芥蓝与甘蓝其他变种分类关系的研究

摘要

芥蓝是起源于中国的十字花科芸薹属植物，以肥嫩的花薹和嫩叶供食用，是我国著名的特色蔬菜之一。长期以来，关于起源于中国的芥蓝与起源于地中海沿岸的甘蓝的分类关系存在两种绝然相反的观点：一种观点认为芥蓝是甘蓝的一个变种，并将芥蓝定名为B.oleracea vat.alboglabra；另一种观点认为芥蓝是独立于甘蓝的一个种，将芥蓝定名为B.alboglabra。并且，关于芥蓝是如何演化而来的问题也没有明确答案。本文以不同芥蓝品种和具有代表性的甘蓝变种（以生殖器官为产品的青花菜、以茎为产品的球茎甘蓝和以叶片为产品的结球甘蓝）为材料，从芥蓝与甘蓝生长发育的各个生长时期的植物学性状、芥蓝与甘蓝杂交亲和指数以及杂交后代的生长发育情况、亲本及杂交后代的花粉电镜扫描、POD同工酶等方面探讨芥蓝和甘蓝其他变种的亲缘关系，旨在为确定芥蓝和甘蓝的分类地位提供理论依据。
　　 芥蓝与甘蓝的各个不同时期的植物学性状的研究表明，在幼苗期品种间的差异较小，而在采收期和盛花期差异较大；各材料在不同生长发育时期的聚类分析结果差异明显，且在采收期和盛花期时，以植物学性状的为基础的分类效果最佳，与传统分类学结果一致。
　　 芥蓝与具有代表性的甘蓝其他3个变种（结球甘蓝、青花菜和球茎甘蓝）能正常杂交，平均杂交亲和指数13.4；杂交后代均正常可育，其植物学形态介于双亲之间，并分别偏向于结球甘蓝、青花菜和球茎甘蓝；各杂交后代自交亲和，平均自交亲和指数14.1，F2代能正常发芽；聚类分析显示，在欧氏距离为2.78时，2个芥蓝品种单独聚为一类，2个结球甘蓝品种及其与2个芥蓝品种杂交的8个F1可以聚为一类，2个青花菜品种及其与2个芥蓝品种杂交的8个F1可以聚为一类，2个球茎甘蓝品种及其与2个芥蓝品种杂交的8个F1可以聚为一类，芥蓝与结球甘蓝的亲缘关系相对较近。根据试验结果，认为芥蓝与甘蓝其他变种属于同一物种，且推论芥蓝是由结球甘蓝变种演化而来。
　　 芥蓝与甘蓝及杂交后代的花粉电镜扫描和叶片的过氧化物同工酶试验，进一步证明了上述观点。芥蓝与甘蓝及其杂交后代的花粉形态非常相似，赤道面观都为长球形，极面观三裂圆形或近圆形，具三沟，以等间距环状分布；过氧化物同工酶都具有三条共有的酶带，芥蓝与部分甘蓝变种共有四条酶带，芥蓝和甘蓝都没有自己特有的酶带，表明芥蓝与甘蓝的亲缘关系很近，并且基于花粉形态和同工酶的基础上的聚类分析，与基于植物学形态学性状的聚类结果一致。因此确立芥蓝为甘蓝的另一个变种是合适的。