苜蓿有限和无限生长型鉴别方法研究

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1、苜蓿有限和无限生长型鉴别方法研究　　摘要：在灌溉和旱作栽培条件下多年多点的研究发现，苜蓿茎的生长存在有限和无限型，类似于大豆生长习性的研究范畴。通过对40个苜蓿材料有限和无限型典型生长特性研究发现，采用大豆生长习性鉴别方法(茎顶花序，LRV和PRV)不能对苜蓿生长型进行分类。只有选择成熟期封顶枝比例、根茎新枝数量及其高度、4个时期的营养器官与生殖器官干物质比例、最长一级次生侧枝长度为鉴别指标，结合不同生长型典型对照品种的归属进行重心法聚类分析和判别分析，结果40个苜蓿材料有9个归为有限型，12个归为无限型，19个归为中间型。进一步分析表明，选择的分析变量从

2、不同方面反映了生长型的差异，但影响变量的最佳测定时期需要深入研究确定。　　关键词：苜蓿；无限型；有限型；鉴别方法　　中图分类号：S54.037　文献标识码：A　文章编号：1009-5500(2009)03-0024-07　　　　在灌溉和雨养栽培条件下对100余份苜蓿(Medicagosativa)材料多年多点进行了观察，苜蓿茎的生长具有无限和有限习性。无限型苜蓿指营养器官生长与生殖器官生长的并进时间长，二者对光合产物的竞争性强烈；成熟期营养生长变缓甚至终止时，如果及时供给水分和养分，则营养器官生长可能会重新占有优势。有限型苜蓿营养器官生长与生殖器官生长的并

3、进时间短；成熟期水分和养分充足会促进根茎新枝的强烈生长，形成新枝和宿存枝混生的格局。典型的中间类型苜蓿在灌溉栽培条件下表现出无限习性的生长特性，在少雨干旱的栽培条件下表现出有限习性的特性。研究表明，苜蓿的有限无限生长习性具有研究价值的形态性状及与水分相关的生态性状，同时在育种中对于引入作物“理想株型”理论具有重要意义。　　栽培学研究中，苜蓿茎生长习性分类主要有直立、半直立和匍匐型等类型，故本文将苜蓿茎的有限和无限习性统称为生长型。有报道称大豆生长习性的研究范畴与苜蓿有限无限生长型类似，由于其性状在生态和育种中的重要性，历来为大豆研究者所重视。借鉴大豆生长习

4、性的研究理论和方法，有助于加快苜蓿生长型的研究进程。　　大豆茎生长习性称茎端类型、结荚习性，通常分为有限型，无限型和亚有限型。“结荚习性”划分所依据的指标性状不属于“结荚”的范畴，其类型的划分一直以BernardRL的方法作为经典分类标准。该方法的不足之处是包含性状众多，难以掌握。ThsengFS等研究分别依据一个或两个性状的表现划分类型，但划分结果却与BernardRL的方法的结果有较大差异，未得到承认和推广。针对BernardRL的分类方法和其他方法的不足，国家大豆改良中心组织了一系列的研究。根据王晋华、刘顺湖等最新研究结果，认为有茎顶花序的大豆品种的

5、生长习性为有限型或亚有限型，无茎顶花序的大豆品种的生长习性为无限型。进一步鉴别有限型和亚有限型，则采用茎顶花序－1／3节位相对值法。　　苜蓿是异花授粉植物，种质材料之间的杂合度较高，其中有很多材料反映的是亦此亦彼的关系，要用简单的方法对生长型进行分类具有难度。由于苜蓿研究中其类型鉴别没有可参考的资料，本研究在借鉴大豆研究成果的基础上，对苜蓿有限和无限生长型的分类性状及鉴别方法进行了初步研究。　　　　　　1　材料和方法　　　　1.1　试验地概况　　甘谷试验点试验设在甘谷县渭北半干旱山区，位于E105°08’，N54°56’，海拔1750m。年均降水量300m

6、m，年均温7.9℃，≥10℃积温为2300℃，无霜期160d。土壤为黄绵土，pH值7.9。　　兰州试验点在兰州大洼山试验站进行，地处E103°45’，N36°01’，海拔1750m，属于兰州盆地黄河南岸3级阶地。年均降水量324.5mm，蒸发量1450.0mm，年均温9.3℃。最高温39.1℃，最低温－23.1℃；日照时数2751.4h。气候区域属半干旱区，植被类型为典型草原。　　1.2　研究材料　　前期研究在榆中定远镇灌溉条件和甘谷渭北山区旱作栽培条件下进行，从120个苜蓿材料中选出了9个典型对照品种，其中：有限型对照材料有雷西斯、游客、中兰1号；无限型

7、对照材料有陇中、甘谷(地方生态型)、苏联36号；中间型对照材料有杜普梯、阿尔冈金、美国2号。　　在兰州大洼山试验点观测了40个苜蓿种质材料(对照9个品种)，材料来源(1)国外原种材料；(2)正在推广的国外的商品种；(3)国内地方品种和生态型；(4)国内已推广育成品种。　　1.3　鉴别性状选择和鉴别方法　　1.3.1　鉴别性状选择　在甘谷和兰州试验点3年观察茎顶生长点的动态变化、茎顶花序的形成、茎顶停止生长后的形态；观测了开花期以后根茎新枝的发生时间、密度及其高度变化；在兰州试验点分期测定生殖器官(花、荚、花序轴和苞叶)和营养器官(地上茎和复叶)的干物质比例

8、；在兰州试验点成熟期测定最长1级次生侧枝和2级次生侧枝长度。　　参