基于形态学与解剖学特征的土耳其多榔菊属(Doronicum)植物分类学研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Micron 2.5

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  本研究针对多榔菊属(Doronicum)分类学争议问题,通过形态学观察和显微解剖技术结合主成分分析(PCA)与层次聚类分析(HCA),首次系统研究了土耳其境内11种1亚种的多榔菊属植物,揭示了皮层细胞厚度、气孔指数等关键分类特征,为菊科复杂类群的系统学提供了新证据。

  

多榔菊属(Doronicum)作为菊科(Asteraceae)Senecioneae族中分类难度较大的属,其系统位置长期存在争议。尽管该属植物在传统医学中被用于治疗不孕症、癫痫等疾病,但全球约40个物种的分类体系仍不完善,尤其在土耳其地区,物种数量从原先认定的14种缩减至9种后,亟需新的分类证据。以往研究多依赖有限形态特征或分子数据,而菊科植物的解剖结构(如毛状体类型、气孔特征)已被证明具有重要分类价值,但多榔菊属相关研究仅零星见于个别物种的果实或毛状体分析。

为解决这一难题,伊斯坦布尔大学的研究团队开展了首个针对土耳其多榔菊属植物的系统性形态-解剖学研究。通过立体显微镜和光学显微镜观察11种1亚种植物的根、茎、叶结构,结合数值分析方法,论文发表于《Micron》。研究采用主成分分析(PCA)筛选关键分类特征,通过层次聚类分析(HCA)建立物种亲缘关系,所有样本均采自土耳其本土(含模式标本产地),并参照国际标准制作显微切片。

植物材料与形态分析
研究团队2019-2022年间采集土耳其境内多榔菊属植物,特别关注模式标本产地种群。通过比对4300份馆藏标本数据,发现部分形态特征(如苞片排列、毛状体密度)需重新界定,为后续解剖学研究奠定基础。

形态特征
修订了阿尔瓦雷斯·费尔南德斯(Alvarez Fernandez, 2003)提出的分类框架,证实毛状体特征(包括腺毛/非腺毛的细胞列数、密度)在种间区分中具有稳定性,而传统使用的同型/异型果实特征(Cavillier, 1907)分类价值有限。

讨论
解剖学首次揭示:茎部皮层细胞厚度、叶面气孔指数(adaxial stomatal index)、导管直径(trachea cell diameter)等8个变量贡献了PCA总变异的66.28%。HCA将物种分为两大分支,与地理分布格局部分吻合。研究证实毛状体特征虽在器官间存在变异,但种级分类价值显著,支持了埃德蒙森(Edmondson, 1975)在《土耳其植物志》中的观察。

该研究通过整合传统形态学与现代数值分析,为多榔菊属系统学提供了可量化的解剖学标准,尤其解决了土耳其特有种(D. macrophyllum等)的界定难题。发现的导管直径与海拔适应性相关特征,为后续药用活性成分分布研究提供了形态学线索。作为首份全面解剖学报告,其建立的显微特征数据库将助力菊科复杂类群的分类修订,也为传统药用植物的资源鉴定提供了科学依据。

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