摘要
为研究野生黄花型扁蓿豆分类归属问题，提供扁蓿豆物种鉴定和分属依据。对野生黄花型扁蓿豆（Medicago ruthenica L.）、扁蓿豆和黄花苜蓿（Medicago falcata L.）的花粉形态特征进行了观察和测量，比较三者之间的差异。结果表明，两种扁蓿豆和黄花苜蓿的花粉均属N3P4C5型单粒花粉，两种扁蓿豆花粉大小相近，均小于黄花苜蓿。但三者花粉外壁纹饰存在较大差异。黄花型扁蓿豆和扁蓿豆花粉表面具蜡质，黄花苜蓿花粉表面蜡质极少；黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰以穴状纹饰为主、伴有少量脑状纹饰，扁蓿豆花粉外壁纹饰整体为穴状纹饰，黄花苜蓿花粉外壁纹饰则整体为脑状纹饰。研究结果显示：黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰与扁蓿豆相近，与黄花苜蓿差异较明显，可作为扁蓿豆物种及不同种质的区分依据。
扁蓿豆（Medicago ruthenica （L.） Sojak），是豆科（Leguminous）苜蓿属（Medicago）异花授粉多年生牧
扁蓿豆野生种质表型变异较大，因地理环境及生态条件不同，其叶片、花、果实等器官的形态特征在种内和种间均存在丰富变
植物的归属分类是植物生态学、地理学、种质资源收集保护及新种质创制等科学研究的基础。仅仅基于传统的形态学进行分类，常常会产生严重的争议与分歧，故迫切需要其他方法对扁蓿豆物种的分类依据进行补充。以花粉形态为分类依据的优点在于植物花粉形状独特、外壁结构复杂、纹饰细腻，具有极强的保守性、稳定性和特征
试验地位于内蒙古呼和浩特市沙尔沁镇，中国农业科学院草原研究所国家牧草种质资源圃（39°58′～40°41′N，111°26′～112°18′E）。该地属中温带半干旱大陆性季风气候，降水量390 mm左右，年平均温度6.2 ℃，无霜期130 d左右。土壤为淡栗钙土，pH值约为8.0
使用 Image-pro plus 6.0 显微图像分析系统软件，测量花粉粒的极轴（P）和赤道轴（E）的长度、及萌发孔长和宽，数据经Excel 2010软件统计并计算极赤比（P/E值）、极轴×赤道轴（P×E值）后，采用SPSS2.0对所得试验数据进行统计分析。依据孢粉学概论等对花粉形态进行描述、对花粉大小和形状进行等级划
等级 Degree | 大小 Size | 花粉直径或长轴长度（μm） Pollen diameter or long axis length |
|---|---|---|
| 1 | 极小孢子 | <10 |
| 2 | 小形孢子 | 10~25 |
| 3 | 中形孢子 | 25~50 |
| 4 | 大形孢子 | 50~100 |
| 5 | 极大孢子 | 100~200 |
| 6 | 巨型孢子 | >200 |
花粉形状 Pollen shape | 极轴与赤道轴比值（P/E） Ratio of polar axis with equatorial axis |
|---|---|
| 超长球形 Ultra long spherical shape | >2 |
| 长球形 Prolate | 2~1.14 |
| 近球形 Nearly spherical | 1.14~0.88 |
| 扁球形 Oblate sphere | 0.88~0.816 |
| 超扁球形 Super oblate sphere | <0.50 |
从
图1 3种苜蓿属植物扫描电镜花粉形态
Fig. 1 SEM observation of three Medicago genus plants pollen morphology
A：黄花型扁蓿豆；B：扁蓿豆；C：黄花苜蓿；1：花粉群体；2：极观面；3：赤道面；4：外壁纹饰；5：萌发孔；M：网眼；R：脊；W：蜡质；GA：萌发孔
A： Yellow flowered type M. ruthenica； B： M. ruthenica； C： Medicago falcate； 1： Pollen group； 2： Polar view； 3： Equatorial view； 4： Pollen exine ornamentation； 5： Germination aperture； M： Mesh； R： Ridge； W： Wax； GA： Germination aperture
3种试验材料的花粉极轴长、赤道轴存在极显著差异（P≤0.001）（
性状 Traits | 项目 Item | 黄花型扁蓿豆 Yellow flowered type M. ruthenica | 扁蓿豆 M. ruthenica | 黄花苜蓿 M. falcate |
|---|---|---|---|---|
| 花粉粒形状 Pollen shape | 长球形 | 近球形 | 长球形 | |
| 极面观 Polar view | 三裂近圆形 | 三裂近圆形 | 三裂近圆形 | |
| 赤道面观 Equatorial view | 椭圆形 | 椭圆形 | 椭圆形 | |
| 极轴长（μm）P | 最大值 | 28.5463 | 24.2928 | 32.6699 |
| 最小值 | 20.5449 | 19.9879 | 24.0978 | |
| 平均值 | 23.763±2.208 b | 22.218±0.867 c | 27.978±2.247 a | |
| F值 | 87.456 | |||
| P值 | 0 | |||
| 赤道轴长（μm）E | 最大值 | 27.1328 | 22.4927 | 28.7519 |
| 最小值 | 13.9381 | 18.5274 | 14.1185 | |
| 平均值 | 20.651±3.051 b | 20.616±0.957 b | 22.946±4.072 a | |
| F值 | 6.983 | |||
| P值 | 0.001 | |||
| P/E值P/E value | 1.171±0.183 a | 1.080±0.066 b | 1.258±0.253 a | |
|
P×E值（μ | 493.608±18.065 b | 457.966±4.487 b | 645.079±24.090 a | |
| 萌发孔类型Germination aperture type | 三孔沟 | 三孔沟 | 三孔沟 | |
| 萌发孔走向Germination aperture trend | 沿极轴方向伸向两极 | 沿极轴方向伸向两极 | 沿极轴方向伸向两极 | |
|
萌发孔长（μm） Germination aperture length | 最大值 | 20.609 | 18.149 | 23.184 |
| 最小值 | 11.775 | 11.833 | 14.296 | |
| 平均值 | 16.328±2.118 b | 15.188±1.751 c | 19.267±2.434 a | |
| F值 | 34.503 | |||
| P值 | 0 | |||
|
萌发孔宽（μm） Germination aperture width | 最大值 | 5.640 | 6.854 | 5.851 |
| 最小值 | 2.036 | 2.796 | 2.442 | |
| 平均值 | 3.766±0.175 b | 5.318±0.876 a | 4.069±0.703 b | |
| F值 | 31.852 | |||
| P值 | 0 | |||
同行具有完全不同小写字母表示差异显著（P<0.05）；P：Polar axis length；E：Equator axis length
Completely different lowercase letters on the same line indicate significant differences （P<0.05）
综上所述，3种试验材料相似性特征较多，如艾德曼分类系统的花粉类型、萌发孔数量、极面观及赤道面观等，这些特征可能是苜蓿属植物花粉的共性特征。虽3种试验材料花粉大小明显不同，但P/E值显示黄花型扁蓿豆花粉大小介于扁蓿豆与黄花苜蓿之间。
花粉的外壁纹饰具有遗传性，同一物种的不同品种之间存在巨大的形态差异，外壁纹饰是鉴定物种乃至品种的重要指标之一。扫描电镜下黄花型扁蓿豆花粉外壁表面较粗糙，分布蜡质；花粉外壁表面整体呈穴状纹饰；网眼较小、偏浅、数量较密集，呈圆形或不规则形，大小不均，且部分网眼分布紧密形似脑状纹饰；具不规则的脊状突起，结构清晰，粗细不等；萌发孔排列均匀，沟缘具少量穿孔、较整齐，孔具褶皱突起，褶皱较密、偏浅（
扁蓿豆花粉外壁表面极粗糙，分布丰富蜡质，且均匀覆盖花粉表面；花粉外壁整体呈穴状纹饰，脊结构不明显，网眼较小、偏浅，网眼数量密集较均匀，呈圆形或近圆形，大小较均匀；萌发孔排列均匀，沟缘整齐，同样伴有少量穿孔，孔具褶皱突起，褶皱较稀疏、偏浅（
黄花苜蓿花粉外壁较光滑，蜡质分布极少；花粉外壁表面整体呈脑状纹饰；脊状突起结构非常清晰，粗细不等，呈波浪形；网眼较深较大，呈不规则形；萌发孔排列均匀，沟缘伴有少量穿孔但呈不规则钝齿状，孔也具褶皱突起，褶皱较密、结构清晰明显（
总之，黄花型扁蓿豆、扁蓿豆与黄花苜蓿花粉外壁纹饰差异较大，对于黄花型扁蓿豆的分类和扁蓿豆物种鉴定具有一定分类学意义。
植物分类方法众多，除传统的形态学分类法之外，还包括细胞分类学、植物化学分类法、DNA分子标记法和花粉形态分类法等。细胞分类学是从细胞染色体水平上探讨植物的分类归属，但是大多数目、科、属内的植物类群无染色体数目差异，这种情况下仅以细胞分类学为依据的分类意义不
研究结果显示，3种苜蓿属植物花粉在花粉粒类型、萌发孔类型和花粉粒形态等高度相似，可能是苜蓿属的共性特
黄花型扁蓿豆花粉属于长球形，而扁蓿豆花粉则为近球形，黄花型扁蓿豆花粉极轴较扁蓿豆花粉极轴大；黄花型扁蓿豆花粉外壁纹饰除了穴状纹饰，还伴随少量脑状纹饰，以上花粉微观形态特征对种间、种内分类及分析物种演化具有重要意义。按照Walke
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