焦子源 尹守恒 陈建华

（1 平顶山市农业科学院，河南平顶山 467000；2 河南省韭菜工程技术研究中心，河南平顶山 467000）

按照apg Ⅳ分类系统，韭菜属于石蒜科（amaryllidaceae）葱属（）多年生草本植物（武亚红 等，2021）。狭义即植物分类学角度的“韭”指韭（rottl.ex spr.）；广义即食用角度的“韭”则主要包括：韭、宽叶韭（thwaiter.enum.）、野韭（l.）等，另外还有多星韭、卵叶韭、碱韭、青甘韭、天蓝韭、山韭、镰叶韭、黄头韭等一系列野生韭（殷学贵 等，2006；王海平 等，2017）。

栽培韭原产于我国，包括韭和宽叶韭的各个栽培品种。目前，在吉林、内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、湖北等地均有韭的野生群落分布；而宽叶韭的野生分布区主要在福建、浙江、湖南、湖北、陕西、四川、贵州、云南、西藏等地（梁燕和李锡香，2007）。

目前，我国所收集的韭菜种质资源除了野生资源外，主要包括大量的地方品种、选育品种、中间材料等，大多属于韭，且一般以营养器官（主要是叶）的各种性状（如株高、叶身长、假茎长、单株分蘖数、鲜韭产量等）为鉴定指标（李怀志，2004；严泽生 等，2008；王贞 等，2011；李艺潇 等，2020），但这些性状在形态学鉴定水平上容易受到环境和栽培条件的影响（张益芝 等，2018），而花作为繁殖器官，其表型性状则比较稳定（刘冬云和刘燕，2012）。因此，在长期田间观察的基础上，本试验选取11 个质量性状和6 个数量性状对韭菜花器官形态进行观测，并通过对观测数据的统计分析，初步建立从花器官表型性状角度进行韭菜种质资源分类和鉴定的方法。

从平顶山市农业科学院韭菜种质资源圃内选取56 份韭菜种质资源（表1），均于2019 年3 月育苗，6 月定植，小区面积为12.5 m（5 m × 2.5 m），按东西行栽植，共7 行，行距40 cm，穴距15 cm，每穴5 株。2020 年和2021 年的7—9 月进行花器官表型性状观测。

表1 供试韭菜种质资源编号、名称及来源

1.2.1 韭菜花器官质量性状观测 根据日常调查经验，结合《韭菜种质资源描述规范和数据标准》（梁燕和李锡香，2007），每份材料随机挑选10 株，对韭菜花器官的11 个质量性状进行观测并赋值（表2）。分3 个阶段进行调查，第一阶段：总苞尚未开裂时。只观测1 个性状，即总苞颜色（图1）。第二阶段：蕾期，即总苞开裂后、小花开放前。观测5 个性状，即花薹形态（图2）、蕾期花薹下段横切面形状（图3）、蕾期花薹下段内部结构（图4）、花蕾形态（图5）、花蕾三棱颜色（图6）。第三阶段：盛花期。观测5 个性状，即花序形状（图7）、花被片形态（图8）、花瓣背面中脉颜色（图9）、花药颜色（图10）、花粉育性（图11；尹守恒和刘宏敏，2007）。

图1 总苞颜色

图2 花薹形态

图3 蕾期花薹下段横切面形状

图4 蕾期花薹下段内部结构

图5 花蕾形态

图6 花蕾三棱颜色

图7 花序形状

图8 花被片形态

图9 花瓣背面中脉颜色

图10 花药颜色

图11 花粉育性

表2 韭菜花器官质量性状赋值标准

1.2.2 韭菜花器官数量性状观测 根据花蕾形态观测结果，除去编号at132、at162、at224、at255、at277、at282、at341、at347 等8 个花蕾不饱满、花被片不舒展的材料，其余48 份材料每份随机选取10 片花瓣和10 片花萼，使用游标卡尺测量花瓣长、花瓣宽、花萼长、花萼宽，计算瓣长/瓣宽、萼长/萼宽、瓣长/萼长、瓣宽/萼宽。参试56 份材料每份材料随机选取10 柄总苞开裂后的花薹（因为总苞未开裂时花薹一直在伸长），测量包括花序在内的整个花薹高度，即薹高；每份材料随机选取10 枚开花已毕、蒴果完整的果序，记录单薹蒴果数。

在观测中发现，花蕾形态和花被片形态这两项指标之间存在线性关系，即：饱满的花蕾开放后花被片舒展；皱缩的花蕾开放后花被片一直皱缩；前期皱缩而后期接近饱满的花蕾开放后花被片稍微皱缩，且花瓣多有缺刻。因此，在处理数据时，为避免增大这两项指标的权重，舍去花被片形态指标，只保留花蕾形态指标。然后对10 个质量性状和6个数量性状的观测数据进行如下处理。

1.3.1 单因素方差分析 利用spss 24.0 软件计算各材料各数量性状的平均值和标准差，计算变异系数，进行单因素方差分析。

1.3.2 多样性指数计算 利用excel 软件计算shannon-weave 指数。

式中，p为某一个性状第级出现的频率。质量性状的级别即表2 中的赋值；数量性状，利用均值和标准差将全部样本数据分为10 级：1 级＜-2，-2≤ 2 级＜-1.5，-1.5≤ 3 级＜-……10 级≥+2，相邻两级之间相差0.5（罗莉斯 等，2015；吴芳芳 等，2020）。

1.3.3 聚类分析 利用spss 24.0 软件进行系统聚类。以10 个质量性状为变量，选择组间联接法，测量方式为卡方测量，最终形成树状图。

从表3 可知，参试韭菜材料花器官质量性状的遗传多样性指数为0.15～1.02，其中花蕾三棱颜色的遗传多样性指数最大，其次是花药颜色，最小的为花序形状。

表3 韭菜种质资源花器官质量性状多样性分析结果

从表4 可以看出，参试韭菜材料花器官数量性状的多样性指数为1.50～2.02，其中单薹蒴果数的多样性指数最大，其次是萼长/萼宽，最小的为薹高。6 个数量性状的变异系数在9.60%～31.56%之间，其中单薹蒴果数的变异系数最大，瓣长/萼长的变异系数最小。萼长/萼宽的变异系数（14.61%）和多样性指数（1.91）均大于瓣长/瓣宽的变异系数（12.04%）和多样性指数（1.82），表明在韭菜种质资源中，花萼的形状比花瓣的形状具有更高的丰富度和变异幅度；且萼长/萼宽是所有与花被相关的数量性状中变异系数和多样性指数最高的，可见其是进行韭菜种质资源鉴定的一个重要指标。

表4 韭菜种质资源花器官数量性状多样性分析结果

聚类分析结果显示（图12），在卡方距离为17.5 处，56 个韭菜种质资源可聚为4 类。

图12 韭菜种质资源花器官质量性状聚类分析结果

第一类包含编号at431、at437、at15、at105、at189、at67、at90、at59、at60、at52、at58、at32、at45、at30、at31、at17、at25、at16、at299、at313、at333、at451、at275、at324、at145、at233、at28、at452、at338 等29份材料。该类群的特征为：尚未开裂的总苞为浅绿色，花蕾饱满，花瓣背面中脉颜色为极浅的绿色。

第二类包含编号at255、at277、at162、at347、at132、at341、at224、at282 等8 份材料。该类群的特征为：尚未开裂的总苞为浅绿色，花蕾不饱满（包括皱缩与前期皱缩而后期接近饱满），花瓣背面中脉颜色为明显的绿色。

第三类包含编号at264、at303、at8、at272、at231、at298、at7、at448、at228、at455、at187、at165、at166、at343、at449、at268 等16 份材料。该类群的特征为：尚未开裂的总苞为浅绿色，花蕾饱满，花瓣背面中脉颜色为明显的绿色。

第四类包含编号at216、at262、at319 等3 份材料。该类群的特征为：尚未开裂的总苞呈浅紫色或虽整体呈浅绿色，但尖端呈浅紫色。

目前在葱属植物中，对韭菜种质资源遗传多样性的研究成果不多，从韭菜花器官表型性状角度来进行的研究更是寥寥（郝丽珍 等，2005；杨忠仁 等，2013；刘桂霞 等，2016；张明 等，2016；李鸿雁 等，2017）。通过长期的田间观察发现，韭菜营养器官的表型性状受环境和栽培条件的影响很大，即便在相同的外界环境条件下，叶态（包括向 上生长、斜生、向下生长）、叶形（包括长宽条形、长窄条形、短宽条形、短窄条形）、叶尖形状（包括尖形、钝尖形、锐尖形）、假茎色（包括白色、白绿色、浅绿色、浅紫色）等指标也表现不一，这些都给韭菜种质资源的精确描述和科学分类带来了困难（苗锦山 等，2010）。另外，目前韭菜品种流通市场尚不规范，在韭菜种质资源收集过程中很容易重复收集一些所谓的地方新品种，造成种质资源圃内资源冗余。而生殖器官表型性状相比于营养器官表型性状，受环境和栽培条件的影响较小，具有一定的稳定性，是进行韭菜种质资源描述和鉴定的重要指标。

本试验结果表明，在韭菜花器官质量性状中，花蕾三棱颜色、花药颜色与花瓣背面中脉颜色的遗传多样性指数较大。根据《中国植物志》描述，韭的花被常具绿色或黄绿色中脉，野韭的花被则具红色中脉，可见栽培韭在漫长的发展历史中，经历了种内变异或种间杂交。另外，在花器官数量性状中，花萼长宽比的变异程度也明显大于花瓣长宽比的变异程度，而在《韭菜种质资源描述规范和数据标准》（梁燕和李锡香，2007）中只是将内外轮花被片统称为花瓣，并统一分为窄尖、宽尖和宽圆3 种形状。若基于本试验，为花萼长宽比设定合适的数值范围，对其进行分级，或将花萼长宽比转化为花萼形状这一质量性状，分为披针形、卵圆形等类型，从而可以进一步补充韭菜种质资源描述规范和鉴定标准。

在花器官质量性状中，花序形状这一指标的遗传多样性在本试验中表现不突出。56 个参试材料中，几乎所有材料的花序都为半球形，只有1 个材料的花序为降落伞形。而根据长期的田间观察发现，还有花序为球形的种质资源，但因其花期太早，没有成功地收集到完整的性状数据，故未将其纳入本试验。今后有必要从更全面精细的角度来调查韭菜的花器官性状，如花序形状、花期、小花梗长度等，以补阙如。

本试验利用10 个质量性状对56 份韭菜种质资源进行聚类分析，分成了4 类。在第一类中，at431、at437、at15、at105、at189、at67、at90、at59、at60、at52、at58、at32、at45、at30、at31、at17、at25、at16 的各项质量性状均相同，根据常年资源收集情况和田间观察经验，其中可能存在异名同物现象，表明种质资源圃内存在资源冗余，有必要对所收集的韭菜种质资源进行适当精简。另外，在第二类中，花蕾不饱满，花瓣背面中脉颜色为明显的绿色，与日常田间观察经验一致，即只要花蕾不饱满，其花瓣背面中脉颜色必为明显的绿色。这为今后进行更深入的研究提供了一个新的切入点。

总之，韭菜种质资源的花器官性状有许多值得细致探究的对象，本试验能够给韭菜种质资源的收集、鉴定和利用提供更多更新的视角和思路。