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三籽两型豆地下种子的萌发及幼苗生育特性研究



全 文 :15. 8% ,湿面筋 31. 3% ,沉淀值 52毫升 ,超过 “香港金象粉”
(湿面筋 29. 8% 、沉淀值 35. 4毫升 ) ,接近世界优质“加拿大小
麦” (湿面筋 32. 9% 、沉淀值 52. 4毫升 ) (见图 10)。
建拓小麦特异型种质基因库 ,对小麦优质高产品种的培育
以及杂种优势利用的研究 ,都具有极其深刻的意义 ,需要持续
的长期的研究、创新和充实。拟定强化优化这一工作 ,从多领域
选育小麦特异型种质 ,扩大新质源 ,进一步为小麦诸多方面的
研究奠定坚实的基础。
参考文献 (略 )
图 1 矮秆、大穗、
长穗系列种质
图 2普通小麦×波兰小麦、
大粒种质
图 3 条锈病免疫、
高抗系列种质
图 4 兰粒优质、早熟
远缘系列种质
图 5 普通系分枝
小麦系列种质
              
图 6 分蘖力强、颖松、
抗病系列种质 图 8“大粒×大粒”→超大粒种质
图 9  C87S×矮秆大穗
种质第一代植株
图 10  C89s× 94-101→
Ⅱ优 1号植株
三籽两型豆地下种子的萌发及幼苗生育特性研究
乔亚科 李桂兰 高书国 毕艳娟 周印富
(河北职业技术师范学院 农学系 昌黎  066600)
摘要: 三籽两型豆地上、地下都能结正常种子的特性较为罕见 ,
本试验结果表明: 地上种子存在硬实现象 ;地下、地上种子播种
都能正常出苗、开花、并都结出地上、地下正常发育的种子 ;在
河北东部地区 5月初播种 ,九月初开花 , 10月下旬收获 ;两型
豆的幼苗属于子叶不出土类型 ;地下种子的发育来自于子叶节
部位着生的地下茎及分枝 ;两型豆是耐阴、怕高温的短日照植
物 ,短日处理可大幅度提早开花、结实。
关键词 两型豆 地下种子 发育特性
三籽两型豆 ( A . edgeworthii Benth. )亦叫阴阳豆 ,属豆科 ,
蝶形花亚科 ,两型豆属 (Amphicarpaea Elliot )植物 ,该属内约
有 10种 ,分布于东亚、北美 、以及非洲东南部等。我国分布有 3
种 , 即: 两型豆 ( A . edgeworthii Benth. )、锈毛两型豆 ( A .
rufescens. )和线苞两型豆 (A . linearis chun et T . chen) [1 ]。 三籽
两型豆 ( A . edgeworthii Benth. )地上、地下都能结种子 ,在发育
生物学上有研究价值 ;《中国中药资源志要》等记载 ,两型豆种
子可入药 ,医治妇科病 ;两型豆是优质牧草 [2] ;在野生状态下 ,
两型豆生长有大量的根瘤 ,干旱时尤为明显 ,两型豆固氮菌研
究还处于空白。 目前 ,关于两型豆的研究仅有少数文献报
道 [2, 3 ]。
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种子  Seed  2002年 第 5期  (总第 125期 )
DOI : 10. 16590 /j . cnki . 1001 -4705. 2002. 05. 074
1 材料和方法
1. 1 材料来源
1998年起 ,在河北省秦皇岛祖山 (老岭 )山区、山海关山
区、青龙县都山保护区等地 ,采集自然生长的三籽两型豆 ,分单
株采收地上、地下种子。
1. 2 种子的萌发和幼苗出土试验
取地上、地下种子用小刀划破种皮 ,在培养皿中 ,用蒸馏水
浸种萌发 ,温度 18~ 22℃。
将地上、地下种子分别播种于营养钵和试验田中 ,观察出
苗特性。
1. 3 生育期观察
在幼苗出土后 ,记载生育进程及开花、收获期等。
1. 4 短日照处理
在幼苗出土后 ,第一片三出叶展开时 ,对幼苗进行遮光处
理 ,每天 19∶ 00时用水桶扣盖幼苗 ,第 2天 7∶ 00, 9∶ 00, 11∶
00, 13∶ 00去掉水桶 ,即光照时间为: 12h , 10h, 8h , 6h共 4个处
理 ,遮光处理连续进行 20天。
1. 5 地下种子结实部位观察
种子成熟时 ,挖出地下部分 ,用水冲洗掉泥土 ,观察地下种
子的着生部位及地下分布情况。
2 结果与分析
2. 1 三籽两型豆的生物学特性及生境
三籽两型豆一年生草本植物 ,茎纤细 ,盘绕生长 ,三出复
叶 ,小叶菱形或卵形 ,叶长 2~ 5cm,叶宽 1. 5~ 4. 0cm;花两型 ,
一种是地上茎着生的花为完全花 ,总状花序 ,花冠粉紫色 ;另一
种为地下生长的闭锁花 ,位于地下生长的茎的分枝上 ,能发育
成种子 ;地上结扁平豆荚 ,内含 2~ 3粒种子 ;地下的种子有膜
质荚包裹 ,直径 0. 3~ 1. 0cm,内含种子 1~ 2粒。 植株高 50~
200cm。三籽两型豆生长于阴面山坡 ,平原地带未见分布 ,喜湿
怕高温 ,群集生长 ,相互缠绕。 在河北东北部山区广泛分布。
2. 2 地上、地下种子特性及室内萌发
三籽两型豆 ( A . ed geworthii Benth. )的地上种子表面光
滑 ,有褐色斑点 ,扁圆形或肾形 ,种皮坚实 ;直接萌发 ,连续浸种
10d也未见吸胀 ,说明种子存在硬实现象。 经小刀破皮种子
30min可吸胀达最大体积 ,能正常萌发、出芽。地下种子被变态
的膜质豆荚包裹 ,荚的外表面着生致密的绒毛 ,一般每个地下
豆荚中含 1粒种子 ,少数含 2粒种子。 地下种子浸种后可正常
萌发、出芽 ,不存在硬实现象 (图 1、 2、 3)。地上种子百粒重 2. 33
~ 2. 61g ,地下种子百粒重 42. 36~ 44. 05g ,二者结构相同 ,大
小差近 20倍。
图 1          图 2
图 3          图 4
2. 3 幼苗出土及生长进程
将同一株上采收的地上、地下种子 ,分别同时播种于营养
钵中 ,结果表明: 同期播种情况下 ,出苗期一致 ,地下种子长出
的幼苗 ,在生长势、叶片大小、胚轴直径等方面 ,比地上种子苗
有明显的优势 (图 4)。 实验还发现: 两型豆幼苗属于子叶不出
土类型 (图 3、 5、 6)。 幼苗出土后 ,种皮在地下一直残留到植株
成熟时还存在。 幼苗第一真叶为对生叶 ,随后长出三出复叶。
试验表明: 两型豆种子萌发比其他豆类所需时间长 5d左
右 ,幼苗发育过程中 ,地下种子幼苗较地上种子苗早 2~ 4d(表
1)。
图 5          图 6
表 1 两型豆幼苗生长进程
材料
名称
幼苗生长进程 (日 /月 )
播种 出苗 对生叶展开
第一复
叶展开
第二复
叶展开
第三复
叶展开
第四复
叶展开
燕塞湖两型豆
地上种子 1 /5 12 /5 20 /5 26 /5 30 /5 8 /6 14 /6
26 /5 4 /6 6 /6 11 /6
地下种子 1 /5 12 /5 18 /5 24 /5 27 /5 4 /6 10 /6
26 /5 3 /6 5 /6 11 /6
祖山两型豆
地上种子 1 /5 12 /5 19 /5 26 /5 1 /6 8 /6 14 /6
26 /5 4 /6 6 /6 12 /6
地下种子 1 /5 12 /5 18 /5 24 /5 28 /5 4 /6 10 /6
26 /5 3 /6 5 /6 11 /6
2. 4 遮光短日处理对开花、成熟的影响
两型豆的花朵较大 ,浅紫色 ,花瓣长 1. 5~ 1. 8cm。 遮光处
理发现: 短日处理可大大提早开花时间 ,缩短生育期 ;本实验
中 ,短于 12h的不同的短日处理间对开花的影响无差异 (表
2)。 正常条件下 ,两型豆 9月初开花 , 10月中、下旬成熟 ,说明
两型豆是对光反应敏感的短日植物。
2. 5 地下种子结实特性观察
研究发现: 两型豆地下种子着生在地下变态茎上 ,地下茎
有分枝 ,由闭锁花受精后结种子 ,一般每个变态膜质豆荚内结
1粒种子 ,少数结 2粒种子。 地下茎由未出土的子叶节部位长
出 ,一般地下茎有 2~ 5个。每株结地下种子 2~ 7粒 (图 7、 8)。
地下种子的膜质豆荚表面着生有细绒毛 ,类似于地上豆荚的绒
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种子  Seed  2002年 第 5期  (总第 125期 )
毛 ,地下种子扁圆形 ,结构和地上种子相同 ,但体积大于地上种
子 10~ 20倍。 地下根系着生许多根瘤 ,对固氮有利。
表 2 不同光照长度对燕塞湖两型豆发育的影响 ( d)
光照时间 (h ) 地上种子幼苗 地下种子幼苗播种—开花 播种—成熟 播种—开花 播种—成熟
ck (不遮光 ) 125 173 127 175
12 59 116 59 116
10 59 116 59 116
8 60 117 60 117
6 60 117 60 117
图 7          图 8
2. 6 地上、地下种子实生苗的结实性
试验发现:地上、地下种子发育的植株 ,都可以正常开花、
结实 ,并且都可以结出地上和地下种子。 说明地上和地下的种
子都能正常完成个体发育的全过程 ;由于地下种子不存在硬实
现象 ,可能在繁衍后代中起主要作用 ,在不利的生存条件下 ,地
上种子对保存物种可能更有利。
3 讨论
本试验的结论 ,阐明了两型豆的地上种子存在硬实现象 ,
结地下种子的地中茎起源于地下生长的子叶节部位 ,而不是由
地上生长的茎伸入地下结种子 ,这与以前的文献描述不一
致 [1] ;试验发现三籽两型豆的幼苗属于子叶不出土类型 ,是典
型的短日照植物 ;同一植株地上、地下都可以结种子 ,并且 ,地
下种子能够发育成正常植株 ,成熟时地上、地下都能结种子 ;两
型豆这一特性较为少见 ,可以作为发育生物学研究、植物学教
学的新一类实验材料。 两型豆可以直接喂食草家畜 ,是优质的
青饲料 ,粗蛋白、钙磷含量较高 ,因其分布广、容易采集 ,具有较
高的饲用价值。 今后 ,在两型豆的药理作用、根系固氮菌、栽培
管理技术等方面应加强研究。
参考文献
1 中国植物志编辑委员会 . 中国植物志 [M ].北京 .科学出版
社 , 1995
2 王秋波 ,杜亚峰 ,李国富等 .优质野生饲草—— 两型豆 [ J].
黑龙江畜牧兽医 , 1996, ( 5): 14
3  Arase. T , Inoue N . Geog raphic variations in the flow ering
and ripening behavio rs o f A . edgeworthii Benth. [ J ].
Japanese Journal of crop science , 1998, 67( 3): 384- 391.
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种子  Seed  2002年 第 5期  (总第 125期 )