全 文 ：紫花苜蓿多元杂交后代形态学特征及变异分析
王 虹，师尚礼，刘正璟
（甘肃农业大学 草业学院／草业生态系统教育部重点实验室／甘肃省草业工程实验室／中－美草地畜
牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 ７３００７０）
摘要：以紫花苜蓿品种甘农３号，甘农５号和游客的亲本及其杂交后代作为试验材料，从形态学水
平对苜蓿的遗传变异以及亲缘关系进行分析发现，株系间的变异十分丰富，叶面积和叶形指数变异水平
最高，分别为３１．３０％和２２．３４％；相关性分析表明，节间数与主茎长呈显著正相关、与节间长呈极显著
负相关；节间数、主茎长、节间长与叶形态指标没有表现出相关性，而叶形态６个指标大多数都表现出显
著的相关性；主成分分析表明，形态学性状的主要变异来源于叶面积、叶长、叶周长、叶形指数。
关键词：苜蓿；形态学性状；变异
中图分类号：Ｓ ５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－５５００（２０１４）０５－００２１－０６
收稿日期：２０１４－０４－２５修回日期：２０１４－０５－１３
基金项目：农业部“牧草种质资源保种繁殖”项目
（ＮＢ２１３０１３５）资助
作者简介：王虹（１９８９－），女，甘肃兰州人，在读硕士研究生。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｏｎｔａｏｔａｏ＠ｓｉｎａ．ｃｎ
师尚礼为通讯作者。
苜蓿为多年生优质豆科牧草，其产量高，营养丰富，
适口性好，素有“饲料皇后”之美誉［１］。目前，在我国进
行调整种植业结构、治理生态环境、发展畜牧业和丰富
自然界生物多样性的过程中，苜蓿的作用和地位更显得
日趋重要［２，３］。充分了解苜蓿的生长、形态特性是进行
合理开发利用的前提［４］，但目前关于苜蓿形态特征多样
性的报道较少，多集中在苜蓿生产性能和品质构成因子
的分析和评价［５，６］、苜蓿引种［７，８］以及种子产量［９，１０］、种
子萌发［１１，１２］、根系发育等［１３］方面的研究。利用苜蓿株
系间农艺学、形态学特征的变异，不仅可以增加遗传变
异的来源，而且可通过遗传、变异、杂交、筛选，培育出综
合性状好，特色性强，有应用价值的新品种。通过应用
形态学比较方法，对杂交亲本，杂种Ｆ１ 外部性状的遗传
变异规律和相关关系进行研究，选择优良变异，以期为
苜蓿种质资源的筛选和育种提供参考［１４－１６］。
１ 材料和方法
１．１ 材料来源
采用灌区直立丰产型甘农３号紫花苜蓿（Ｍｅｄｉ－
ｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ ｃｖ．Ｇａｎｎｏｎｇ Ｎｏ．３）、中度秋眠５－６级速生
型游客紫花苜蓿和高秋眠８－９级速生型抗蚜甘农５号
紫花苜蓿为亲本材料。２００８年７月，种子以１∶１∶１的
比例混合播种，行距８０ｃｍ，株距２５～３０ｃｍ，２００９年
进行天然自由传粉杂交并收获Ｆ１代种子，２００９年７月
中旬种植当年收获的Ｆ１代种子，于２０１０年苜蓿初花
期根据生长速度、株高、株型、产量、叶形、叶量、茎叶比
和抗虫性等指标进行单株选择，筛选出１３５个优良单
株，成熟后单独收取种子，２０１１年春季种植成株系行，
根据优质、高产、速生的育种目标初选出２９个株系和
３个亲本作为试验材料。
试验在甘肃农业大学兰州牧草试验站进行，该站
属温带半干旱大陆性气候，四季分明，气候温和干旱，
光照充足。海拔１ ５１７．３ｍ。年均降水量２００～３２０
ｍｍ，年均日照时数２ ４７４．４ｈ。
试验区总面积１２ｍ×２０ｍ，种植长度５．５ｍ，每
个株系材料各种植２行，每个亲本材料各种植４行，行
距５０ｃｍ，条播，播种量为１５ｋｇ／ｈｍ２，播种深度１．５～
２．０ｃｍ，２０１１年４月３日播种。田间管理包括间苗、
中耕锄草、适时灌溉。２０１２～２０１３年观测各项指标。
１．２ 测定指标及方法
１．２．１ 主茎长度 在初花期，每个株系随机选择１０
株，测定主茎从地表到第１个花序的茎节处的距离，３
次重复，取平均值。
１．２．２ 节间数 在初花期，每个株系随机选择１０株，
１２第３４卷 第５期 草 原 与 草 坪２０１４年
DOI:10.13817/j.cnki.cyycp.2014.05.005
测定主茎长度内的茎节数目，３次重复，取平均值。
１．２．３ 节间长度 在初花期，每个株系随机选择１０
株，测定植株主枝最长一节的长度，３次重复，取平均
值［１７］。
１．２．４ 叶指标 在初花期，每个株系随机选择１０株，
每株都取主茎第１花序下成熟展开的叶片，再取三出
复叶的中间小叶，用ＣＩ－２０２型叶面积仪测定叶长、叶
宽、叶面积、叶周长、叶长／叶宽和叶形指数，３次重复，
取平均值［１８］。
１．３ 数据统计方法
变异系数（ＣＶ）＝（Ｓ／ｘ）×１００％
式中：Ｓ为株系内的标准差，ｘ为每个株系ｎ个个体的
均值。
试验数据分别采用Ｅｘｃｅｌ ２００７和ＳＰＳＳ １７．０软
件进行分析。
２ 结果与分析
２．１ 形态学性状比较
主茎长反映了苜蓿的生长能力及生长习性，参试
苜蓿株系中主茎长最高和最低的分别是白花１＃
（１０３．３７ｃｍ）和速生２１＃（７１．４０ｃｍ），二者相差
３１．９７ｃｍ（表１）。主茎长大部分集中在８４～１００ｃｍ。
节间数最大的是甘农５＃和白花３＃（１３．３３个），最小
的是速生７＃（８．６７个）。白花２＃的节间长最长，为
１５．００ｃｍ，速生２１＃和游客的节间长最小，为７．９３
ｃｍ。３２份苜蓿材料中叶面积最大的是大叶２＃，为２．
７７ｃｍ２，最小的是速生１５＃，仅为１．５７ｃｍ２。叶的长
宽比体现了苜蓿形状的趋向，参试材料中，速生１０＃
的叶长宽比最大，为２．６９，最小的是甘农３＃，为１．６８。
叶形指数表明叶性状与圆形接近的程度，参试苜蓿材
料中杂交后代叶形指数在０．２７～０．４９，而亲本叶形指
数在０．４３～０．５１，这表明亲本叶片趋向于椭圆形，而杂
交后代的叶片趋向于细长形（表１）。
２．２ 形态学变异分析
２．２．１ 形态学变异 从３２个苜蓿株系９个形态学性
状变异系数的平均值可知（表２），甘农５＃的总变异幅
度最大，变异系数为２０．１１％，其次，大叶３＃和速生
１６＃，分别为１９．６９％和１９．２４％；总变异幅度最小的
是直立１＃，变异系数为１０．３１％。速生１＃主茎长变
异最小，变异系数为０．３１％。研究观测了多个性状，
各性状的变异幅度都不同，为了比较不同株系苜蓿形
态学变异的大小，将不同苜蓿株系９个性状的变异系
数取平均值作进一步分析，结果表明：叶面积和叶形指
数的变异系数较高，构成了苜蓿形态学变异的主体。
表１ ３２个苜蓿形态特征
Ｔａｂｌｅ １ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ３２ａｌｆａｌｆａ ｇｅｒｍｐｌａｓｍｓ
苜蓿材料
主茎长 节间长 叶长 叶宽 叶周长
／ｃｍ
节间数
／个
叶面积
／ｃｍ２
长／宽 叶形指数
速生１＃ ８１．４７ １１．３０ ２．９１ １．３８ ７．６５ １０．６７ １．９９ ２．１５ ０．４２
速生２＃ ８６．７７ １１．４０ ３．１０ １．６７ ８．４３ １０．６７ ２．４０ １．８８ ０．４５
速生４＃ ８４．１０ １３．６３ ３．０５ １．５８ ８．４６ ９．００ ２．３３ １．８７ ０．３８
速生５＃ ８７．２３ ９．５０ ３．５７ １．４０ ８．４４ １３．３３ ２．２０ ２．３４ ０．３８
速生６＃ ８４．４０ １０．２７ ３．３０ １．３５ ８．４３ １１．００ ２．０８ ２．４９ ０．３６
速生７＃ ７８．３３ １２．３７ ３．７６ １．６４ ９．６８ ８．６７ ２．４６ ２．３５ ０．３３
速生８＃ ８８．１７ １１．６７ ２．７４ １．２９ ７．４０ １０．００ １．８３ ２．１８ ０．４０
速生９＃ ９１．６３ １４．６７ ３．３０ １．５９ ８．８４ １０．３３ １．７１ ２．０９ ０．２７
速生１０＃ ９７．９７ １０．７０ ３．７３ １．４１ ９．３５ １０．６７ ２．２５ ２．６９ ０．３２
速生１１＃ １０１．０３ １３．１７ ３．８４ １．５１ ９．７３ １１．００ ２．２４ ２．５７ ０．２９
速生１２＃ ９９．３０ １２．９０ ２．９１ １．３３ ７．５８ １０．３３ ２．０２ ２．１９ ０．４５
速生１５＃ ９３．０３ １２．２７ ２．６１ １．３２ ６．９９ １１．００ １．５７ １．９８ ０．３７
速生１６＃ ９１．００ １２．０７ ３．３９ １．４４ ８．７０ １０．３３ ２．４２ ２．３６ ０．４０
速生１７＃ ８６．７０ ９．９３ ２．８５ １．４８ ７．６５ １０．６７ ２．２３ １．９６ ０．４９
速生１９＃ ９６．８７ １０．９３ ３．３２ １．５５ ８．６８ １０．６７ ２．３９ ２．１８ ０．３９
速生２０＃ ７８．４７ ９．６７ ２．９４ １．４１ ７．７９ １０．００ １．８６ ２．１０ ０．３９
速生２１＃ ７１．４０ ７．９３ ２．８０ １．２４ ７．３２ １１．６７ １．６７ ２．２９ ０．３９
速生２２＃ ８９．２７ １０．４３ ２．６９ １．４１ ７．２６ １０．３３ １．７３ １．９１ ０．４２
速生２６＃ ９２．５０ １１．１０ ３．１０ １．４７ ８．２２ １２．６７ １．９８ ２．１５ ０．３７
２２ ＧＲＡＳＳＬＡＮＤ ＡＮＤ ＴＵＲＦ（２０１４） Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．５
续表１
苜蓿材料
主茎长 节间长 叶长 叶宽 叶周长
／ｃｍ
节间数
／个
叶面积
／ｃｍ２
长／宽 叶形指数
多叶１＃ ８９．６７ １２．３７ ２．９９ １．４７ ８．１２ ９．６７ ２．１１ ２．０７ ０．３９
多叶２＃ ９１．９０ １４．２３ ２．８２ １．４６ ８．０６ １１．００ １．７９ ２．２０ ０．４２
直立１＃ ８７．９０ １１．００ ２．９５ １．３１ ７．６６ １１．６７ ２．０８ ２．２６ ０．４５
白花１＃ １０３．３７ １０．３０ ３．０８ １．４９ ８．１１ １１．６７ ２．３０ ２．０７ ０．４４
白花２＃ ９０．３３ １５．００ ３．１３ １．４７ ８．３１ ９．００ １．９７ ２．１３ ０．３６
白花３＃ ９３．７３ ９．４７ ２．９７ １．３６ ７．８３ １３．３３ １．９９ ２．２２ ０．４１
大叶１＃ １００．４７ １２．００ ２．５５ １．３９ ７．００ １０．６７ １．９０ １．８４ ０．４９
大叶２＃ ８９．４３ １１．７７ ３．２９ １．６９ ８．７１ １０．３３ ２．７７ １．９４ ０．４６
大叶３＃ ９５．７７ １０．７０ ３．６０ １．５５ ９．２２ １１．００ ２．３２ ２．３２ ０．３６
大叶４＃ ９２．６３ １１．２７ ３．０５ １．６８ ８．４６ １１．３３ ２．３３ １．８７ ０．４０
甘农３＃ ８９．８０ １１．６３ ２．３６ １．３９ ６．６７ １０．６７ １．７６ １．６８ ０．５１
甘农５＃ １０１．４７ １１．２０ ３．２３ １．６５ ８．７４ １３．３３ ２．４７ ２．０８ ０．４３
游客 ９３．９７ ７．９３ ２．９１ １．３９ ７．６７ １１．６７ ２．３０ ２．１３ ０．４９
注：速生１－２６＃，多叶１－２＃，直立１＃，白花１－３＃，大叶１－４＃都来源于杂交后代，甘农３＃，５＃为亲本，来源甘肃农业大学，游客
亲本来源荷兰
表２ ３２个苜蓿的形态学性状变异系数
Ｔａｂｌｅ ２ ＣＶ ｏｆ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ３２ａｌｆａｌｆａ ｇｅｒｍｐｌａｓｍｓ
苜蓿材料
变异系数ＣＶ（１００％）
主茎长 节间数 节间长 叶面积 叶长 叶宽 叶周长 长／宽 叶形指数 平均值
速生１＃ ０．３１ １４．３２ １．５３ ４２．３４ ２０．３２ ２５．２８ １９．３０ １７．５９ ２４．９７ １８．４４
速生２＃ ２．１３ １０．８３ ３．８２ ２６．４５ ２６．８６ ９．４８ ２０．５２ ２７．２８ ３８．８３ １８．４７
速生４＃ ２．４８ １１．１１ ３．７６ ２７．４４ １７．５７ ２７．３７ １５．１４ １７．００ ２３．６０ １６．１６
速生５＃ １．６３ ３０．００ ７．２９ ３６．９６ ３３．０９ １４．９０ １５．４３ １０．４３ ２０．７１ １８．９４
速生６＃ ２．５７ ９．０９ ２．４５ ２８．８９ １１．３４ １３．２２ ８．１３ １７．０９ １９．９１ １２．５２
速生７＃ ０．４１ １７．６３ ３．０６ ２８．２１ １１．７１ １９．５５ １３．６５ １７．９２ ２２．６５ １４．９８
速生８＃ ２．３５ １０．００ ７．６８ ３６．６６ １９．４０ ２２．０６ １７．５５ ２２．２４ １５．０７ １７．００
速生９＃ ２．１７ ５．５９ ３．２２ ３３．６９ １３．１７ １０．１７ ９．２２ １３．２７ １８．６５ １２．１３
速生１０＃ ２．２４ ５．４１ ０．９３ ３０．０６ １８．６２ １５．８６ １４．８１ ２２．６９ １９．４１ １４．４５
速生１１＃ １．３１ ９．０９ ８．３７ ４１．２９ １３．８５ １３．５７ １１．４２ １６．４２ ２０．５０ １５．０９
速生１２＃ ４．４５ ５．５９ ４．１０ ３５．９５ ２０．８４ １４．３９ １７．７３ １３．１１ ２７．１０ １５．９２
速生１５＃ ２．３８ ９．０９ ２．３５ ２４．８８ １７．１７ １６．６９ １６．４３ １４．８１ １５．６６ １３．２７
速生１６＃ ２．２１ ２０．１５ ５．３３ ３８．２２ ２５．５１ １８．５７ ２１．１８ ２２．９０ １９．１３ １９．２４
速生１７＃ ０．８３ ５．４１ １１．０４ １８．４８ １４．１６ １３．２８ １０．４１ １９．６０ ２６．８０ １３．３４
速生１９＃ １．４８ ５．４１ １２．８２ ３０．７４ １３．００ １５．６２ １２．５８ １４．０４ １６．２９ １３．５５
速生２０＃ ２．１７ １０．００ ９．３３ ３０．６４ １４．６６ ９．８９ １１．０６ １４．７７ ２４．６１ １４．１３
速生２１＃ ２．８９ ４．９５ ４．０５ ２２．１１ １２．４９ １３．４３ １０．２２ １３．８７ １７．７１ １１．３０
速生２２＃ ０．８３ １４．７８ ２．２１ ３９．５４ ２５．４７ １８．４７ ２０．６８ ２０．８８ ２９．３５ １９．１４
速生２６＃ ３．３３ ９．１２ ９．０１ ２７．１０ １２．８０ １１．９８ ８．２７ １９．３１ ２９．９３ １４．５４
多叶１＃ １．０１ ５．９７ １４．６７ ３８．２２ １６．３４ ２１．４２ １５．５０ １７．４６ １４．４７ １６．１２
多叶２＃ １．５８ ９．０９ ５．６８ ３８．７９ ３２．９２ １５．７５ １６．７４ １７．５９ ２５．３４ １８．１７
直立１＃ ２．１９ ４．９５ ８．７７ １６．３３ １４．１４ ８．７１ １０．８７ １１．３９ １５．４７ １０．３１
白花１＃ １．２１ ９．９０ ２．５７ ２７．４０ ２１．１７ １５．４４ １７．５２ １６．１９ １８．５３ １４．４３
白花２＃ １．８９ １１．１１ ５．７０ ２５．７５ １６．２２ １１．４３ １３．４７ １３．４４ １５．００ １２．６７
白花３＃ １．３３ １１．４６ ９．４７ ２８．６１ １４．３８ １６．１０ １１．７８ １７．５０ １５．９３ １４．０６
大叶１＃ １．６１ １４．３２ ９．０１ ２９．４３ ２１．３４ １０．５６ １６．８４ １７．４９ ２１．０７ １５．７４
大叶２＃ ３．１８ ２２．３５ ４．８３ ３９．６５ ２５．２５ １４．５１ ２０．６７ １８．７７ ２２．４３ １９．０７
大叶３＃ ０．５９ ９．０９ ４．２８ ３６．４３ ２４．９５ １６．０７ ２１．８３ ２１．２６ ４２．７２ １９．６９
大叶４＃ ０．９８ １３．４８ ５．４２ ２７．４４ １７．５７ １６．６６ １５．１４ １７．００ ２４．５６ １５．３６
甘农３＃ ０．８７ １０．８３ ２．１６ ２５．５５ ２４．６０ １２．８４ ２０．５５ １４．１３ ２２．１７ １４．８５
甘农５＃ １．１３ ８．６６ ９．４１ ３３．７６ ３１．４４ １３．５９ ２４．０６ ２６．１２ ３２．８６ ２０．１１
游客 ２．５０ ４．９５ ４．０５ ３４．６３ ２３．７６ ２３．１２ ２１．５８ １９．２４ １３．４７ １６．３７
３２第３４卷 第５期 草 原 与 草 坪２０１４年
２．２．２ 形态学变异分析 试验分析表明，苜蓿株系内
存在着丰富的遗传变异，为了进一步探明造成这些变异
的主要原因，对测定的９个性状进行了主成分分析，从
而获得这些性状的特征值，贡献率和累计贡献率。从第
５主成分开始特征值都＜１，而前４个主成分累积贡献率
已经达到９１．０１３％，可以近似代替原始因子的全部信
息。第１主成分贡献率为４０．６８３％，可以作为分析的主
要方面。第２主成分的贡献率为１９．５６０％（表３）。
第１主成分对叶面积、叶长、叶宽、叶周长、叶形指
数５个性状指标都有较大的负荷系数。第２主成分因
子负荷系数较大的是叶面积，叶宽和长宽比。第３主
成分对节间数负荷系数最大，第４主成分对主茎长有
较大的负荷系数（表４）。分析表明参试苜蓿材料形态
学性状的主要变异来源于叶面积、叶长、叶周长、叶形
指数。
表３ 苜蓿形态学性状相关矩阵的特征值、
贡献率和累计贡献率
Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｉｇｅｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎｄ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｏｆ
ａｌｆａｌｆａ ｇｅｒｍｐｌａｓｍｓ
主成分 特征值 贡献率 累计贡献率
１ ３．６６１ ４０．６８３ ４０．６８３
２ １．７６０ １９．５６０ ６０．２４２
３ １．６３９ １８．２１１ ７８．４５４
４ １．１３０ １２．５５９ ９１．０１３
５ ０．５２９ ５．９８３ ９６．８９６
６ ０．２０６ ２．２８６ ９９．１８２
７ ０．０４８ ０．５２９ ９９．７１１
８ ０．０２１ ０．２３９ ９９．９５０
９ ０．００５ ０．０５０ １００．０００
表４ 苜蓿形态学性状的主成分
Ｔａｂｌｅ ４ Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ
ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ａｌｆａｌｆａ ｇｅｒｍｐｌａｓｍｓ
性状
主成分
１ ２ ３ ４
主茎长 ０．１７８ ０．４０９ ０．３３９ ０．７６３
节间数 －０．２１１ ０．０９４ ０．８１３ ０．３００
节间长 ０．２９６ ０．１５２ －０．７４ ０．５１４
叶面积 ０．６３９ ０．５５７ ０．２７９ ０．３５４
叶长 ０．９６３ ０．１３８ ０．１６３ ０．０８３
叶宽 ０．６０８ ０．６９２ －０．１７６ ０．１１０
叶周长 ０．９９２ ０．０２７ ０．０５１ ０．０３２
叶长／叶宽 ０．５８５ ０．６７２ ０．３５５ ０．０５８
叶形指数 ０．６８３ ０．５４８ ０．２２７ ０．２１３
２．３ 形态学性状相关性分析
不同株系苜蓿的变异统计是分析苜蓿遗传差异的
一项简便而有效的方法，对９个形态学性状的均值进
行了相关性分析。主茎长和节间数呈显著的相关性
（表５），说明植株节间数越多的株系，植株越高。节间
数与节间长呈极显著负相关，植株节间长越长，节间数
越少。主茎长、节间数、节间长均与叶形态性状的指标
无相关关系。叶面积与叶长、叶宽、叶周长均呈极显著
的相关关系。叶长与叶宽、叶周长、长宽比呈极显著的
相关关系，而与叶形指数呈极显著负相关。叶宽与叶
周长呈极显著的相关关系，以上分析表明，苜蓿叶片越
宽，其叶周长越大；叶片越长，其叶片越趋向于细长型。
叶长／叶宽和叶型指数均与叶长成显著的相关关系，而
与叶宽无相关性。
表５ 苜蓿形态学性状的相关性分析
Ｔａｂｌｅ ５ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ａｌｆａｌｆａ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒａｉｔｓ
性状 主茎长 节间数 节间长 叶面积 叶长 叶宽 叶周长 叶长／叶宽 叶形指数
主茎长 １．０００ ０．３６５＊ ０．２１６ ０．２０７ ０．１２７ ０．１７５ ０．１５８ ０．０２４ ０．０６７
节间数 １．０００ －０．４６２＊＊ －０．０３３ －０．１３６ －０．１２５ －０．１４５ ０．０５７ ０．２２０
节间长 １．０００ －０．０７７ ０．０９３ ０．３３１ ０．２４７ －０．１１５ －０．３４０
叶面积 １．０００ ０．６１４＊＊ ０．６７８＊＊ ０．６５４＊＊ ０．１３４ ０．０７６
叶长 １．０００ ０．４５４＊＊ ０．９５６＊＊ ０．７０９＊＊ －０．６６４＊＊
叶宽 １．０００ ０．６４０＊＊ －０．２４５ －０．１４７
叶周长 １．０００ ０．５７１＊＊ －０．６５５＊＊
叶长／叶宽 １．０００ －０．６０３＊＊
叶形指数 － ＊ １．０００
注：＊表示差异显著（Ｐ＜０．０５），＊＊表示差异极显著（Ｐ＜０．０１）
４２ ＧＲＡＳＳＬＡＮＤ ＡＮＤ ＴＵＲＦ（２０１４） Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．５
３ 讨论与结论
利用形态学研究苜蓿的遗传多样性，对确定苜蓿
种质资源的遗传现状、开发潜力和利用途径具有十分
重要的意义［１９，２０］。利用ＣＩ－２０２型叶面积仪对供试苜
蓿的叶片叶长、叶宽、叶面积、叶周长、叶长／叶宽和叶
形指数分别进行测量，从形态学水平对３２个苜蓿株系
的遗传变异以及亲缘关系进行分析发现，叶面积和叶
形指数具有较高的变异水平。相关性分析表明，节间
数与主茎长显著正相关、与节间长呈极显著负相关，上
述指标与叶形态指标没有表现出相关性，而叶形态６
个指标大多数都表现出显著的相关性；主成分分析表
明，形态学性状的主要变异来源于叶面积、叶长、叶周
长、叶形指数。
（１）主茎长最高和最低的分别是白花１＃、速生２１
＃；节间数最多的是甘农５＃和白花３＃，最小的是速
生７＃；节间长度最大的是白花２＃、最小的是游客和
速生２１＃。叶面积最大的是大叶２＃，最小的是速生
１５＃，速生１０＃的叶长宽比最大，甘农３＃最小；速生
１１＃叶形指数最小、甘农３号和速生９＃最大。３个亲
本的叶片趋向于椭圆形，而杂交后代的叶片趋向于细
长形。
（２）甘农５＃总变异幅度最大，总变异最小的是直
立１＃。从苜蓿株系９个性状的变异情况看出：叶面
积和叶形指数的变异系数较高。
（３）对测定的９个性状进行的主成分分析表明，苜
蓿形态学性状的主要变异来源于叶面积、叶长、叶周
长、叶形指数。
（４）对９个形态学性状进行了相关性分析表明，主
茎长与节间数显著正相关；但主茎长、节间数、节间长
均与叶形态性状的指标无相关关系。叶面积与叶长、
叶宽、叶周长均呈极显著的相关关系。叶长／叶宽和叶
型指数均与叶长呈显著相关，而与叶宽无相关性。
参考文献：
［１］ 耿华珠．中国苜蓿［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９５：１１４
－１３０．
［２］ 孙建华，王彦荣．中国主要苜蓿品种的产量性状及其多样
性研究［Ｊ］．应用生态学报，２００４，１５（５）：８０３－８０８．
［３］ 康爱民，龙瑞军，师尚礼．苜蓿的营养与饲用价值［Ｊ］．草
原与草坪，２００２（３）：３１－３３．
［４］ 黄迎新，周道玮，岳秀泉，等．黄花苜蓿形态变异研究［Ｊ］．
中国草地学报，２００７，２９（５）：１６－２１．
［５］ 吕林有，何跃，赵立仁．不同苜蓿品种生产性能研究［Ｊ］．
草地学报，２０１０，１８（３）：３６５－３７１．
［６］ 于辉，姚江华，刘荣等．四个紫花苜蓿品种草产量、营养品
质及越冬率的综合评价［Ｊ］．中国草地学报，２０１０，３２（３）：
１０８－１１１．
［７］ 杨成勇，张瑞珍，何光武．１１个紫花苜蓿品种在川北地区
引种试验研究［Ｊ］．草原与草坪，２０１２，３２（１）：６３－６７．
［８］ 马廷选，王天河，周明三．紫花苜蓿品种比较试验［Ｊ］．草
原与草坪，２００６（３）：６５－６６．
［９］ 李世雄，王彦荣，孙建华．中国苜蓿品种种子产量性状的
遗传多样性［Ｊ］．草业学报，２００３，１２（８）：２３－２９．
［１０］ 石凤翎，吴永敷．不同环境条件下紫花苜蓿种子产量及
质量性状的研究［Ｊ］．中国草地，２０００，８（３）：３４－３８．
［１１］ 刘慧霞，申晓蓉，郭正刚．硅对紫花苜蓿种子萌发及幼苗
生长发育的影响［Ｊ］．草业学报，２０１１，２０（１）：１５５－１６０．
［１２］ 周万海，师尚礼，寇江涛．一氧化氮对 ＮａＣｌ胁迫下苜蓿
种子萌发的影响［Ｊ］．核农学报，２０１２，２６（４）：０７１０－０７１６
［１３］ 徐大伟，韩永芬，卢欣石．贵州地区不同秋眠级苜蓿品种
根系发育能力研究［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（１）：１８－２３．
［１４］ 程鹏舞，黎明，魏臻武．一年生苜蓿种质资源形态变异及
其形态特征［Ｊ］．草原与草坪，２００８（２）：３５－４０．
［１５］ 于林清，汪慧，张旭婧，等．３种苜蓿形态特征及变异分析
［Ｊ］．草原与草坪，２００８（３）：２９－３３．
［１６］ 张凤仙．云南紫花苜蓿杂种后代的遗传变异分析［Ｄ］．昆
明：云南农业大学，２００７．
［１７］ 吕文坤，曹致中．苜蓿形态学性状与纤维含量的相关性
分析［Ｊ］．草业科学，２００９，２６（１２）：５０－５５．
［１８］ 徐春波，于林清，王勇，等．中国苜蓿审定登记品种叶形
态特征及变异分析［Ｊ］．草地学报，２００７，１５（３）：２４３－
２４７．
［１９］ 魏微，毕玉芬，张凤仙．地理远缘紫花苜蓿品种间杂交后
代性状变异分析［Ｊ］．草原与草坪，２００９（６）：１－４．
［２０］ 何文利，陈丽，苏雅拉．紫花苜蓿不同品种（系）形态学性
状变异的研究［Ｊ］．内蒙古科技与经济，２００４，２１：４６－４７．
（下转３１页）
５２第３４卷 第５期 草 原 与 草 坪２０１４年
Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｏｆ ａｌｐｉｎｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ
ＣＨＡＩ Ｘｉａｏ－ｈｏｎｇ１，ＹＡＯ Ｔｕｏ１，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｄｅ１，２，
ＳＵＮ Ｇｕａｎｇ－ｚｈｅｎｇ１，ＰＵ Ｘｉａｏ－ｐｅｎｇ１
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｇａｎｓｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，
Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ／Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ／Ｓｉｎｏ－Ｕ．Ｓ．Ｃｅｎｔｅｒｓ
ｆｏｒ Ｇｒａｚｉｎｇｌａｎｄ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ
Ｄｅｓｔｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｂａｔｉｎｇ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓａｎｄｓｔｏｒｍ Ｄｉｓａｓｔｅｒ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ／Ｇａｎｓｕ
Ｄｅｓｅｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｗｅｉ ７３３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ｏｆ ａｌｐｉｎｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｕｎｄｅｒ ｉｎｓｉｄｅ ｏｒ ｏｕｔｓｉｄｅ ｔｈｅ
ｆｅｎｃｅ ｉｎ Ｘｉａｈｅ，Ｇａｎｓｕ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ，ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｗｅｒｅ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｆｅｎｃｅ ｅｘｃｅｐｔ ｏｆ ０～１０ｃｍ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｂａｃ－
ｔｅｒｉａ ｗａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ，ｆｏｌｏｗｅｄ ｂｙ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ，ａｎｄ ｆｕｎｇｉ ｗａｓ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏ－
ｍａｓｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ｗｉｔｈｉｎ ０ｔｏ １０ｃｍ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒｓ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ
ｆｅｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ；ａｌｐｉｎｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ；ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ；ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｑ
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
ｕａｎｔｉｔｉｅｓ
（上接２５页）
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｏｆ ａｌｆａｌｆａ ｈｙｂｒｉｄ ｏｆｆｓｐｒｉｎｇ
ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ，ＳＨＩ Ｓｈａｎｇ－ｌｉ，ＬＩＵ Ｚｈｅｎｇ－ｊｉｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｇａｎｓｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ／Ｓｉｎｏ－Ｕ．Ｓ．Ｃｅｎｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｇｒａｚｉｎｇｌａｎｄ
Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ３ａｌｆａｌｆａ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ（Ｇａｎｎｏｎｇ Ｎｏ．３，Ｇａｎｎｏｎｇ Ｎｏ．５ａｎｄ Ｙｏｕｋｅ）
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｈｙｂｒｉｄ ｏｆｆｓｐｒｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃ ｖａｒｉａｎｃｅ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ａｍｏｎｇ ３２ｇｅｒｍｐｌａｓｍｓ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ ｌｅａｆ ａｒｅａ ａｎｄ ｌｅａｆ ｓｈａｐｅ ｉｎｄｅｘ（３１．３０％ａｎｄ ２２．
３４％）．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｏｄｅ ｎｕｍｂｅｒ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｓｔｅｍ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｉｔ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎｏｄｅ ｌｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏｔ ａｎｙ ｃｏｒｒｅｌａ－
ｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｎｏｄｅ ｎｕｍｂｅｒ，ｍａｉｎ ｓｔｅｍ ｌｅｎｇｔｈ，ｉｎｔｅｒｎｏｄｅ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｌｅａｆ，ｗｈｉｌｅ ｍｏｓｔ ｏｆ
ｌｅａｆ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｉｎｄｅｘ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｏｒ－
ｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｖａｒｉａｎｃｅ ａｍｏｎｇ ３２ｇｅｒｍｐｌａｓｍｓ ｃａｍｅ ｆｒｏｍ ｌｅａｆ ａｒｅａ，ｌｅａｆ ｌｅｎｇｔｈ，ｌｅａｆ ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｌｅａｆ ｓｈａｐｅ ｉｎｄｅｘ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｌｆａｌｆａ；ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｖａｒｉａｎｃｅ
１３第３４卷 第５期 草 原 与 草 坪２０１４年