不同種源西紅花倍性·生長性狀及開花性狀比較分析

關(guān)鍵詞西紅花；種源；倍性；生長性狀；開花性中圖分類號(hào) （204號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 0517-6611（2025）08-0158-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.034

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

AbstractToselecthgualityousstusprovenaeploiddentfiatiopologialcaracteratindgowthpefoaly sisduringfeldultiationwreoductedoCssgeplassousfrosevndieretgeogaicalis，dinga， Netherlands，ShangaiCongmingZejngJiande，GuzouZuniandTibetLinzieresultsshowedtatteCsatiusfroallprocs were triploid （ 2 n = 3 X = 2 4 ）.In terms of plant morphology，C.sativus resoures from diferent origins exhibited a high degree of consistency. However，significantdierencsrebeedigrowhraitsduringfieldcultivatioAongtm，teetherndsndanghaoging provenancespefdeelentlyinleafumber，lfgthdughoalityithlowerootatesmostatigsoist ance.Furterobseratiosdrigidoorflowerigsagsevealedtataouhtefowegperdsfvriossoueswresiilaeth landsandShanghai Chongmingcossignificantlyoutperforedothers intsoflowernumberandstga yield.Medicialcomponnaaly sis ndicatedthattecontentofrocinndcocinIlinthestigasofteetherlandsandSangaiChongmingashighertantatofothr origins，reaching 2 0 . 3 7 % and 2 0 . 1 0 % ，respectively.

KeywordsCrocus sativus；Provenance；Ploidy；Growth traits；Flowering traits

西紅花（CrocussativusL.）為鳶尾科番紅花屬中唯一具有藥用價(jià)值的植物1，因其獨(dú)特的藥理活性和廣泛的應(yīng)用價(jià)值，在全球市場上享有“紅色黃金\"的美譽(yù)。其干燥柱頭富含多種生物活性成分，如西紅花苷、苦番紅花素等，具有活血化瘀、解郁安神、美容養(yǎng)顏等功效，在醫(yī)藥、保健品、化妝品行業(yè)備受青睞[2]。隨著人們對健康生活的追求和消費(fèi)升級，西紅花的市場需求持續(xù)增長，推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。然而，西紅花繁殖系數(shù)低、種球退化等問題，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)種質(zhì)的供應(yīng)難以滿足產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。因此，選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的西紅花新品種成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。由于西紅花為三倍體，導(dǎo)致其雌雄配子發(fā)育不良、花粉管不能完全萌發(fā)、罕見結(jié)實(shí)，極大地限制了雜交育種技術(shù)在種質(zhì)創(chuàng)新中的應(yīng)用潛力[3]。目前，西紅花的品種改良主要依賴于輻射誘變、化學(xué)誘變技術(shù)以及對自然變異株系的篩選。盡管Nehvi等[4]、Khan等[5]、張巧生等[、陸中華等[7]成功開展了輻射誘變研究，Zaffar等[8探索了秋水仙素化學(xué)誘變，但由于缺乏成熟的組培快繁體系，這些突變株系未能得到有效的擴(kuò)繁和推廣，難以滿足市場對優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的迫切需求。

鑒于不同種源地的西紅花在遺傳背景、生長習(xí)性和適應(yīng)性等方面可能存在明顯差異，充分評價(jià)和利用這些種源資源，對于挖掘優(yōu)良基因資源、加速新品種選育進(jìn)程具有重要意義。因此，該研究以伊朗、西班牙、荷蘭和中國崇明、浙江建德、貴州遵義、西藏林芝7個(gè)具有代表性的西紅花種源地材料為對象，通過比較不同種源資源的倍性、生長性狀、開花性狀，深人分析其遺傳與表型差異，旨在揭示不同種源地西紅花種質(zhì)資源在倍性、表型、開花性狀等方面的多樣性，篩選出優(yōu)異種質(zhì)資源，為西紅花新品種選育提供豐富的遺傳材料和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料選擇伊朗、西班牙、荷蘭和中國崇明、浙江建德、貴州遵義、西藏林芝共7個(gè)種源地的西紅花（CrocussativusL.）種球作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1倍性鑒定。切取西紅花新生根尖 作為試驗(yàn)材料，并將其置于冰水混合物中進(jìn)行 預(yù)處理。預(yù)處理完成后，將根尖轉(zhuǎn)移至 9 0 %V 的乙酸溶液中固定 ，用 清洗1＼～2次，然后將根尖浸入 7 0 %V 的乙醇中，并置于 的冰箱中保存。取出保存的根，將其置于 的HCI中過夜解離。解離后，切下根尖，使用4 5%" V的乙酸進(jìn)行壓片處理。染色體玻片充分干燥后，用 的 ， 6 - 二胱基-2-苯基吲哚（DAPI）進(jìn)行染色。最后，使用熒光顯微鏡（LeicaDM2500）在避光條件下進(jìn)行鏡檢，選擇染色體分散度較好的細(xì)胞進(jìn)行拍照。

1.2.2田間栽培期生長性狀分析。選取7個(gè)不同種源西紅花種質(zhì)資源，每個(gè)種源各挑選30個(gè)單球重 的健康種球作為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)于2021年12月初西紅花開花結(jié)束后進(jìn)行，種植前統(tǒng)一抹除所有側(cè)芽，保留2個(gè)頂芽用于栽培。種植方法采用基質(zhì)栽培，栽培基質(zhì)由沃松草炭和珍珠巖按4：1的體積比配制而成，種植密度為 ，種植深度控制在球莖高度的3＼～4倍。栽培期間的水肥管理參照專利“一種西紅花基質(zhì)栽培方法”執(zhí)行。在栽培過程中，按照王楨等[\"]的方法對各種源西紅花的生長性狀進(jìn)行系統(tǒng)觀測，主要指標(biāo)包括葉片數(shù)量、葉片長度、子球莖質(zhì)量、球莖腐爛病發(fā)生率。

1.2.3室內(nèi)培花期開花性狀和藥用成分含量分析。2022年5月中旬，收獲新的子球莖后，晾干，于室內(nèi)擺放整齊，直至11月中旬開花結(jié)束。室內(nèi)培育開花期間，參照Zhu等[的方法統(tǒng)計(jì)花期、每個(gè)球莖平均開花數(shù)量、球莖柱頭產(chǎn)量。不同種源資源采集的柱頭經(jīng) 微波干燥后，參照錢勇等[12]的方法，檢測西紅花昔含量。

1.3數(shù)據(jù)分析通過WPSOffice進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與圖表繪制，以SPSS26.0軟件完成數(shù)據(jù)分析，采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，檢驗(yàn)差異顯著性（ 0

2 結(jié)果與分析

2.1不同種源資源倍性鑒定對伊朗、西班牙、荷蘭、崇明、浙江建德、貴州遵義、西藏林芝共7個(gè)種源地的西紅花樣本的染色體進(jìn)行觀察與計(jì)數(shù)，結(jié)果表明，盡管西紅花種源地地理分布廣泛，但7個(gè)樣本的染色體倍性均為 2 n = 3 X = 2 4 （圖1），即均為三倍體。

2.2不同種源資源形態(tài)特征通過對7個(gè)種源地西紅花種質(zhì)資源的形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，各資源在主要形態(tài)特征上表現(xiàn)出高度的一致性（圖2）。其種球呈扁圓形，外層覆蓋褐色膜質(zhì)鱗片，內(nèi)部為乳白色、肉質(zhì)的結(jié)構(gòu)，表面分布多個(gè)芽點(diǎn)。葉片叢生，葉基生，呈長線形，葉緣稍翻卷?；ň哂谢ò?片，呈藍(lán)紫色；雄蕊3枚，呈黃色；雌蕊1枚，花柱3深裂，延伸到花瓣外側(cè)并呈下垂?fàn)?，柱頭頂端略顯膨大，呈喇叭形，深紅色，有特異芳香。

2.3不同種源資源田間栽培期生長性狀差異分析西紅花種球種植后根系和葉片生長趨勢與王楨等[\"0]的研究結(jié)果一致。具體而言，種植初期，西紅花種球的根系逐漸萌發(fā)并向下生長，在種植后的 ，根系迅速擴(kuò)展，構(gòu)成密集的根系網(wǎng)絡(luò)，有效促進(jìn)了水分和養(yǎng)分的吸收，同時(shí)起到了固定植株的作用。在葉片發(fā)育方面，種球的頂芽在適宜環(huán)境條件下開始分化過程，最初呈現(xiàn)出嫩綠的顏色，并隨著生長逐漸展開，顏色也由淺綠轉(zhuǎn)為深綠，最終呈現(xiàn)為墨綠色。7個(gè)不同種源地的西紅花種質(zhì)資源，其葉片數(shù)量為 1 2 . 0 ～ 1 3 . 7 片，其中荷蘭和崇明種球的葉片數(shù)量略高于其他種源，但不同種源間差異不顯著；葉片最終長度為 ，不同種源的葉片長度差異明顯，其中荷蘭種球的葉片長度（ 明顯長于其他種源，崇明和浙江建德種源的葉片長度也分別達(dá)到37.9和 （表1）。不同種源西紅花球莖進(jìn)行相同的抹芽處理后，形成的子球莖質(zhì)量差異明顯，其中荷蘭種球子球莖質(zhì)量最大（ ），崇明種球次之（ 荷蘭和崇明西紅花種球不僅在葉片數(shù)、葉片長度、子球莖質(zhì)量上有明顯優(yōu)勢，其球莖腐爛率也相對較低，分別為5 . 0 0 % 和 6 . 6 7 % ，而其他種源種球腐爛率為 1 0 . 0 0 % ～ 1 3 . 3 3 % 。2.4不同種源資源室內(nèi)培花期開花性狀和藥用成分含量分析不同種源西紅花種球于5月上旬采收后，置于室內(nèi)陰涼處；6—8月種球完成葉芽與花芽分化，并逐步形成葉片與花器官；9月頂芽萌發(fā)伸長；10月底始花；11月上中旬開花。對比分析不同種源西紅花種球（單球重 ）開花性狀和藥用成分含量的差異，結(jié)果表明（表2），不同種源西紅花資源花期基本為10月底至11月中下旬。不同種源的西紅花種質(zhì)資源，規(guī)格相同的種球在相同的栽培管理下，每個(gè)球莖開花數(shù)量和每個(gè)球莖的柱頭產(chǎn)量（干重）雖然差異不顯著，但荷蘭種球和崇明種球略高于其他5個(gè)來源地的種球。不同種源西紅花種質(zhì)資源采收的西紅花柱頭經(jīng) 干燥后，按照《中國藥典》的方法，檢測西紅花昔含量。荷蘭種球和崇明種球獲得的柱頭成品中，西紅花苷 含量分別達(dá)2 0 . 3 7 % 和 2 0 . 1 0 % ，高于其他5個(gè)來源地的種球。

3討論與結(jié)論

隨著人們生活水平的不斷提高，西紅花的消費(fèi)需求持續(xù)攀升，然而，國內(nèi)年產(chǎn)量僅能滿足市場約 2 0 % 的需求，供需缺口顯著。近年來，國內(nèi)外通過種植模式優(yōu)化[13]、水肥管理優(yōu)化[14]、病害綜合防治[15]、種球繁育技術(shù)提升[10]、花期精準(zhǔn)調(diào)控[1]等，有效緩解了種球退化嚴(yán)重、栽培技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏、花期不可控等問題。盡管如此，這些措施對西紅花產(chǎn)量增長的推動(dòng)作用仍顯不足。鑒于此，除繼續(xù)擴(kuò)大栽培規(guī)模與深化栽培技術(shù)外，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的西紅花新品種成為緩解供需矛盾的關(guān)鍵路徑。而這一切的基石則在于對西紅花種質(zhì)資源進(jìn)行全面、系統(tǒng)的評價(jià)，以精準(zhǔn)挖掘和利用其遺傳多樣性，為新品種的培育提供豐富的基因庫與科學(xué)依據(jù)[17-19]。因此，加強(qiáng)西紅花種質(zhì)資源的保護(hù)與利用，是推動(dòng)西紅花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心策略之一。

該研究對來自伊朗、西班牙、荷蘭和中國崇明、浙江建德、貴州遵義、西藏林芝共7個(gè)不同地理種源地的西紅花種質(zhì)資源進(jìn)行了染色體倍性、形態(tài)特征、田間栽培期生長性狀以及室內(nèi)培花期開花性狀和藥用成分含量等分析，以期篩選出優(yōu)質(zhì)種源，為西紅花種質(zhì)創(chuàng)新和品種改良奠定基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，盡管西紅花廣泛分布于多個(gè)地理區(qū)域，但7個(gè)種源地的西紅花樣本均表現(xiàn)出一致的染色體倍性，即三倍體（ 2 n = 3 X = 2 4 ）。這一特性顯著影響了西紅花的繁殖方式，使其依賴于球莖的無性繁殖，而非傳統(tǒng)的種子繁殖[3]。這種無性繁殖模式不僅加速了種球的退化過程，還極大地限制了雜交育種技術(shù)在西紅花種質(zhì)資源創(chuàng)新中的有效應(yīng)用，為新品種的培育帶來了較大的挑戰(zhàn)。盡管不同種源資源在形態(tài)特征上差異不大，但不同種源地的西紅花在田間栽培期的生長性狀上表現(xiàn)出明顯差異。特別是荷蘭和崇明種源，在葉片數(shù)量、葉片長度、子球莖質(zhì)量、球莖腐爛率等方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。在室內(nèi)培花期，不同種源地的西紅花在開花性狀上基本一致，但藥用成分含量存在明顯差異。荷蘭和崇明種源的柱頭中西紅花昔 含量高于其他種源，顯示出更高的藥用價(jià)值。這些結(jié)果表明，地理環(huán)境和栽培條件可能對西紅花的生長性狀產(chǎn)生重要影響，為優(yōu)化栽培管理措施、提高西紅花產(chǎn)量和品質(zhì)提供了科學(xué)依據(jù)，也為西紅花藥用資源的開發(fā)利用和優(yōu)質(zhì)種源的篩選提供了重要參考。

參考文獻(xiàn)

[1]NEMATI Z，HARPKE D，GEMICIOGLU A，et al.Saffron（Crocus sativus） isanautotriploid thatevolved in Attica（Greece）fromwild Crocuscartwrightianus[J].Molecularphylogeneticsand evolution，2019，136：14-20.

[2]HOSSEINI SI，F(xiàn)ARROKHI N，SHOKRI K，et al.Cold low pressure plasma treatment of Crocus sativus：An efficient way to eliminate toxicogenic fungi with minor effect on molecular and cellular properties of saffron [J].Food chemistry，2018，257：310-315.

[3]周琳，楊柳燕，李青竹，等.西紅花栽培、繁育和采后管理研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2020，36（13）：82-88.

[4]NEHVIFA，KHANMA，LONEAA，etal.Effectof radiationandchemical

[5]KHAN M A，NAGOO S，NASEER S，et al.Induced mutation as a tool forimproving corm multiplication in saffron（Crocus sativus L.）[J].Journal ofphytology，2011，3（7） ：8-10.

[6]張巧生，汪志平，潘劍用，等 輻照對番紅花球莖發(fā)芽的影響及耐熱突變體 ZF893的篩選[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，23（1）：60-64.

[7]陸中華，盧江杰，毛碧增，等 射線輻照對西紅花種球誘變效應(yīng)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，60（4）：650-652，658.

[8]ZAFFARG，WANI SA，ANJUMT，et al.Colchicine induced variabilityinsaffron[J].Acta horticulturae，2004（650）：277-280.

[9］周琳，張永春，楊柳燕，等.一種西紅花基質(zhì)栽培方法：CN202010787217.7[P].2022-03-15.

[10]王楨，周琳，楊貞，等.番紅花子球莖膨大過程中主要營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的動(dòng)態(tài)變化[J].植物生理學(xué)報(bào)，2019，55（9）：1306-1314.

[11]ZHU J，ZHANG Y C，ZHOU L，et al.Growth and flowering of safron（Crocus sativus L.）with three corm weights under different LED lightqualities[J].Scientia horticulturae，2022，303：111202.

[12]錢勇，許紀(jì)鋒，諸晨，等.西紅花中西紅花苷I和苷II的含量測定[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2015，6（7）：2822-2827.

[13]NASSEER S，NAGOO S A，DAR NA，et al.High density plantation in saf-fron（CrocussativusL.） for achieving higher yields[J].International jour-nal of current microbiology and applied sciences，2018，7（5） ：748-750.

[14] UNAL M，CAVUSOGLU A.The effect of various nitrogen fertilizers on saf-fron（Crocus sativus L.）yield[J].Akdeniz Universitesi Ziraat Fakultesidergisi，2005，18（2） ：257-260.

[15]FIORI M，LIGIOSV，SCHIAFFINO A.Identification and characterizationofBurkholderia isolatesobtained frombacterial rot of saffron（Crocus sa-tivusL.）grown in Italy[J].Phytopathologia mediterranea，2011，50（3）：450-461.

[16]RAHIMI H，SHOKRPOUR M，TABRIZI RAEINI L，et al.A study on theeffectsof environmental factors on vegetative characteristics and cormyieldofsaffron（Crocussativus）[J].Iranian journal of horticultural sci-ence，2017，48：45-52.

[17]劉朋麗.中國西紅花主要種質(zhì)資源遺傳多樣性評價(jià)研究[D].杭州：杭州師范大學(xué)，2019.

[18]ALAVI-SINEY SM，SABA J，NASIRI J.Genetic variability and populationgenetic structure in autotriploid saffron using allelic phenotypes of micro-satellitemarkers[J].Scientia horticulturae，2O22，299：111043.

[ 19] ALAVI-SINEY S M，SABA J，SIAHPIRANI A F，et al.ISSR-assisted spa-tial genetic structure，population admixture，and biodiversity estimatesacross locally adopted saffron ecotypes from 18 different provenances of I-ran[J].Journal of applied research on medicinal and aromatic plants，2023，35：100467.