人工栽培條件下3種野生蔥屬植物形態(tài)及年生活史特征

張馨+林辰壹

摘 要： 掌握國內(nèi)僅分布于新疆的3種野生蔥屬植物人工栽培過程中形態(tài)及年生活史特征，為人工栽培條件下的環(huán)境控制提供依據(jù)。以新疆野生分布的新疆蒜、健蒜和多籽蒜為研究對象，在人工栽培條件下，于開花期觀察形態(tài)指標；基于物候觀察方法，在田間詳細記錄其年生長發(fā)育動態(tài)。結(jié)果表明，供試材料均為多年生草本植物，鱗莖單生，傘形花序，無珠芽?；ü；繜o小苞片，花完全開放時，花被片成輻射狀，具6枚花被片、6枚雄蕊和1枚雌蕊，子房扁球狀，綠色，具疣突，子房3心室，除新疆蒜無蜜穴外，其余均具蜜穴。其中，新疆蒜具25～92枚小花，小花白色，每心室具4～8枚胚珠，年生活史85 d，其中從開始抽薹到種子散落約52 d。健蒜具20～66枚小花，小花深紫紅色，子房腹縫線處有具簾蜜穴，每心室具4～6枚胚珠，年生活史96 d，其中從開始抽薹到種子散落約66 d。多籽蒜具18～64枚小花，小花粉紅至紫紅色，每心室具4～6枚胚珠，年生活史97 d，其中從開始抽薹到種子散落約56 d。新疆氣候條件下的3種蔥屬植物具有早春萌動特征，具有一定的抗寒、抗旱能力，人工栽培條件下完成生殖生長，夏季高溫來臨前完成年生活史?？梢宰鳛樵绱郝兜卦耘嗍卟撕陀^賞花卉進行馴化栽培。

關(guān)鍵詞： 蔥屬；人工栽培；形態(tài)特征；年生活史

Abstract： In order to master the morphological and annual life history characteristics of three wild Allium species planted in Xinjiang under artificial cultivation，and to provide basis for the control of environmental conditions under artificial cultivation. Using Allium roborowskianum，Allium robustum and Allium fetisowii as materials，ten morphological traits were observed under artificial cultivation in flowering stage to record its annual growth and development based on the phenological observation method in detail. The materials were perennial herbs with solitary bulb and umbel with no bud. Base of pedicels bracteolate，completely open flowers，perianth radiation shape，with six tepals，six stamens and one pistils，ovary depressed globose，green，warty protrusion，ovary three ventricle，except Allium roborowskianum honey，honey with the rest. Among them，Allium roborowskianum with 25-92 florets，white flowers，4-8 ovules per locule，life history of 85 d，from the beginning to the bolting seed scattered about 52 d. Allium robustum 20-66 florets，deep purple red flowers，the ovary at the ventral suture with curtain nectaries，4-6 ovules per locule，life history of 96 d，from the beginning to the bolting seed scattered about 66 d. Allium fetisowii with 18-64 florets，flowers of pink to purple red，4-6 ovules per locule，life history of 97 d，from the beginning to the bolting seed scattered about 56 d. The three species of Allium in Xinjiang climate have the characteristics of early spring germination，with certain cold resistance and drought resistance，completion of reproductive growth under the condition of cultivation，and complete the annual life history before the summer high temperature. They can be cultivated as early spring vegetable and ornamental flowers in open field.

Key words： Allium； Artificial cultivation； Morphological character； Life history

蔥屬（Allium L.）是重要的野生植物種質(zhì)資源，也是重要的觀賞、藥用、蔬菜和飼用植物資源[1]，目前種類超過800種[2]，主要分布在季節(jié)性干旱地區(qū)。新疆是中國蔥屬植物的重要分布區(qū)之一，除少數(shù)為栽培種外，其余均為野生種，60%以上的野生種在國內(nèi)僅分布于新疆[3]，大多生長在氣候干燥、土壤貧瘠的山坡、草地、荒漠或沙丘等，抗寒、抗旱、耐貧瘠環(huán)境，抗性基因資源豐富，同時具有較強的抗病蟲害能力，為蔥、蒜、韭等的抗性育種提供了寶貴的基因資源[4]。endprint

劉建文[5]對內(nèi)蒙古境內(nèi)分布的野韭（Allium ramosum）、沙蔥（Allium mongolicum）、薤白（Allium macrostemon）和細葉韭（Allium tenuissimum）的物候期觀察發(fā)現(xiàn)，溫度是影響其生長發(fā)育的重要環(huán)境條件。張娟[6]通過分析新疆分布的高葶韭（Allium obliquum）年生活史生長動態(tài)發(fā)現(xiàn)，其具有早春萌動，初夏果實成熟、種子散出，同年無二次生長的特征。其次，在新疆分布的小山薤（Allium pallasii）的年生活史特征也表現(xiàn)出萌動早、越夏休眠和越冬休眠的特征[7]。筆者以國內(nèi)僅分布于新疆的新疆蒜（Allium roborowskianum）、多籽蒜（Allium fetisowii）和健蒜（Allium robustum）為研究材料，在人工栽培條件下觀察其形態(tài)特征表現(xiàn)以及年生活史變化特征，以期掌握人工栽培條件下其形態(tài)結(jié)構(gòu)特點和生態(tài)適應(yīng)能力，為人工馴化栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

原生境采集分布于新疆阿爾泰的野生蔥屬植物新疆蒜、分布于新疆塔城的健蒜和多籽蒜（表1），引種至新疆農(nóng)業(yè)大學三坪蔥屬種質(zhì)資源圃，資源圃位于新疆準格爾盆地南緣天山前山帶沖積扇平原的烏魯木齊以北，土壤為細礫質(zhì)荒漠土，為溫帶大陸性氣候，年均降水量208.4 mm，年均蒸發(fā)量2 616.9 mm，年均無霜期179 d，年均日照時數(shù)2 813.5 h，是典型的干旱半干旱地區(qū)[8]。

1.2 方法

1.2.1 外部形態(tài)特征 2016年3—9月在開花期選擇10個植株做標記，觀察其質(zhì)量性狀，并用電子游標卡尺測量其數(shù)量性狀[9-10]，性狀包括花葶、花葶直徑、葉片顏色、葉表面特征、葉片形狀、葉鞘著生部位、花序高度和寬度、小花梗長度、內(nèi)輪花被片長度和寬度、外輪花被片長度和寬度、花絲長度、花藥高度和寬度、柱頭長度、花柱高度、子房高度、子房直徑、種子形狀、種皮微形態(tài)、種子顏色。

1.2.2 年生活史特征 基于物候期觀察方法[11-12]，結(jié)合多年生地下芽植物的發(fā)育特性制定了本次供試材料年生活史的觀測標準，在田間隨機選取30株插掛標牌，每隔1 d觀察1次，詳細記錄其生長發(fā)育動態(tài)，包括：萌動期、展葉期、抽薹期、總苞膨大期、總苞開裂期、開花期、果實或種子成熟期、枯黃期。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 觀察所得數(shù)據(jù)采用Excel 2010計算數(shù)據(jù)的平均值，結(jié)果以“平均值±標準誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 外部形態(tài)特征

2.1.1 新疆蒜 新疆蒜為多年生草本植物（表2），鱗莖單生，近球狀，大小16.32 mm×19.00 mm，外皮灰黑色，紙質(zhì)。須根數(shù)量為27～43根，長31.1～37.8 mm，土黃色?；ㄝ愀叨?90.11～330.22 mm，平均為300.93 mm，花葶直徑為2.3～4.2 mm。花葶直立，中生，圓柱狀，深綠色，表面光滑，無毛。總苞綠色，大小為12.12 mm×8.27 mm，喙長3.25 mm，宿存。有2個不等的裂片：大裂片有12個脈，長度為10.13 mm；小裂片有8個脈，長度為8.62 mm。

傘狀花序半球狀，花序大小為37.24 mm×40.44 mm，具25～92枚小花，小花梗長度為10.68 mm，花?；繜o小苞片，小花白色，無珠芽，具6枚花被片、6枚雄蕊和1枚雌蕊。花梗長于花被片，比花被片長2.26倍。花完全開放時，花被片輻射狀、倒卵形，具綠色中脈，內(nèi)、外輪花被片大小分別為3.67 mm×1.71 mm、4.74 mm×1.92 mm?；ńz白色，內(nèi)輪花絲基部寬于外輪，呈寬三角狀，花絲近等長，為2.58 mm?；ㄋ幍匣虻S色，“丁”字形著藥，花藥大小為0.62 mm×0.50 mm?；ㄖG色，高0.18 mm，柱頭長0.18 mm。

子房扁球狀，大小為1.58 mm×1.28 mm，綠色，具疣突，無蜜穴，子房3心室，每個心室具4～8枚胚珠。葉片倒伏，2～3片葉，葉片長115～173 mm，寬10～16 mm，寬條形，先端漸狹，深綠色，光滑、無表皮毛。種子倒卵球形，黑色，種子長2.12～2.36 mm，種子寬1.65～1.76 mm，種子百粒重0.265 5～0.277 6 g。

2.1.2 健蒜 健蒜為多年生草本植物（表2），鱗莖單生，近球狀，大小25.04 mm×29.26 mm，外皮灰黑色，紙質(zhì)。須根數(shù)量為32～44根，長29.6～42.2 mm，土黃色?；ㄝ愀叨?66.30～438.00 mm，平均值為342.78 mm，花葶直徑為2.99 mm?；ㄝ阒绷?，中生，圓柱狀，深綠色，表面光滑，無毛?？偘伾纱渚G色向紫紅色轉(zhuǎn)變，大小為16.16 mm×12.27 mm，喙長5.25 mm，宿存。有2個不等的裂片：大裂片有12個脈，長度為15.70 mm；小裂片有8個脈，長度為13.38 mm。

傘狀花序，半球狀，花序大小為62.30 mm×67.97 mm，具20～66枚小花，小花梗長度為16.76 mm，花?；繜o小苞片，小花深紫紅色，離心開花，無珠芽，具6枚花被片、6枚雄蕊和1枚雌蕊?；üｉL于花被片，比花被片長2.91倍?；ㄍ耆_放時，花被片成輻射狀，先端稍向內(nèi)對折?；ū黄孤研危呱罹G色中脈，內(nèi)外輪花被片大小分別為5.59 mm×2.79 mm、5.74 mm×2.82 mm。花絲基部顏色稍淺，為淡粉色或粉紫色，內(nèi)輪花絲基部寬于外輪，呈寬三角狀，花絲幾乎等長，為5.78 mm?；ㄋ幾仙?，“丁”字形著藥，花藥大小為0.93 mm×0.79 mm。花柱深紫紅色，高4.65 mm，柱頭長0.33 mm。

子房扁球形，大小為2.99 mm×2.81 mm，綠色，具密疣突，內(nèi)輪花絲基部對應(yīng)的子房腹縫線處有具簾蜜穴，子房3心室，每個心室有4～6枚胚珠。葉片倒伏，1～3片葉，葉片長99.65～135.93 mm，寬13.51～22.01 mm，寬條形，稍帶棱紋，先端具短尖，竹綠色，光滑、無表皮毛。種子多棱形，黑色，種子長2.78～3.01 mm，種子寬1.54～1.67 mm，種子百粒重0.218 3～0.226 4 g。endprint

2.1.3 多籽蒜 多籽蒜為多年生草本植物（表2），鱗莖單生，近球狀，大小12.80 mm×12.78 mm，外皮灰黑色，紙質(zhì)。須根數(shù)量為29～41根，長6.21～6.38 mm，土黃色?；ㄝ愀叨?35.98～265.96 mm，平均值為249.08 mm，花葶直徑為2.87 mm。花葶直立，中生，圓柱狀，深綠色，表面有白色茸毛。總苞翠綠色，大小為10.02 mm×6.27 mm，喙長1.25 mm，宿存，有3個不等的裂片：最大裂片有6個脈，長度為9.13 mm；第二裂片有4個脈，長度為7.24 mm；最小裂片有2個脈，長度為6.62 mm。

傘狀花序半球狀，花序大小為37.72 mm×27.10 mm，具18～64枚小花，小花梗長度為8.26 mm，花?；繜o小苞片，小花粉紅至紫紅色，離心開花，無珠芽，具6枚花被片、6枚雄蕊和1枚雌蕊?；üｉL于花被片，比花被片長1.52倍?；ㄍ耆_放時，花被片成輻射狀?；ū黄瑮l狀披針形，具紫紅色中脈，內(nèi)、外輪花被片大小分別為4.61 mm×1.90 mm、5.43 mm×1.92 mm?；ńz基部顏色較淺，為淡粉色，花絲呈寬三角狀，幾乎等長，為4.30 mm。花藥紫紅色，“丁”字形著藥，花藥大小為0.65 mm×0.56 mm?；ㄖ圩仙?.75 mm，柱頭長0.21 mm。

子房扁球形，大小為2.26 mm×2.16 mm，綠色，具疣突，內(nèi)輪花絲基部對應(yīng)的子房腹縫線處有具簾蜜穴，子房3心室，每個心室具3～4枚胚珠。葉片倒伏，2～3片葉，葉片長84.36～131.74 mm，寬5.64～10.44 mm，條形，先端漸尖，果綠色，光滑、無表皮毛。種子倒卵球形，黑色，種子長2.20～2.42 mm，種子寬1.35～1.45 mm，種子百粒重0.133 1～0.186 9 g。

2.2 年生活史特征

2.2.1 新疆蒜 新疆蒜于3月2日地下芽萌動出土，3月8日地上芽變綠。3月18日開始展葉，3月23日進入展葉盛期，3月25日花葶自葉基部抽出，進入抽薹始期，3月底達到抽薹盛期。4月上中旬總苞膨大并開裂，進入始花期，始花期6 d后進入盛花期，花期14 d，從開始抽薹至群體花期結(jié)束約29 d。授粉受精后子房膨大，5月上旬進入種子成熟期，5月中下旬果實成熟開裂，種子散出，種子成熟期23 d，從開始抽薹到種子散落約52 d，種子具萌發(fā)力。年生活史85 d。

2.2.2 健蒜 健蒜于3月13日地下芽萌動出土，3月21日地上芽變綠。3月27日開始展葉，3月31日進入展葉盛期，4月6日花葶自葉基部抽出，進入抽薹始期，4月中旬達到抽薹盛期。4月22日總苞膨大并開裂，進入始花期，始花期5 d后進入盛花期，花期28 d，從開始抽薹至群體花期結(jié)束約40 d。授粉受精后子房膨大，5月下旬進入種子成熟期，6月中旬果實成熟開裂，種子散出，種子成熟期26 d，從開始抽薹到種子散落約66 d。年生活史96 d。

2.2.3 多籽蒜 多籽蒜于3月8日地下芽萌動出土，3月15日地上芽變綠，7 d后進入展葉期。3月25日進入展葉盛期，3月29日花葶自葉基部抽出，進入抽薹始期，4月中旬達到抽薹盛期。4月20日總苞膨大并開裂，進入始花期，始花期8 d后進入盛花期，花期28 d，從開始抽薹至群體花期結(jié)束約39 d。授粉受精后子房膨大，6月上旬進入種子成熟期，6月中旬果實成熟開裂，種子散出，種子成熟期17 d，從開始抽薹到種子散落約56 d。年生活史97 d。

3 討論與結(jié)論

蔥屬植物散發(fā)的氣味越濃，其傳粉者訪問頻次越高，種子數(shù)量也越多，花朵散發(fā)的氣味是吸引昆蟲授粉傳粉成功的保證[13]，新疆蒜、健蒜、多籽蒜的花部特征都是可以吸引傳粉昆蟲的形態(tài)特征，與肖宜安等[14]、王若涵[15]和Ervin[16]的研究結(jié)果一致，說明開花數(shù)量大，花期持續(xù)時間長，坐果數(shù)就多。

本試驗在新疆干旱半干旱露地條件下未采取任何防寒、防旱措施，與其他野生蔥蒜類蔬菜相比[17]，具有萌動早的特征，說明3種蔥屬植物均具有一定的抗寒能力，可作為早春露地蔬菜進行馴化栽培，增加早春蔬菜供應(yīng)品種。其次，3種蔥屬植物形態(tài)特征與原生境相比無變化，性狀穩(wěn)定，尤其是花期早，均在4月份，與新疆野生郁金香（Tulipa gesneriana）同期[18]，是早春難得的觀賞植物。

新疆氣候條件下的3種蔥屬植物具有早春萌動特征，具有一定的抗寒、抗旱能力，人工栽培條件下完成生殖生長，夏季高溫來臨前完成年生活史。供試材料人工栽培條件下正常開花結(jié)籽，生態(tài)適應(yīng)能力強，可以作為早春露地栽培蔬菜和觀賞花卉進行馴化栽培，試驗結(jié)果為人工馴化栽培和繁殖奠定了基礎(chǔ)。

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