Aster tongrenensis（菊科），一种发现于中国贵州的显著新物种

贵州天眼洞地区发现石蒜科新种——铜仁紫菀（Aster tongrenensis），其形态（茎光滑、冠片直径1.3-1.8cm、舌状花8-12枚）、微形态（角果稀疏刺毛状）及分子系统发育分析（基于ITS和ETS序列）均与近缘种A. saxicola区别。染色体数目为2n=18，生态习性为喀斯特地区阴湿岩缝。

　　
本文报道了中国贵州省江口县新发现的一个紫菀属（Aster）物种——**铜仁紫菀**（*Aster tongrenensis* J.W. Xiao），并通过形态学、显微形态学及分子系统发育学方法揭示了其分类地位与生物学特性。该物种的发现不仅丰富了紫菀属在喀斯特地貌区的物种多样性，还为研究中国西南地区高海拔岩溶生境的植物演化提供了新素材。

### 1. 新物种的形态特征与分类依据
铜仁紫菀的形态学与模式种**紫叶紫菀**（*Aster saxicola*）存在显著差异。具体表现为：
- **茎的形态特征**：铜仁紫菀的茎为无毛（glabrous）的细长下垂茎，而紫叶紫菀的茎表面被柔毛（puberulent）。
- **花序与叶序特征**：铜仁紫菀的头状花序直径为1.3–1.8厘米，显著小于紫叶紫菀的2.4–3.3厘米；其叶舌部绿色，而紫叶紫菀的叶舌呈紫红色。此外，铜仁紫菀的中部叶片背面呈淡绿色，而紫叶紫菀则为紫红色。
- **果实微观结构**：铜仁紫菀的瘦果表面仅有稀疏的刚毛（strigose）和微小 stipitate 感官腺（minutely stipitate glandular），与紫叶紫菀的密集刚毛（densely strigose）形成鲜明对比。

显微形态学分析进一步支持了二者的区别。铜仁紫菀的瘦果表面刚毛分布稀疏，且腺体数量较少，而紫叶紫菀的瘦果被毛密集且腺体分布广泛。这种差异在紫菀属的物种鉴定中具有重要价值。

### 2. 分子系统发育学证据
研究团队通过整合ITS（核糖体内部转录间隔）和ETS（细胞质转录间隔）序列数据，构建了紫菀属的系统发育树。结果显示：
- 铜仁紫菀与紫叶紫菀亲缘关系最近（支持率100%），但二者均隶属于紫菀属的“核心紫菀”分支（PP=1.00），该分支包含紫菀属的典型物种群。
- 系统发育分析排除了将紫菀属拆分为四个独立属的可能性（如Alpine Aster属），证实铜仁紫菀应归入紫菀属的范畴。

### 3. 细胞遗传学特征
铜仁紫菀为二倍体（2n=18），其染色体形态符合Stebbins分类中的1A型（染色体臂比值1.01–1.28）。与紫叶紫菀相比，后者染色体臂比值更高（1.02–1.32），且存在2个次生染色体（2sm）。这种染色体差异暗示了两个物种在进化过程中的不同适应策略。

### 4. 生态地理与保护现状
- **分布与生境**：铜仁紫菀仅发现于贵州省江口县珍江村甘溪沟的喀斯特岩缝中，海拔约550米。其生境要求湿润的石灰岩缝隙，与紫叶紫菀的黄色砂岩环境形成对比。
- **保护等级**：当前仅知单一种群（约200株），且分布区狭窄，暂定为“数据缺乏”（DD）。研究建议将其列为省级重点保护植物，并加强生境监测。

### 5. 系统分类学处理
新物种的学名**Aster tongrenensis** J.W. Xiao被正式描述，其拉丁名遵循ICBN（国际植物命名法规）：
- **模式标本**：HUSY（湖南师范大学标本馆）保存的holotype（编号XJW&DLD21093010）。
- **鉴别特征**：结合形态与分子证据，明确区分于紫叶紫菀。例如，新物种的叶舌绿色、瘦果具腺体等特征在属内具有独特性。
- **命名来源**：以发现地——贵州省铜仁市命名，体现了植物地理学命名惯例。

### 6. 研究意义与未来方向
- **物种分化机制**：铜仁紫菀与紫叶紫菀的地理隔离（120公里以上）可能通过喀斯特地貌的屏障作用实现。显微形态学差异（如腺体分布）可能反映了长期适应不同微生境的进化路径。
- **分类学修订**：研究支持紫菀属核心群的系统框架，但需进一步结合线粒体基因（如matK）和表观遗传标记完善属内分类。
- **生态价值**：作为喀斯特特有种，铜仁紫菀在评估岩溶生态系统稳定性方面具有指示作用。

### 7. 材料与方法补充说明
- **标本采集**：2021年7月与9月共采集25份铜仁紫菀标本，均存于HUSY（湖南师范大学标本馆）。
- **分子分析**：采用改良的CTAB法提取DNA，通过ITS和ETS双区测序构建系统发育树。使用的软件包括ClustalX（序列比对）、jModelTest（模型选择）和MrBayes（贝叶斯推断）。
- **显微观察**：使用Olympus CX31显微镜观察瘦果表面结构，显微摄影分辨率达5μm。

### 8. 创新性贡献
本研究首次揭示了紫菀属在喀斯特生境中的微观形态分化规律，并通过分子证据确认了该属内物种的地理隔离特征。此外，提出紫菀属染色体数目多样性（如2n=18与2n=18+2sm）可能与其适应不同微生境的进化策略相关。

### 结语
铜仁紫菀的发现扩展了紫菀属在西南喀斯特区的物种多样性图谱，其形态与分子特征为属内分类提供了新依据。未来研究可结合同位素分析与古气候重建，探讨该物种在喀斯特地貌演替中的适应性进化机制。