野豌豆屬種子形態(tài)多樣性與種子分類鑒定方法的研究

劉博文， 黎桂陽(yáng)， 常媛飛， 金美燕， 劉芳， 高秋， 劉萬(wàn)良， 哈斯塔米爾， 王顯國(guó)*

(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 北京 100193； 2. 河南省綠色工程有限公司, 河南 鄭州 450000； 3. 全國(guó)畜牧總站， 北京 100125； 4. 烏蘭浩特市林業(yè)和草原局草原工作站， 內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400； 5. 阿魯科爾沁旗紹根鎮(zhèn)人民政府， 內(nèi)蒙古 赤峰 025567)

野豌豆屬(ViciaL.)屬于豆科(Leguminosae)蝶形花亞科(Papilionatae)野豌豆族(Viciae)一、二年生或多年生草本。本屬植物約有180～210種，主要分布在歐洲、高加索和中國(guó)[1-4]。農(nóng)業(yè)上該屬植物主要作為牧草和綠肥以及冬季覆蓋作物，此外也可食用或作為觀賞作物和藥用植物[5-10]。救荒野豌豆(ViciasativaL.),毛苕子(ViciavillosaRoth),光葉紫花苕(ViciavillosaRoth var.)等栽培馴化種均被世界各國(guó)廣為栽培[11-13]，以山野豌豆(ViciaamoenaFisch. ex DC.)為代表的眾多野生種類多為我國(guó)天然草地重要組成物種，飼用價(jià)值高、抗逆性強(qiáng)[11,14]，且飼草品質(zhì)可以與苜蓿(MedicagoSativaLinn)相媲美，極具栽培馴化潛力[15-16]。然而大部分野豌豆屬植物尚未馴化，而對(duì)野豌豆屬植物的開(kāi)發(fā)與利用離不開(kāi)對(duì)其遺傳多樣性與分類鑒定的研究。

由于野豌豆屬植物的植株形態(tài)變異幅度難以掌握，不同學(xué)者在其屬下分類、種間和種下分類的處理上大有不同。1976年Kupicha[17]第一次提出將野豌豆屬分為Vicilla和Vicia兩個(gè)亞屬，并分別分為17和5個(gè)組；Maxted[18]又將Vicia亞屬分成9個(gè)組，38個(gè)物種、14個(gè)亞種和22個(gè)變種，后有研究認(rèn)為Vicilla亞屬應(yīng)改為Cracca[19-20]；夏振岱[21]在1996年的研究中表明我國(guó)共43種，4變種和6變型，并整理為6個(gè)組；劉云波和趙一之[1]將Cracca組和Cassubicae組合并為Cracca組；賀蓉等[22]將硬毛果野豌豆(Viciahirsuta(L.) S. F. Gray)歸于Cracca組；《中國(guó)植物志》中將四籽野豌豆(Viciatetrasperma(L.) Schreber)，組中的小巢菜(Viciahirsuta(L.) S. F. Gray)單獨(dú)歸為硬毛果野豌豆組，在2019年將原來(lái)單獨(dú)為一個(gè)種的窄葉野豌豆改為救荒野豌豆的亞種?？梢?jiàn)野豌豆屬的分類處理結(jié)果在不同學(xué)者間尚不一致，因此有必要對(duì)野豌豆屬植物進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定并分類，以利于野豌豆屬植物的利用。

形態(tài)學(xué)研究是種質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)和多樣性研究中最為簡(jiǎn)單、表現(xiàn)直觀、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的方法。種子形態(tài)特征經(jīng)常作為研究對(duì)象用以區(qū)分種類。種子生長(zhǎng)環(huán)境與其他營(yíng)養(yǎng)器官相比較為封閉，受到的外界環(huán)境因子的影響較小。因此，種子形態(tài)特征相對(duì)穩(wěn)定，其在分類學(xué)上有重要意義[27-32]。野豌豆屬種子，從蠶豆(ViciafabaL.)到四籽野豌豆大小差異較大，種皮顏色各不相同，都可作為種間分類依據(jù)[23-24]。Buykka等[25]發(fā)現(xiàn)救荒野豌豆硬籽品種的種子較軟籽品種的種子小。Ann[26]對(duì)野豌豆不同種類的種胚進(jìn)行觀察研究，表明子葉的形狀和顏色，胚根的形狀、顏色和位置，胚芽的顏色等形態(tài)特征變異豐富并且可作為野豌豆屬的分類的輔助特征。

為了促進(jìn)野豌豆屬植物的開(kāi)發(fā)利用，進(jìn)一步完善野豌豆屬植物的分類鑒定，本研究通過(guò)對(duì)14種的48份野豌豆屬材料的種子形態(tài)的多樣性進(jìn)行分析，旨在揭示野豌豆屬形態(tài)水平的遺傳多樣性，并確定可作為野豌豆屬分類鑒定的種子形態(tài)特征的指標(biāo)，探討其系統(tǒng)分類，為野豌豆屬物種鑒定和分類提供形態(tài)學(xué)的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料均來(lái)自于全國(guó)畜牧總站草種質(zhì)資源庫(kù)(表1)。

表1 供試材料名稱與來(lái)源

續(xù)表1

續(xù)表1

1.2 試驗(yàn)方法

參照種子形態(tài)性狀的規(guī)范和描述選擇17個(gè)種子性狀[33-37]。種子長(zhǎng)、種子寬、種臍長(zhǎng)測(cè)量方法如圖1所示。選擇相對(duì)均勻的種子每份材料10粒，剝?nèi)シN皮，在解剖鏡下觀察其胚根顏色和形狀等并拍照，然后用image J軟件對(duì)胚根的長(zhǎng)度(從胚根的基部到尖端的距離)和寬度(胚根基部寬度)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[26]，具體測(cè)定及賦值方法見(jiàn)表2。

圖1 種子長(zhǎng)、種子寬、種臍長(zhǎng)、胚根長(zhǎng)和胚根寬的測(cè)量示意圖

表2 野豌豆屬種子表型性狀測(cè)量指標(biāo)

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 25軟件分析各性狀平均值(X)、標(biāo)準(zhǔn)差(S)、變異系數(shù)(CV)等。

式中X為測(cè)定指標(biāo)具體數(shù)值，N為重復(fù)數(shù)。

H′=-∑Pi×LnPi

式中Pi為性狀第i級(jí)別內(nèi)材料份數(shù)占總份數(shù)的百分比，Xi為第i級(jí)中的數(shù)據(jù)。

相關(guān)性分析和主成分分析用SPSS 25軟件進(jìn)行。聚類分析采用軟件為NTSYSpc2.10，用其中UPGMA方法(Unweighted Pairgroup Method Arithmetic Averages不加權(quán)成組算術(shù)平均數(shù)法) 進(jìn)行聚類分析，并通過(guò)Tree plot模塊生成聚類圖(phenogram)[39]。

2 結(jié)果與分析

2.1 野豌豆屬種子形態(tài)特征分析

2.1.1數(shù)量性狀 10個(gè)數(shù)量性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果顯示：不同材料百粒重之間存在顯著差異(P<0.05)，最大為13.62 g，最小為0.36 g；種子長(zhǎng)、種子寬和種子厚最大的均為法國(guó)野豌豆(48)，最小的為四籽野豌豆(41)，這與百粒重的結(jié)果相同；種形指數(shù)在0.83～1.21之間，說(shuō)明野豌豆屬種子基本上處于橢圓形到球形之間；種臍長(zhǎng)度在1.36 mm～4.39 mm之間，臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)的比值在38%～100%之間；胚根長(zhǎng)在0.61～2.46 mm之間，胚根寬在0.46～1.73 mm之間，胚根寬/胚根長(zhǎng)在34%～168%之間。

表3 野豌豆種子數(shù)量性狀的變異分析及遺傳多樣性分析

2.1.2質(zhì)量性狀 7個(gè)質(zhì)量性狀分析結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明：種皮顏色依次分為黃色、黃褐色、紅褐色、棕色、灰色和黑色；根據(jù)種子顏色是否含有雜色，分為有無(wú)紋理，多數(shù)野豌豆種子種皮有紋理；種臍形狀由線形到棒狀，種臍顏色根據(jù)材料分為7個(gè)不同顏色，胚根尖端的形狀分別呈現(xiàn)出銳尖、漸尖和鈍，胚根基部呈現(xiàn)有斑紋和無(wú)斑紋兩種類型；子葉顏色主要為黃色，并細(xì)分為淺黃色、黃色和橘黃色。

表4 野豌豆屬種子質(zhì)量性狀的變異分析及遺傳多樣性分析

2.1.3野豌豆屬種子形態(tài)變異分析 變異系數(shù)和Shannon多樣性信息指數(shù)都是反映種質(zhì)資源多樣性的指標(biāo)，變異系數(shù)表示某一種表型性狀的變異范疇，Shannon多樣性信息指數(shù)表示種質(zhì)資源不同表型性狀的分級(jí)和數(shù)量的分布情況。

48份野豌豆17個(gè)種子表型性狀的平均變異系數(shù)為36.05%，百粒重最大，為81.92%，種形指數(shù)最小，為6.85%；種皮顏色、種臍顏色和百粒重變異系數(shù)均超過(guò)60%，其他指標(biāo)變異系數(shù)均在20%～40%之間。Shannon多樣性信息指數(shù)的平均值為1.42。數(shù)量性狀多樣性信息指數(shù)最大為種形指數(shù)(1.94)，最小為百粒重(1.58)；質(zhì)量性狀多樣性信息指數(shù)最大為種臍顏色(1.56)，最小為種皮紋理(0.51)。結(jié)果表明我國(guó)野豌豆屬種間各形態(tài)指標(biāo)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異顯著，變異豐富，可依據(jù)種間變異較大的指標(biāo)來(lái)對(duì)野豌豆植物進(jìn)行準(zhǔn)確分類。

2.2 48份野豌豆屬植物種子的17個(gè)形態(tài)性狀的主成分分析

主成分分析可以詳細(xì)地了解野豌豆屬不同種間存在差異的主要原因。主成分分析結(jié)果如表5所示，以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)提取主成分，前6個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.09%。第一主成分的貢獻(xiàn)率為37.39%，其中載荷最大為種子寬，其次是胚根長(zhǎng)、百粒重、種子長(zhǎng)、種子厚、種臍形狀，載荷均超過(guò)0.80。第二主成分的貢獻(xiàn)率為17.08%，載荷最大為種臍長(zhǎng)，其次是種皮顏色、種臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)、胚根寬和種形指數(shù)。第三主成分的貢獻(xiàn)率為10.83%，其中載荷最大為種皮紋理，其次是種臍顏色和種皮顏色。第四主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為8.16%，載荷最大為胚根寬，其次是胚根寬/胚根長(zhǎng)和子葉顏色。第五主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為6.64%，載荷最大為胚根尖端，其次是種形指數(shù)。第六主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為6.00%，載荷最大為子葉顏色。六個(gè)主成分中，載荷較大的指標(biāo)在一定程度上可表明各種間存在差異的原因，即供試的14個(gè)種間差異是由于上述指標(biāo)間的變異而形成的。

表5 野豌豆屬種子形態(tài)指標(biāo)的主成分載荷矩陣和累積貢獻(xiàn)率

2.3 數(shù)量性狀的相關(guān)性分析

對(duì)48份野豌豆屬材料種子的10個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行相關(guān)性分析(表6)。結(jié)果表明種子各性狀間表現(xiàn)出復(fù)雜的相關(guān)性。代表種子大小的性狀種子長(zhǎng)、種子寬、種子厚和百粒重相互之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，這些性狀與胚根長(zhǎng)也呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，說(shuō)明種子越大，胚根長(zhǎng)度越長(zhǎng)。種臍長(zhǎng)與百粒重、種子寬、種形指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，與種子長(zhǎng)、種子厚呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)與種子長(zhǎng)、種子寬、百粒重和種子厚均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。胚根寬與種子長(zhǎng)、種子寬呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，與種子厚和種臍長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。胚根寬/胚根長(zhǎng)與種子長(zhǎng)、種子寬、百粒重和胚根長(zhǎng)均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，與種子厚呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，與臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)和胚根寬呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。根據(jù)各指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，可依據(jù)其中任一指標(biāo)來(lái)確定其他指標(biāo)的性狀表現(xiàn)，為種間鑒定性狀的選擇提供依據(jù)。

表6 野豌豆屬種子數(shù)量性狀間的相關(guān)關(guān)系

2.4 48份野豌豆屬植物種子的聚類分析

根據(jù)種子形態(tài)性狀對(duì)本次供試的48份野豌豆屬材料進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明在相似性系數(shù)為0.790的時(shí)候可以分為5大類群(圖2所示)。第一類群共13份材料，分為兩個(gè)亞類，第一亞類包括1份窄葉野豌豆(14)，1份救荒野豌豆(1)和1份法國(guó)野豌豆(48)，第二亞類包括10份救荒野豌豆(2，4，5，10，8，3，9，7，11，6)。第二類群共4份材料包括1份窄葉野豌豆(13)和3份野豌豆(21，22，23)。第三類群共6份材料，分為兩個(gè)亞類，第一亞類包括1份窄葉野豌豆(12)和1份長(zhǎng)柔毛野豌豆(17)，第二亞類包括4份長(zhǎng)柔毛野豌豆(16，18，19，20)。第四類群包括17份材料，分為兩個(gè)亞類，第一亞類包括3份廣布野豌豆(24，25，26)，2份大花野豌豆(27，28)，1份長(zhǎng)柔毛野豌豆(15)和3份歪頭菜(42，43，44)，第二亞類包括2份大葉野豌豆(32，33)，3份山野豌豆(37，38，39)和3份黑龍江野豌豆(34，35，36)。第五類群共8份材料，分為三個(gè)亞類，第一亞類為3份大野豌豆(29，30，31)，第二亞類為2份四籽野豌豆(40，41)，第三亞類為3份小巢菜(45，46，47)。

圖2 48份材料種子形態(tài)聚類結(jié)果圖

3 討論

種子作為植物重要的繁殖器官，其形態(tài)特征對(duì)于植物分類的重要性很早就被植物學(xué)家所認(rèn)識(shí)[40]。對(duì)種子微觀形態(tài)的研究，可以為植物屬和種的系統(tǒng)劃分提供科學(xué)的理論依據(jù)[41]，并揭示植物屬間或種間遺傳特征[42]。段朋娜[43]研究表明，爵床科(Acanthaceae)種子形態(tài)具有種間特異性，種子大小在爵床科種間分類上具有重要意義。劉洋等[44]的研究也表明，從小粒野生大豆到大粒半野生大豆(Glycinemax(Linn.) Merr.)各類型的遺傳分化與它們的百粒重大小有密切關(guān)聯(lián)。百粒重大小可以作為評(píng)價(jià)野生大豆物種內(nèi)的遺傳分化或進(jìn)化程度的主要指標(biāo)之一有其遺傳上的理論依據(jù)。Salimpour等[45]探究三葉草(TrifoliumpratenseL)的種子形態(tài)特征得出，種子形態(tài)、大小是Lotoidea地區(qū)三葉草重要的分類特征。本研究通過(guò)對(duì)野豌豆屬種子形態(tài)特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)種形指數(shù)在0.83～1.21之間，變異系數(shù)僅6.85%，該屬種子基本處于橢圓形到球形之間，種間差異小，具有一致性，供試材料不能依據(jù)種形進(jìn)行分類鑒定。但表示種子大小的種子長(zhǎng)、種子寬、種子厚和百粒重等指標(biāo)均表現(xiàn)出豐富的變異，可依據(jù)相關(guān)指標(biāo)對(duì)不同種進(jìn)行鑒定分類。

種子顏色在多種植物中都已作為重要的分類指標(biāo)[46-47]。本研究種子種皮顏色有黃色、黃褐色、紅褐色、灰色和黑色5種顏色，變異系數(shù)較高，達(dá)到64.30，Shannon多樣性信息指數(shù)1.48。而Hosseinzadeh[48]將野豌豆屬種子的種皮顏色分為底色和斑紋色，其中底色有淺棕色、綠色和奶油色，斑紋顏色為深棕色、黑棕色、棕色和黑色。本研究野豌豆屬種子的種皮顏色之所以與Hosseinzadeh研究結(jié)果表現(xiàn)出不同，與植物所處的海拔，棲息地，植物高度以及其系統(tǒng)發(fā)育有關(guān)[49-50]。正因?yàn)橥N植物由于生境不同造成不同學(xué)者之間研究的差異，對(duì)國(guó)內(nèi)野豌豆屬植物的分類鑒定是十分必要的。本研究中廣布野豌豆種皮顏色為褐色，這與胡振天等[51]研究野生廣布野豌豆種皮顏色黑褐色相近。彭艷等[52]在對(duì)我國(guó)西藏野豌豆種質(zhì)資源研究中發(fā)現(xiàn)山野豌豆表皮為深褐色或黑褐色。本研究中山野豌豆種皮顏色為黑色，可見(jiàn)山野豌豆表皮為褐色或黑色，為該種種子的特征之一。供試材料中長(zhǎng)柔毛野豌豆、四籽野豌豆和法國(guó)野豌豆種皮顏色一致，無(wú)雜色，其他材料均有紋理，種皮紋理可在一定范圍內(nèi)區(qū)分供試材料。Marin等[53]對(duì)種皮紋飾的研究發(fā)現(xiàn)大部分野豌豆屬的種子表現(xiàn)出特屬的乳突模式，從微觀形態(tài)角度將長(zhǎng)柔毛、四籽野豌豆和法國(guó)野豌豆與其他野豌豆屬植物區(qū)分。因此顏色及紋理也可以為野豌豆屬分類鑒定提供依據(jù)。

種臍的形態(tài)特征也可作為種間分類依據(jù)[54]。Hosseinzade等[55]結(jié)合種臍顏色和形狀對(duì)伊朗野豌豆屬植物進(jìn)行區(qū)分。本研究中種臍顏色變異系數(shù)達(dá)到75.12，種臍形狀變異系數(shù)次之，為35.58，種臍長(zhǎng)變異系數(shù)最低，為28.78，種臍顏色和種臍長(zhǎng)也表現(xiàn)出較高的多樣性，在本研究中均作為野豌豆屬分類鑒定的依據(jù)。馬正華等[23]的研究表明救荒野豌豆種臍顏色與本研究結(jié)果分類標(biāo)準(zhǔn)相同，窄葉野豌豆種臍同樣為白色。

胚根由于有種皮包裹，受外界環(huán)境變化的影響較小，更能反應(yīng)出種質(zhì)資源之間的變異。唐賽春等[56]、Hu等[57]分別強(qiáng)調(diào)了胚根特征在竹類植物中的分類意義。胚根長(zhǎng)、胚根寬變異系數(shù)較高，可用于區(qū)分不同種的種子，而胚根基部斑紋、胚根尖端形狀變異較少，多樣性小，但在本研究中仍可在一定程度上用于分類鑒定。此外子葉顏色變異系數(shù)相對(duì)較小，但仍可代表部分種子特征。夏碧波等[58]研究中，子葉顏色雖然變異系數(shù)較低，但仍是引進(jìn)辣椒(Capsicumannuum)資源聚類分析的重要依據(jù)。

主成分分析結(jié)果表明，所測(cè)定17個(gè)形態(tài)指標(biāo)中，百粒重、種子長(zhǎng)、種子寬、種子厚、胚根長(zhǎng)、種臍形狀、胚根尖端形狀為主要成分，能夠代表所測(cè)的17個(gè)性狀的絕大多數(shù)信息，表明野豌豆屬種子表型遺傳變異主要來(lái)自于上述性狀。楊曉霞[59]對(duì)暴馬丁香(Syringareticulata(Bl.)Hara var.Mandshurica(Maxim.) Hara (S.AmurensisRupr.)種子形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析也表明，百粒重、種子長(zhǎng)、種子寬均是主要形態(tài)特征。同時(shí)種臍長(zhǎng)、種皮顏色、種臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)、胚根寬、子葉顏色等載荷也較高。張建茹[60]在研究小檗科(Berberidaceae Juss.)植物種子微觀形態(tài)及其分類學(xué)意義中表明，種子形狀和種皮紋飾的負(fù)荷量絕對(duì)值在0.7以上，具有重要分類意義。因此，本研究通過(guò)主成分分析，了解各性狀對(duì)目標(biāo)性狀作用的大小，也充分說(shuō)明上述指標(biāo)是區(qū)分不同野豌豆屬不同種的重要依據(jù)。

總之，要實(shí)現(xiàn)貧困地區(qū)普通高校教師隊(duì)伍的穩(wěn)定，避免過(guò)度的“一元與單項(xiàng)”性流動(dòng)，除了從國(guó)家、學(xué)校和個(gè)人的角度出臺(tái)制定相關(guān)的制度外，還要根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步不斷探索最新的引人用人留人制度，并嚴(yán)格恪守誠(chéng)信，積極促進(jìn)人才的成長(zhǎng)與發(fā)展，真正從根源上穩(wěn)住教師隊(duì)伍，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)高等教育的均衡發(fā)展，促進(jìn)高等教育快速健康發(fā)展。

相關(guān)性分析表明反映種子大小的性狀百粒重、種子長(zhǎng)、種子寬和種子厚相互之間有極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，這與胡凌峰對(duì)花櫚木(0rmosiahenryiPrain)[61]種子的研究結(jié)果一致。當(dāng)對(duì)其中某一性狀進(jìn)行選擇時(shí)，其他性狀也會(huì)隨著發(fā)生變化。因此在反映種子大小的性狀中選擇其一即可用于鑒定，而百粒重變異范圍大，多樣性指數(shù)高，可作為種間分類的重要指標(biāo)之一。百粒重與種臍長(zhǎng)存在顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。陳秀萍等[62]對(duì)龍眼(DimocarpuslonganLour.)種質(zhì)資源種子形狀多樣性的調(diào)查中也得出種臍長(zhǎng)和單果重呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這與本次試驗(yàn)結(jié)果相似。種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之間存在正相關(guān)關(guān)系，種子長(zhǎng)度的增加，種臍長(zhǎng)度隨之增加。種臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)盡管有變化，但在種內(nèi)具有很高的穩(wěn)定性，可以作為鑒別特征之一[36]。本研究也表明種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為0.454，且該指標(biāo)在種間具有較大變異，多樣性指數(shù)較高，是重要的鑒別特征之一。

聚類分析可以用來(lái)綜合研究不同物種及其樣本之間的性狀類型分類，能較好地反映種質(zhì)材料之間的親緣關(guān)系。本研究中，部分窄葉野豌豆材料和長(zhǎng)柔毛野豌豆為一大類，同時(shí)有窄葉野豌豆與救荒野豌豆、法國(guó)野豌豆為一大類，窄葉野豌豆也與野豌豆為一大類，四籽野豌豆和小巢菜為一大類，廣布野豌豆、大花野豌豆、大葉野豌豆、黑龍江野豌豆、歪頭菜聚為一大類。Wouw等[63]結(jié)果顯示救荒野豌豆與窄葉野豌豆在一個(gè)大類，Seahee等[64]關(guān)于野豌豆屬種子形態(tài)和微觀形態(tài)性狀的種間變異的研究中對(duì)野豌豆屬植物的分類與本研究分類相同。Castiglione等[65]的研究表明野豌豆和救荒野豌豆與蠶豆分為兩大類，但野豌豆與救荒野豌豆又分屬兩個(gè)亞類。本研究結(jié)果也表明，救荒野豌豆與野豌豆在不同大類中。

但在Seahee的研究中，山野豌豆與黑龍江野豌豆、大葉野豌豆分為不同組，四籽野豌豆和救荒野豌豆、野豌豆、法國(guó)野豌豆、長(zhǎng)柔毛野豌都聚為一大類，與本研究不同。由于本研究收集的材料均在國(guó)內(nèi)，而植物生境會(huì)造成種間變異[66-68]，因此造成分類上的差異。賈文秀[16]對(duì)山野豌豆種子生物學(xué)特性中指出不同生境下山野豌豆種子千粒重不同，生于低山丘陵地的山野豌豆千粒重較大。而本研究中的窄葉野豌豆、長(zhǎng)柔毛野豌豆由于生境不同導(dǎo)致種間變異，使其形態(tài)特征的變化而歸于不同大類，還需進(jìn)一部進(jìn)行分類鑒定。本研究第四大類的分類與《中國(guó)植物志》中大葉野豌豆組分類相同。同時(shí)大花野豌豆、廣布野豌豆、歪頭菜和1份長(zhǎng)柔毛野豌豆也都在這一大類中。但本研究大野豌豆不在大葉野豌豆組，而是和四籽野豌豆一組。小巢菜在《中國(guó)植物志》中屬于硬毛果野豌豆組，大花野豌豆屬于四籽野豌豆組，本研究則將小巢菜與四籽野豌豆歸于一組，大花野豌豆歸于大葉野豌豆組。

4 結(jié)論

48份野豌豆種子形態(tài)性狀表現(xiàn)出豐富的多樣性。形態(tài)性狀的平均變異系數(shù)為36.05%，百粒重最大，為81.92%；Shannon多樣性信息的平均值為1.82，種形指數(shù)最大，為1.94。種子長(zhǎng)、種子寬、種子厚和百粒重相互之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，它們與胚根長(zhǎng)和種臍長(zhǎng)也呈正相關(guān)關(guān)系。相似性系數(shù)為0.79時(shí)，供試材料分為5大類群。以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)提取主成分，前6個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.09%。種臍形狀、種臍顏色、百粒重、種皮顏色、臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)和胚根基部斑紋可作為野豌豆屬種子的分類鑒定依據(jù)。

根據(jù)研究結(jié)果，依據(jù)百粒重、種臍顏色、種皮顏色、種皮紋理、種臍長(zhǎng)/種子長(zhǎng)、子葉顏色、胚根基部斑紋、種臍形狀、胚根寬/胚根長(zhǎng)為該14種野豌豆屬植物鑒定指標(biāo)制作檢索表，如下：

1a.種臍線形，種臍白色

2

2a.百粒重大于13.0 g，種皮紅褐色無(wú)斑紋，種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比小于0.5

法國(guó)野豌豆

2b.百粒重小于13.0 g

3

3a.百粒重大于5.0 g，子葉顏色有橘黃色、淺黃色和米黃色，種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比在0.5左右，胚根基部無(wú)黑色斑

救荒野豌豆

4

4a.胚根寬與胚根長(zhǎng)之比大于0.9，子葉米黃色。種皮黃色有黑色花紋，胚根基部無(wú)斑紋

野豌豆

4b.胚根寬與胚根長(zhǎng)之比小于0.9，子葉黃色，胚根基部無(wú)斑紋

窄葉野豌豆

1b.種臍棒狀，種臍不是白色

5

5a.百粒重小于1

6

6a.種臍深褐色，種皮褐色無(wú)斑紋

四籽野豌豆

6b.種臍紅褐色，種皮黃色有斑紋

小巢菜

5b.百粒重大于1 g

7

7a.種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比小于0.7，種臍灰色，種皮黑色

長(zhǎng)柔毛野豌豆

7b.種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比大于0.7

8

8a.百粒重4.0～5.0 g之間，種臍褐色，種子長(zhǎng)4.5～5.0 mm之間，種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比大于0.9

大野豌豆

8b.百粒重1.0～4.0 g之間

9

9a.種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比在0.7～0. 8之間，種臍顏色為黃褐色，胚根基部無(wú)斑紋

大花野豌豆

9b.種臍長(zhǎng)與種子長(zhǎng)之比大于0.8

10

10a.種皮黑色，種臍深褐色，種子長(zhǎng)在3. 0～3.2 mm之間

山野豌豆

10b.種皮褐色

11

1la.種子百粒重在2.3～3.0 g之間，種臍棕色

黑龍江野豌豆

11b.種子百粒重在1.0～2.3 g之間

12

12a.胚根基部無(wú)黑色斑塊，胚根長(zhǎng)在0.60～0.65 mm之間

廣布野豌豆

12b.胚根基部有黑色斑塊，種皮褐色

13

13a.種臍黑褐色，胚根寬與胚根長(zhǎng)之比0.9～1. 5之間

大葉野豌豆

13b.種臍褐色，胚根寬與胚根長(zhǎng)之比0.6～0. 9之間

歪頭菜