湖北宜昌種群的系統(tǒng)關(guān)系，結(jié)果顯示，浙江北侖、云和、江山、開化，江蘇宜興，江西三清山、彭澤，安徽黃山、九華山花臭蛙種群與天目臭蛙聚為一支，與黃崗臭蛙構(gòu)成姊妹群關(guān)系，二者再與花臭蛙湖北宜昌種群相聚(圖1)。

3 討論

近年來研究顯示，在我國廣泛分布的花臭蛙不是單一物種，而是包含花臭蛙、合江臭蛙O.hejiangensis、黃崗臭蛙、天目臭蛙等物種的復(fù)合體Odorranaschmackerispecies complex(Chenetal.，2013；朱艷軍，2016)。天目臭蛙已知分布于模式產(chǎn)地浙江天目山(陳曉虹等，2010b；費(fèi)梁等，2012)，由于天目臭蛙與花臭蛙及黃崗臭蛙在外部形態(tài)上具有很高的相似性，其分布界限沒有明確界定，對華東地區(qū)兩棲動(dòng)物資源利用、保護(hù)區(qū)建設(shè)、區(qū)系組成分析及地理區(qū)劃、生物多樣性保護(hù)、遺傳分化和生態(tài)行為的研究一直沿用臭蛙屬Odorrana已有的分類體系(艾為明等，2010；王熙等，2012；方小斌等，2013；李言闊等，2013；Lietal.，2015；張方等，2015)。本研究基于形態(tài)學(xué)和mtDNA序列分析顯示，天目臭蛙分布于長江中下游以南、江南丘陵東段的安徽南部、江蘇宜興、浙江西南山地、浙西丘陵、浙東丘陵、江西東北部信江以北(懷玉山)、鄱陽湖以東的低山丘陵地帶，以上地區(qū)原記錄的花臭蛙應(yīng)修訂為天目臭蛙(圖2)。

江西東北部與懷玉山隔信江相望的武夷山區(qū)是黃崗臭蛙的分布范圍(陳曉虹等，2010a；費(fèi)梁等，2012)，贛江鄱陽湖以西、贛西山地花臭蛙的分類歸屬尚不清楚(楊道德等，2007a，2007b，2008)。為此，我們增加江西廬山、井岡山、武功山、明月山、貴溪花臭蛙樣本，與天目臭蛙、黃崗臭蛙、湖北宜昌花臭蛙進(jìn)行序列比對，結(jié)果顯示，廬山、井岡山、武功山、明月山花臭蛙樣本與天目臭蛙12S mtDNA序列的遺傳距離為0.073～0.075，與黃崗臭蛙的遺傳距離為0.070～0.073，而與湖北宜昌花臭蛙的遺傳距離為0.009～0.016。貴溪花臭蛙樣本與天目臭蛙12S mtDNA序列的遺傳距離為0.028，與黃崗臭蛙的遺傳距離為0.000，而與湖北宜昌花臭蛙的遺傳距離為0.070。因此，江西省境內(nèi)花臭蛙復(fù)合體包含天目臭蛙、黃崗臭蛙、花臭蛙，3個(gè)物種以贛江鄱陽湖和信江為界，天目臭蛙分布于贛江鄱陽湖以東、信江以北的贛東北部山地，黃崗臭蛙分布于信江以南的武夷山，花臭蛙分布于贛江鄱陽湖以西的贛西山地(羅霄山脈)(圖2)。贛江以東、撫河以西花臭蛙的分類歸屬尚待確定，另外，與浙東丘陵相連的閩東丘陵花臭蛙的分類歸屬值得關(guān)注。

我國華東地區(qū)位于長江中下游，地處中亞熱帶，地形復(fù)雜、水系豐富，連綿的低山丘陵和發(fā)達(dá)交織的水系為臭蛙類提供了良好的棲息環(huán)境。這些水系是否對華東地區(qū)花臭蛙復(fù)合體物種分化造成地理阻隔，有待進(jìn)一步研究。

圖2 華東地區(qū)花臭蛙復(fù)合體的分類及分布

1. 江蘇宜興； 2. 浙江天目山(天目臭蛙模式產(chǎn)地)； 3. 浙江北侖； 4. 浙江云和； 5. 浙江江山； 6. 浙江開化； 7. 安徽黃山； 8. 安徽九華山；9. 江西彭澤； 10. 江西三清山； 11. 江西廬山； 12. 江西明月山； 13. 江西武功山； 14. 江西井岡山； 15. 江西貴溪； 16. 福建武夷山(黃崗臭蛙模式產(chǎn)地)。

1.Yixing， Jiangsu; 2. Mt. Tianmu， Zhejiang (the type locality ofO.tianmuii); 3. Beilun， Zhejiang; 4. Yunhe， Zhejiang; 5. Jiangshan， Zhejiang;6. Kaihua， Zhejiang; 7. Mt. Huangshan， Anhui; 8. Mt. Jiuhua， Anhui; 9. Pengze， Jiangxi; 10. Mt. Sanqing， Jiangxi; 11. Mt. Lushan， Jiangxi;12. Mt. Mingyue， Jiangxi; 13. Mt. Wugong， Jiangxi; 14. Mt. Jinggang， Jiangxi; 15. Guixi， Jiangxi; 16. Mt. Wuyi， Fujian (the type locality ofO.huanggangensis).

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Taxonomic Revision and Geographical Distribution ofOdorranatianmuiiin Four Provinces of Eastern China

LI Hanyu， CHEN Zhuo， ZHU Yanjun， LI Zhen， HE Yuxiao， CHEN Xiaohong*

(College of Life Sciences， Henan Normal University， Xinxiang， Henan Province 453007， China)

The taxonomy and geographical distribution ofOdorranaschmackeriin 4 provinces of eastern China remain unclear. In this study， the taxonomy and geographical distribution ofO.schmackeriwere compared withO.huanggangensis，O.tianmuiiandO.schmackerifrom the type locality Yichang (Hubei province) based on the analysis of morphology and mitochondrial 12S sequence. The results showed that the populations ofO.schmackerifrom Zhejiang， Anhui， Jiangsu， and Jiangxi (Sanqing Mountain) had similar morphological characters withO.tianmuii， and the average genetic distances between the populations ofO.schmackerifrom the above 4 provinces and that from Yichang， Hubei were 0.067-0.069， and that ofO.huanggangensiswere 0.027-0.029， whereas the genetic distances between them andO.tianmuiiwere0-0.001. This study suggested the populations ofO.schmackeridistributed in Zhejiang， the south of Anhui， Yixing city of Jiangsu， Sanqing Mountain and Pengze county of Jiangxi， the east of Poyang Lake should be revised asO.tianmuii.O.huanggangensiswas distributed in Mt. Wuyi from the south of Xin River in northeastern Jiangxi， whereasO.schmackeriwas only distributed in the west of Poyang Lake of western Jiangxi. The taxonomic status of populations ofO.schmackeribetween the east of Ganjiang River and the west of Fuhe River in Jiangxi as well as the east of Fujian have yet to be determined， and whether the differentiation ofO.schmackerispecies complex in the eastern China related to the geographical barrier of river system should be further resolved.

Odorranaschmackeri;Odorranatianmuii; taxonomic revisions; distribution pattern; eastern China

2016-10-11 接受日期：2016-12-12

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31372164; 31572245; 31601848); 河南省創(chuàng)新型科技團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(C20140032)

李寒玉(1990—)， 女， 碩士研究生， 研究方向：動(dòng)物分類與保護(hù)生物學(xué)， E-mail：hanyu9248@sina.com

*通信作者Corresponding author， E-mail：xhchen-xx@sohu.com

10.11984/j.issn.1000-7083.20160275

Q959.5

A

1000-7083(2017)02-0131-08