全 文 ：收稿日期:2010-07-16
基金项目:新疆维吾尔自治区高校科研计划重点项目(项目编号:XJEDU2008I12)。
作者简介:张　娟(1984-),女 ,山西人;在读硕士研究生 ,主要从事葱属野生蔬菜植物资源研究;E-mail:juanzi001.student@sina.com。
通讯作者:林辰壹(1965-),女 ,新疆人;副教授 ,主要从事蔬菜植物资源研究;E-mail:linchenyi65@sina.com。
野生蔬菜高葶韭种子形态特征及发芽条件研究
张　娟 1 , 　谭敦炎 2 , 　林辰壹1
(1.新疆农业大学林学与园艺学院 , 　乌鲁木齐 830052;
2.新疆农业大学草业与环境科学学院 , 　乌鲁木齐 830052)
摘要:高葶韭是新疆野生葱属蔬菜中具有重要开发利用潜力的种质资源。本试验以高葶韭为材料 , 对其种子形态及其在
不同温度和光照条件下的萌发特性进行了观测。结果表明 ,高葶韭种子黑色 、倒卵形 ,表面纹饰呈现斑块状 , 具明显的颗
粒状突起 , 大小为 3.49mm×1.88mm×1.40mm。在 15℃/25℃变温条件下 ,种子发芽较快 、较整齐 , 其发芽率 、发芽势
及发芽指数分别可达到 81.33%、 80%和 4.37,与 0、5、 10、15、20、25、30℃恒温处理以及 0℃/10℃、 5℃/15℃、 10℃/20
℃和 20℃/30℃变温处理下种子的发芽率 、发芽势及发芽指数间存在极显著差异;光照对高葶韭种子萌发的促进或抑制
作用在各处理间差异不显著。
关键词:　高葶韭;种子形态;种子萌发;温度;光照
中图分类号:　S633.3　　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2010)10-0045-04
StudyonSeedMorphologyandGerminationConditionofAliumobliquumL.
ZHANGJuan1 , TANDun-yan2 , LINChen-yi1
(1.ColegeofForestryandHorticulture, XinjiangAgriculturalUniversity, Urumqi830052, China;
2.ColegeofPrataculturalandEnvironmentalSciences, XinjiangAgriculturalUniversity, Urumqi830052, China)
Abstract:AliumobliquumL.isanimportantwildvegetableresource.Theseedmorphologyandthegermination
characteristicsofthisspeciesatdiferenttemperatureandlightconditionswerestudiedinthisarticle.Theresults
showedthatseedswereblackandobovalwithgranularornamentationontheseedcoat, andthesizewas3.49mm
×1.88mm×1.40mm.Thebestgerminationconditionwas15℃/25℃thermoperiods.Inthiscondition, germi-
nationrate, germinationenergyandgerminationindexcouldreachto81.33 %, 80 % and4.37 respectively,
whichwerediferentfromtheothertreatmentssignificantly.Theseedhadnostrictrequirementsforlight.
Keywords:　AliumobliquumL.;seedmorphology;seedgermination;temperature;light
　　社会工业化的发展以及化学药剂的泛滥使用 ,使
得蔬菜产品也不可避免地受到各种污染 。伴随着人们
生活品质的提高 ,野生蔬菜的开发利用迫在眉睫 ,各国
蔬菜育种工作者也将目光投向了野生蔬菜种质资源 ,
以期应用野生资源独具的优良基因达到品种改良的
目的 。
高葶韭(AliumobliquumL.)为葱属多年生草本植
物 ,分布于欧洲南部 、俄罗斯 、乌拉尔山 、中亚以及蒙古
等地 [ 1] ,在我国仅分布于新疆的和布克塞尔 、塔城 、裕
民 、沙湾 、玛纳斯 、乌鲁木齐 、奇台 、伊宁和昭苏等县
市[ 2, 3] ,生于海拔 1 200 ～ 2 000m的山地草原和草甸
中 ,新疆境内分布的高葶韭长期以来一直处于野生生
长状态 ,其生长环境无污染 ,营养成分全面 ,尤其维生
素 C含量显著高于其它葱蒜类蔬菜 [ 4] ,乌鲁木齐当地
百姓称之为偏头葱 [ 5] ,经常于早春采食 ,是一种集烹
饪 、观赏及驱虫作用为一身的特色野生蔬菜[ 6] ,具有
很高的开发潜力。目前 ,对该资源的生物学特性和开
发利用研究还未见报道 。
本试验旨在掌握高葶韭种子形态特征的基础上 ,
了解其种子在不同温度和光照条件下的发芽特性 ,探
讨种子萌发所需的最适温度及光暗条件 ,以期为高葶
韭种子的鉴定及种间亲缘关系的探讨提供理论依据 ,
为其种子检验规程制定和品质鉴定提供科学指导 ,为
进一步大面积引种驯化 、人工繁育与开发利用这一特
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研究报告　　张　娟 等:野生蔬菜高葶韭种子形态特征及发芽条件研究
色蔬菜种质资源奠定理论基础。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验用高葶韭种子采自新疆农业大学葱属植物种
质资源圃 ,成熟采收后于阴凉干燥处自然晾干。
1.2　试验方法
1.2.1　种子形态特征观测
种皮形态及微形态特征按照刘长江等[ 7] , Fritsch
etal.[ 8]和燕玲等 [ 9]的术语进行描述。
种子大小:用游标卡尺分别测定 100粒种子的长
度 、宽度及厚度 ,各量度以 “最小值 ～多见值 ～最大
值”形式表述。
种皮微形态:将高葶韭种子用 70%的乙醇在超声
波清洗机中清洗 15 min, 取出晾干 , 采用 HITACHI
HUS-5GB镀膜机真空喷镀 ,德国 LEO1430VP扫描电
子显微镜观察其种皮微形态并拍照 。
1.2.2　不同温度条件下的萌发特性
设定了 0、5、10、15、20、25、30℃不同梯度的恒温
处理及 0 ℃/10℃、5 ℃/15 ℃、10 ℃/20 ℃、15 ℃/25
℃、20℃/30℃不同梯度的变温处理 [ 10 ～ 12] ,每处理 50
粒种子 , 3 次重复。种子用 0.1% KMnO4 消毒
5min[ 13] ,用无菌蒸馏水冲洗干净后放入洁净的铺有
滤纸的培养皿中 ,于培养箱黑暗条件下发芽 ,每天统计
发芽种子粒数 ,第 20天统计发芽势 ,第 30天统计发
芽率 。
1.2.3　不同光照条件下的萌发特性
不同光照处理分为连续光照 、连续黑暗和 12h光
照 /12h黑暗 3个处理 ,每处理 50粒种子 , 3次重复 ,
种子用 0.1% KMnO4消毒 5min,用无菌蒸馏水冲洗
干净后放入洁净的铺有滤纸的培养皿中 ,置于 15℃/
25℃昼夜变温的人工气候箱中萌发 。光照处理时 ,培
养箱光照强度设为 2 000lx,黑暗处理时培养箱光照强
度为 0lx。 2周后统计种子发芽势及幼苗平均鲜重 , 4
周后统计发芽率。
1.2.4　种子发芽指标测定
种子发芽率(%)=发芽终止时全部正常发芽的
种子数 /供试种子数 ×100%;
种子发芽势(%)=规定天数内正常发芽种子数 /
供试种子数 ×100%;
发芽指数 GI=∑Gt/Dt,其中 Gt为第 t日的发芽
种子数 , Dt为对应的种子发芽天数[ 14] 。
1.2.5　数据处理与统计分析
实验相关数据采用 EXCEL软件及 DPS7.05数据
处理系统进行分析 。
2　结果与分析
2.1　种子形态特征
高葶韭种子长度为 2.86 mm～ 3.49 mm～ 4.84
mm,宽度为 1.52 mm～ 1.88mm～ 2.24mm,厚度为
1.10mm～ 1.40mm～ 1.70mm。
高葶韭种子的形状为倒卵形 ,具三棱;种皮黑色 ,
无光泽;种子表面粗糙 ,无附属物;种脐缝状 、白色;在
扫描电子显微镜下 ,其种皮表面纹饰呈现斑块状 ,斑块
为不规则多边形 ,斑块表面微凹 、隆起的中心部位与边
缘之间形成浅沟 ,表面具有明显的颗粒状突起 ,斑块间
排列疏松 、不具明显的丝状连结物(见图 1, 2)。种子
具白色胚乳 ,为蜡质;胚为白色 ,线性弯曲。
图 1　高葶韭种子形态 , ×70
图 2　高葶韭种皮微形态 , ×3000
2.2　种子萌发的温度条件
2.2.1　种子萌发的恒温条件
如表 1所示 ,高葶韭种子在 20℃恒温条件下的发
芽率 、发芽势和发芽指数最高 ,其中发芽率为28.67%,
发芽势为 27.33%,发芽指数为 1.65。方差分析结果
显示 , 20 ℃恒温处理下种子的发芽率 、发芽势及发芽
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第 29卷　第 10期　2010年 10月　　　　　　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　　　Vol.29　No.10　Oct.　2010
指数与 15℃恒温条件下的各项指标间均存在显著差
异 ,与其它恒温处理条件下种子的发芽率 、发芽势及发
芽指数间存在极显著差异。在 0、5、10、25℃及 30℃
恒温条件下 ,高葶韭种子的发芽率 、发芽势及发芽指数
均较低 ,方差分析结果显示 ,这几个处理间无显著差
异。不同恒温处理对高葶韭种子首次发芽日出现的早
晚有不同程度的影响 , 15、20℃及 25℃条件下种子处
理 3 ～ 4d开始发芽 ,而 0、5℃及 30℃条件下种子处理
17 ～ 23d后才开始萌发 ,发芽速度较慢 ,活力较弱 。
表 1　不同恒温处理下高葶韭种子的萌发情况
处理 发芽率(%)
发芽势
(%)
始发天数
(d) 发芽指数
0℃ 0.67cC 0.67cC 18 0.02cC
5℃ 2.67cC 0cC 23 0.05cC
10℃ 6.00cBC 4.67cC 10 0.22cBC
15℃ 17.33bAB 17.33bAB 4 1.01bAB
20℃ 28.67aA 27.33aA 4 1.65aA
25℃ 7.33cBC 6.67cBC 3 0.34cBC
30℃ 4.00cC 4cC 17 0.11cC
　注:不同大写字母表示差异极显著(p<0.01);不同小写字母表示差
异显著(p<0.05)。下同。
2.2.2　种子萌发的变温条件
如表 2所示 ,高葶韭种子在 15℃/25℃变温条件
下的发芽率 、发芽势及发芽指数最高 ,其中发芽率高达
81.33%,发芽势为 80%,发芽指数为 4.37,方差分析
结果显示 ,与其它处理各发芽指标间均存在极显著差
异;种子首次发芽日出现时间在第 3天 ,显著早于其它
处理 。方差分析结果显示 , 10 ℃/20 ℃变温处理种子
发芽率 、发芽势及发芽指数与 20℃/30℃变温处理种
子各对应指标间无显著差异 ,其种子首次发芽日出现
的时间稍晚于 15℃/25℃变温处理。 0℃/10℃变温
处理下种子的发芽率 、发芽势及发芽指数最低 ,发芽势
仅为 0 ,发芽指数仅为 0.01,首次发芽日出现的时间也
最晚 ,需要培养 29d后种子才开始萌发 。方差分析结
果显示 , 0℃/10℃变温处理下种子的发芽率与 5℃/
15℃变温处理下种子的发芽率存在显著差异 ,与其它
处理存在极显著差异;发芽势和发芽指数与 5 ℃/15
℃变温处理无显著差异 , 与其它处理均存在极显著
差异 。
表 2　不同变温处理下高葶韭种子的萌发情况
处理 发芽率(%) 发芽势(%) 始发天数(d) 发芽指数
0℃/10℃ 0.67dC 0cC 29 0.01cC
5℃/15℃ 14cC 10cC 7 0.54cC
10℃/20℃ 56bB 46bB 6 2.20bB
15℃/25℃ 81.33aA 80aA 3 4.37aA
20℃/30℃ 50bB 48bB 4 2.23bB
2.3　种子萌发的光照条件
如表 3所示 ,方差分析结果显示 ,不同光照处理间
高葶韭种子的发芽率及幼苗平均鲜重无显著差异 ,除
连续光照与连续黑暗处理发芽势间有显著差异外 ,其
余处理发芽势间无显著差异 。连续黑暗处理条件下种
子的发芽率 、发芽势及幼苗平均鲜重最高 , 分别为
80%、24%和 4.7mg,其次为光暗交替处理。连续光照
处理条件下种子的发芽率 、发芽势及幼苗平均鲜重较
低 ,其中发芽势仅为 9.33%,种子发芽不整齐 ,成苗
率低 。
表 3　不同光照处理下高葶韭种子的萌发情况
处理 发芽率(%)
发芽势
(%)
幼苗鲜重
(mg)
连续光照 72.67aA 9.33bA 2.8aA
12h光照 /12h黑暗 72aA 16abA 3.2aA
连续黑暗 80aA 24aA 4.7aA
3　讨　论
3.1　种子形态特征的遗传稳定性与品种鉴定
种子的形态特征在遗传上是相对稳定的性状 ,植
物同一类群的种子形态往往具有一定程度的相似性 ,
但不同种间往往存在差异。种子的长度和宽度一般比
较稳定 ,但是厚度受生长环境和栽培条件影响较大 ,同
时 ,种子的形状和色泽也在不同程度上受到其成熟期
间气候条件以及自身成熟度的影响 。绝大多数葱属植
物以种子为传播单位 ,其种子形状多为倒卵形 、卵状椭
圆形 、近卵形 ,颜色均为黑色 ,胚多弯曲 、呈白色 ,具胚
乳 ,种脐缝状 、白色。高葶韭种子大小 、形状 、颜色 、色
泽 、胚及胚乳等特征与葱属植物种子形态特征一致 ,这
些相似特性体现了种间的亲缘关系 。但对高葶韭及其
近缘种的种皮表面微形态的研究发现 ,虽然其表面纹
饰均以斑块为基本结构单位 ,但种间种皮表面的微形
态特征却存在较大差异 ,其中韭(A.tuberosum)和野韭
(A.ramosum)的斑块排列紧密 、斑块边缘平直 ,山韭
(A.senescens)及辉韭(A.strictum)边缘有径向压褶 [ 9] ,
均与高葶韭种皮微形态特征差异较大 ,说明高葶韭的
种皮微形态特征具有种的特异性 ,可以作为种间分类
的重要依据。种子形态特征不仅是划分种的重要形态
特征 ,还是探讨种间亲缘关系远近的重要依据 ,近缘种
的种子形态特征往往表现出极大的相似性。种皮表面
微形态特征的生态学及分类学意义也已引起普遍的
重视 。
3.2　种子形态特征与种子处理
已有研究表明 ,种皮表面纹饰类型与种子的保水
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研究报告　　张　娟 等:野生蔬菜高葶韭种子形态特征及发芽条件研究
力和萌发速度有密切的关系 [ 15] ,高葶韭种皮斑块间连
接紧密 、不具明显的丝状连接物 、缝隙较小 ,不利于水
分和氧气的进入 ,对种子萌发有一定的阻碍作用 。此
外 ,高葶韭种子形态不规则 ,其百粒重仅为 0.21g,不
利于机械化播种 ,因此 ,高葶韭种子表现出的形态和发
芽特征在生产中是可以通过利用种子包衣技术 ,通过
种子丸化达到改善种皮透水性 、帮助打破休眠 、防止种
子老化劣变 、提高种子活力 ,最终实现精量播种 、节约
资源的目的。
3.3　种子萌发与生长环境的适应性
种子发芽温度设计综合考虑了常规种子发芽温度
范围 、新疆昼夜温差以及葱属常见蔬菜种子的发芽特
点。高葶韭种子的各项发芽指标在各恒温处理和变温
处理间存在显著甚至极显著差异 ,说明温度对其种子
萌发有显著影响。与栽培种类韭 ,葱(A.fistulosum)及
洋葱(A.cepa)相比 ,高葶韭种子萌发的最适温度也为
15 ～ 20℃,但高葶韭种子萌发的适宜温度范围较窄 ,
温度过高(>25℃)或过低(<15℃)时 ,种子萌发时
间较长 ,发芽率较低 ,萌发不整齐 ,成苗能力弱 。与恒
温条件相比 , 15℃/25℃变温条件更适宜高葶韭种子
的萌发 , 此结果与同为野生葱属特色蔬菜的蒙古韭
(A.mongolicum)种子更适宜在恒温条件下萌发的结果
有所差别 ,这与新疆昼夜温差较大的环境特点相适应 ,
昼夜温差可能更有利于种子吸水和氧气的利用;种子
萌发的适宜温度范围较窄 ,种子存在休眠现象 ,当种子
休眠解除时 ,即可在一个更宽的温度范围内萌发 [ 16] 。
在栽培生产中 ,亦可以通过变温催芽的方式提高出苗
的整齐度 。
高葶韭种子在连续黑暗条件下各项发芽指标均高
于连续光照处理和 12h光照 /12 h黑暗处理 ,与蒙古
韭在连续黑暗条件下发芽率 、发芽势及发芽指数均最
高的结果相似 ,但高葶韭种子在不同光照处理间各发
芽指标差异不显著 ,而蒙古韭的实验结果则证明其种
子存在光休眠现象 [ 17] 。连续光照处理与连续黑暗处
理条件下高葶韭种子发芽势存在显著差异的现象与其
长期对新疆干旱半干旱环境的适应生长相关 ,这种生
理适应避免了种子因长时间暴露于空气中而又得不到
萌发所需充足的水分而导致种群数量的减少 ,在早春
种子萌发时若有积雪或杂草覆盖 ,种子可以获得萌发
所需的水分而迅速萌发;另一方面 ,在野外种子自然扩
散后可能被枯枝落叶层覆盖 ,避免长时间见不到充足
的阳光而影响萌发所采取的对这种生境的生态适应 。
生产实践中 ,可不考虑光照对其种子萌发的影响 。
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