遼寧省三級保護植物木根黃芩考證及其與京黃芩比較形態(tài)學(xué)研究

李丁男，王 欣，張淑梅

(大連自然博物館，遼寧 大連 116023)

木根黃芩(Scutellaria planipes Nakai et Kitag.)是唇形科黃芩屬(Scutellaria L.)多年生草本，其原始文獻(xiàn)發(fā)表于 1934年[1]，《遼寧植物志》[2]、《東北草本植物志》[3]和《東北植物檢索表》[4—5]均將木根黃芩單列為一個種。但是，《中國植物志》[6]、Flora of China[7]、《中國生物物種名錄》[8]均將木根黃芩歸為京黃芩(Scutellaria pekinensis Maxim.)的同物異名。

但是作者經(jīng)過多年野外考察發(fā)現(xiàn)，木根黃芩和京黃芩不僅在分布范圍和生境上有明顯差異，而且二者的形態(tài)特征也存在明顯差異。因此，為了證實二者為兩個不同的種，本研究首先對木根黃芩的原始文獻(xiàn)、模式標(biāo)本和模式產(chǎn)地、歷史分布地和現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)地進(jìn)行考證，其次對比分析二者外部形態(tài)特征和花粉粒形態(tài)的差異，由此確定木根黃芩為一個獨立的種。同時，還填補了自原始文獻(xiàn)發(fā)表以來未記載木根黃芩果實的空白。本文確定木根黃芩獨立種的地位，對于鑒定和保護野生木根黃芩具有重要意義，同時為黃芩屬藥用價值的進(jìn)一步開發(fā)和利用提供了更為清晰的樣本。

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)考證

按照文獻(xiàn)出版的時間順序，對木根黃芩原始文獻(xiàn)以及其他記載有木根黃芩的文獻(xiàn)進(jìn)行查閱，并結(jié)合地名文獻(xiàn)，對木根黃芩的模式標(biāo)本、模式產(chǎn)地、歷史分布區(qū)以及現(xiàn)今分布地進(jìn)行考證。

1.2 形態(tài)比較研究

1.2.1 木根黃芩與京黃芩宏觀形態(tài)特征比較

通過野外調(diào)查并結(jié)合文獻(xiàn)中對木根黃芩和京黃芩的形態(tài)描述，比較二者在形態(tài)特征上的主要差別，同時對木根黃芩的果實進(jìn)行補充描述。

1.2.2 木根黃芩與京黃芩微觀花粉粒形態(tài)特征比較

木根黃芩樣本采自遼寧省凌源市境內(nèi)，京黃芩樣本采自遼寧省鞍山市境內(nèi)，每個樣本通過真空鍍金置于掃描電鏡下觀察，分別選取每個樣本中具有代表性的花粉粒，對其性狀及外壁紋飾等進(jìn)行拍照。同時，每個樣本分別測量 10粒花粉的極軸(P)、赤道軸(E)，求其平均值和極軸/赤道軸長度比(P/E)。憑證標(biāo)本存于大連自然博物館(DNHM)(圖1：A，B)。

2 結(jié)果與分析

2.1 木根黃芩文獻(xiàn)與模式標(biāo)本考證

發(fā)表木根黃芩的文獻(xiàn)見于 1934年由中井猛之進(jìn)與北川政夫所編《第一次滿蒙學(xué)術(shù)調(diào)查研究團報告》(第四部 第一編 熱河省產(chǎn)新植物I.)[1]一書。通過查閱發(fā)現(xiàn)，該文獻(xiàn)對模式種的描述不全面，缺少花部及果實的形態(tài)描述。此外，模式標(biāo)本不完整，花、果均脫落僅存果序及殘萼(圖1：C)。

此后，木根黃芩均被收錄在1939年和1979年由北川政夫所編的《滿洲植物考》[9]和《滿洲植物新考》[10]中；1959年由劉慎諤主編的《東北植物檢索表》(第一版)中對木根黃芩的根、葉、花序等形態(tài)特征做了簡單描述，但未提及標(biāo)本，也未見圖版[4]；直到1981年該作者在《東北草本植物志》(第七卷)[3]中不僅進(jìn)一步詳細(xì)描述了木根黃芩根、葉、花序的形態(tài)特征，而且增加了莖和花部形態(tài)特征描述，但是果實未見，圖版僅記錄其葉以及花冠形態(tài)；1992年出版的《遼寧植物志》(下冊)[2]所記載的木根黃芩形態(tài)及圖版與《東北草本植物志》(第七卷)基本相同，仍然未見木根黃芩的果實；此后于 1995年出版的《東北植物檢索表》(第二版)[5]中，木根黃芩仍被列為獨立種收錄其中，其圖版仍然是葉和花的側(cè)面觀。

2.2 木根黃芩模式產(chǎn)地、現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)地考證

根據(jù)木根黃芩原始文獻(xiàn)記載，其模式標(biāo)本于1933年8月31日采自熱河省興隆附近；在1939年出版的《滿洲植物考》中記載木根黃芩分布區(qū)位于南滿洲；1979年《滿洲植物新考》將產(chǎn)地明確到南滿洲熱河??；1981年《東北草本植物志》(第七卷)和1992年出版的《遼寧植物志》(下冊)將其產(chǎn)地進(jìn)一步明確至遼寧省凌源縣。本文作者通過與模式標(biāo)本相比對，確定近幾年在遼寧省凌源市境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的即為木根黃芩。那么，上述的模式產(chǎn)地、歷史分布區(qū)及現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)地究竟在哪，它們之間又有怎樣的關(guān)系，考證如下。

1932年日本在我國成立偽滿洲國，范圍包括吉林、遼寧、黑龍江及熱河[11]。其中熱河于1928年改省，省會承德縣(今河北承德市)，轄今河北省東北部、遼寧省西南部、內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部[12]。通過地名查詢，在熱河省內(nèi)共查到兩個叫興隆的地方，一個為興隆縣，一個是興隆鎮(zhèn)。通過進(jìn)一步查詢可知，興隆縣于1930年建立，1933年7月劃為承德縣轄，1949年屬熱河省，后因1955年熱河省被撤銷，興隆縣于 1993年劃歸河北省承德市[13—15]。而另外一個地點——興隆鎮(zhèn)為興隆縣轄鎮(zhèn)，于1954年建鎮(zhèn)，現(xiàn)為興隆縣政府駐地[13]。根據(jù)木根黃芩的原始文獻(xiàn)發(fā)表于1934年可知，當(dāng)時的模式產(chǎn)地興隆應(yīng)為當(dāng)時熱河省承德縣轄的興隆縣，即為現(xiàn)今的河北省承德市興隆縣。

在國內(nèi)，可查詢到的木根黃芩的最早記錄是1959年由李書心采自遼寧省凌源縣的三份標(biāo)本[16]。凌源縣是1914年建立，為當(dāng)時熱河省所轄，后因熱河省被撤銷，1955年改屬遼寧省，也就是 1981年和1992年文獻(xiàn)所記載的木根黃芩分布地。此后凌源縣1991年撤縣建市，改設(shè)凌源市[17]，即為木根黃芩的現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)地。

在1939年出版的《滿洲植物考》中，該書作者根據(jù)地形及氣候影響把偽滿洲國劃分為四個植物分布區(qū)，該地圖中標(biāo)記“承德”的地方應(yīng)為承德縣(今承德市)，標(biāo)記“凌源”的地方應(yīng)為凌源縣(今凌源市)，兩地同屬北支系植物分布區(qū)，即模式產(chǎn)地興隆縣與現(xiàn)今分布地凌源市同屬一個植物分布區(qū)。從中國植物區(qū)系分區(qū)來看，木根黃芩模式產(chǎn)地興隆縣與現(xiàn)今分布地凌源市同屬于華北平原亞地區(qū)[18]。因此，在凌源市境內(nèi)發(fā)現(xiàn)有木根黃芩分布是完全合理的。

2.3 木根黃芩與京黃芩外部形態(tài)特征比較

通過野外觀察并結(jié)合文獻(xiàn)記載，對木根黃芩與京黃芩的外部特征進(jìn)行比較(表1)，確定二者在形態(tài)結(jié)構(gòu)上具有明顯差異性。

表1 木根黃芩與京黃芩在形態(tài)特征上的主要區(qū)別Table 1 The main differences in the morphological characteristics between Scutellaria planipes and S.pekinensis

2.4 木根黃芩與京黃芩花粉粒特征比較

木根黃芩的花粉粒近長球形，花粉?？拷鼉蓸O端呈現(xiàn)狹縮，兩極漸尖(圖1：L、N、O)；極面觀3裂，具3條萌發(fā)溝；花粉粒外壁網(wǎng)狀紋飾較為平滑，有的花粉粒少見孔穴(圖1:M)，總體來看外壁零星分布孔穴。花粉粒大小為23.92 μm × 16.21 μm，極軸與赤道軸之比為1.48(表2)。

京黃芩花粉粒近長球形(圖1：P、R、S)；極面觀3裂，具3條萌發(fā)溝；花粉粒外壁紋飾粗糙，網(wǎng)脊突起，密布孔穴(圖1：Q)?；ǚ哿４笮?34.17 μm× 21.34 μm，極軸與赤道軸之比為1.60(表2)。

圖1 木根黃芩與京黃芩的形態(tài)特征Fig.1 Morphological characteristics of Scutellaria planipes and S.pekinensis

表2 木根黃芩與京黃芩花粉粒形態(tài)比較Table 2 Pollen grains features of Scutellaria planipes and S.pekinensis

以上結(jié)果表明，木根黃芩和京黃芩的花粉粒既有相似之處又有顯著差異：花粉粒極面觀都為3裂，都具3條萌發(fā)溝，形狀均為近長球形，但是木根黃芩的花粉?？拷鼉蓸O端呈現(xiàn)狹縮，兩極漸尖；二者的花粉外壁紋飾雖然都為網(wǎng)狀，但是木根黃芩比京黃芩的網(wǎng)脊較平滑，網(wǎng)眼中孔穴較小且較稀疏；木根黃芩花粉粒直徑明顯小于京黃芩。

3 討論

在1977年出版的《中國植物志》(第65卷第2分冊)中，木根黃芩被列為京黃芩的異名，作者推測可能的原因為，除1934年原始文獻(xiàn)所記載的模式標(biāo)本之外，在1977年之前出版的《滿洲植物考》(1939)和《東北植物檢索表》(第一版)(1959)中，均沒有提及木根黃芩的憑證標(biāo)本，也未見圖版。即使在《東北草本植物志》(1981)中，該書作者雖然采集到標(biāo)本，但是圖版僅記載葉和花冠特征，而此后出版的《遼寧植物志》(1992)和《東北植物檢索表》(第二版)(1995)也與《東北草本植物志》的描述和圖版高度一致。因此，在1977年《中國植物志》(第65卷第2分冊)之后出版的Flora of China(1994)、《中國生物物種名錄》(2020)等均將木根黃芩定為京黃芩的同物異名。

對唇形科花粉粒形態(tài)特征的觀察一直以來是該科及其屬下植物分類的重要依據(jù)[19—22]，Jamzad[23]通過分析比較29種黃芩屬植物花粉粒形態(tài)，認(rèn)為花粉粒外壁紋飾對于黃芩屬以下的分類是一個非常有用的鑒定特征。楊九艷等[24]通過比較三種黃芩屬藥用植物花粉粒發(fā)現(xiàn)，這三種植物花粉粒外壁紋飾雖然都為網(wǎng)狀，但是在網(wǎng)眼大小、孔穴和網(wǎng)脊凸起等方面存在差異，且外壁紋飾是一個相對穩(wěn)定的特征，可以用來區(qū)別種群。因此，本文通過比較木根黃芩與京黃芩花粉粒的差異區(qū)分二者是有依據(jù)的，也進(jìn)一步證實木根黃芩和京黃芩為兩個不同的種。

從木根黃芩和京黃芩的分布生境與范圍來看，京黃芩生長環(huán)境多為潮濕的林下，其分布區(qū)域較為廣泛，在遼寧各地均有分布；而木根黃芩主要生于山坡石地和氣候干燥的環(huán)境下，目前僅發(fā)現(xiàn)在遼寧省凌源市境內(nèi)有零星分布，其分布范圍極為狹窄，被遼寧省列為三級保護植物[25]。因此，將木根黃芩列為一個獨立的種對于保護野生木根黃芩具有重要意義。此外，在模式產(chǎn)地河北興隆縣附近是否還有木根黃芩分布，還需進(jìn)一步調(diào)查。

雖然木根黃芩的分類地位尚未被完全承認(rèn)，但因木根黃芩被收錄在東北地區(qū)的權(quán)威資料《遼寧植物志》《東北草本植物志》及《東北植物檢索表》中，因此有部分研究人員承認(rèn)其種的地位，并對其藥用價值進(jìn)行研究。劉鳳云等[26]通過對木根黃芩進(jìn)行詳細(xì)的生藥鑒定，發(fā)現(xiàn)木根黃芩的主要成分與黃芩相似。張永煜等[27]首次從木根黃芩地上部分分離出13個化合物，其中異甘草甙元、薊黃素和紫丁香甙均為首次從黃芩屬植物中分離得到，此后他們又從木根黃芩中分離得到一種新的黃酮類化合物[28]。因此，承認(rèn)木根黃芩獨立種的地位，對于中藥黃芩種質(zhì)資源的開發(fā)和利用具有重要的價值，也為木根黃芩藥用價值的進(jìn)一步研究提供更為清晰的樣本。

致 謝：感謝凌源市林業(yè)局白瑞興老師和青龍河國家級自然保護區(qū)協(xié)助野外調(diào)查。