新疆葱属植物资源研究

新疆葱属植物资源研究葱属(AlliumL.)是世界重要蔬菜、药用和观赏植物资源,主要分布在北半球,集中在亚洲的阿富汗、土耳其、伊朗、土库曼斯坦、乌孜别克斯坦、蒙古以及天山山脉和喜马拉雅山脉,在中南美洲和非洲有一些零星分布。新疆是中国葱属植物的重要分布区之一,生长在新疆特殊地理位置和环境下的葱属植物有着不同的种类和利用价值。为了充分掌握新疆葱属植物资源种类、性状变异式样、变异幅度以及种间亲缘关系,本文以分布于新疆的葱属植物作为研究对象,对其形态性状、叶表皮特征、花粉形态以及种皮微形态进行研究,为今后开展新疆葱属植物核心种质建立、遗传规律研究、驯化栽培和育种创新工作提供依据。主要研究结果如下:新疆葱属植物资源有50种和1变种。基于形态性状建立了新疆葱属植物分种检索表。通过形态性状变异式样和变异幅度分析,结合数量分类,确定了种的划分性状。每心室具胚珠数目、鳞茎外皮特征、鳞茎生长习性、叶片横切面特点具有属下类群划分意义。花被片与花丝关系、内轮花丝基部特征、蜜穴特征具有重要的分类学价值,对种间亲缘关系确定具有指导作用。叶的大小与颜色、表面糙齿的疏密有无、珠芽着生、花序上小花数目、花被片颜色与大小、子房的形状、柱头长短等性状因生长环境和季节的不同在不同居群间存在差异。新疆葱属植物的叶表皮形态研究表明,叶表皮形态特征种间有显著差异、种内比较稳定,具有种的分类学意义。基于叶表皮特征,可以将43种供试材料分为3组,组1叶表皮细胞菱形、垂周壁直线型,组2叶表皮细胞菱形、垂周壁弧线型,组3叶表皮细胞长方形,垂周壁直线型。以叶表皮细胞形状和垂周壁特征作为属下类群划分依据得到叶表皮形态特征数量分类结果的支持。葱属植物菱形的叶表皮细胞和弧线形垂周壁式样是进化类型,而长方形的叶表皮细胞和直线型垂周壁式样是较原始的类型。新疆葱属植物花粉形态观察证实,花粉的形态特征种间有显著差异、种内比较稳定,具有种的分类学意义。基于花粉近极面形态特征,可以将12种供试材料分为2组,组1花粉外壁纹饰具孔-条纹状;组2具孔-皱缩状。这种属下类群划分没有完全得到花粉微形态特征数量分类结果的支持。花粉外壁皱缩是进化类型,而条纹状是较原始的类型。新疆葱属植物种皮微形态特征阐明,种皮微形态特征对葱属植物种类鉴定、种间亲缘关系判定和属下类群划分具有重要指导意义。基于种皮微形态特征,可以将38种供试材料分为6组。组1垂周壁弧线型或弧线和直线混合型,细胞排列相对疏松网状物清晰可见,表面具小而多的疣突。组2垂周壁弧线、波状(S型)或弧线-波状(S型)的混合型,细胞较紧密,网状物不清晰,具中等大小数量不等的疣突。组3垂周壁直线型或直线和弧线混合型,细胞排列相对疏松,可见网状物,细胞呈斑块状,具中等大小的疣突。组4垂周壁弧线型或S-弧线型,细胞排列紧密,无网状物,细胞中央呈球状突出。组5垂周壁直线-弧线型,细胞排列紧密,突起呈疣状或块状。组6垂周壁呈S-型或U-型波状,细胞呈较大的岛屿状位于种皮上。以种皮细胞排列、细胞网状物和平周壁特征作为属下类群划分依据得到种皮微形态特征的数量分类结果的支持,垂周壁形状、疣突特征和大小可以揭示种间亲缘关系。垂周壁S-型或U型是进化特征。表面疣突是由小而密