全 文 ：基金项目：国家自然科学基金项目（30370985）。
第一作者简介：周攀，男，硕士，研究实习员，从事科研管理和果树种质资源研究工作。通信地址：115009辽宁省营口市鲅鱼圈区熊岳镇铁东街辽宁
省果树科学研究所。Tel：0417-7033450，13941709219，E-mail：jzhlxiao@163.com。
通讯作者：董文轩，沈阳农业大学园艺学院教授，E-mail：wxdong63@126.com。
收稿日期：2009-07-23，修回日期：2009-09-08。
平邑甜茶与扎矮山定子杂交后代的
倍性鉴定及核型分析
周 攀 1，张景娥 1，王 颖 2，周晏起 1，王 毅 1，周洪富 1，董文轩 3
（1辽宁省果树科学研究所，辽宁熊岳 115009；2吉林农业大学园艺学院，长春 130118；
3沈阳农业大学园艺学院，沈阳 110161）
摘 要：为了确定平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp.) Rehd]与扎矮山定子[Malus Baccata (L.) Borkh]杂交
后代的倍性特征和核型特点，以风油精为预处理液采用常规压片法对杂交后代进行染色体数目观察和
核型分析，以亲本和普通山定子为对照。结果表明：供试材料中 6株皱叶型株系均为四倍体，2n=4x=
68。染色体均为小型，染色体长度比差异不大，核型组成由中部着丝点染色体(m)和亚中部着丝点染色
体(sm)组成。株系 10#、14#、15#、19#、28#、33#核型公式分别为，2n=4x=44m+24sm，2n=4x=60m+8sm，2n=
4x=20m+48sm，2n=4x=52m+16sm，2n=4x=56m+12sm，2n=4x=48m+20sm，核型分别为 1B、2B、2A、2B、
1A和1B类型；1株光叶株系为非整倍体，2n=43，核型公式为2n=22m+18sm+3st，核型为2B类型。表现
为株系之间的核型不完全相同。试验为丰富无融合生殖型砧木的育种理论，获得新的苹果无融合生殖
型砧木提供有益的借鉴。
关键词：平邑甜茶；扎矮山定子；倍性鉴定；核型分析；染色体
中图分类号：S661.9 文献标识码：A 论文编号：2009-1509
Ploidy Identification and Karyotype Analysis of the Hybrids Crossed by Pingyi Tiancha
[Malus hupehensis (Pamp.) Rehd] and Zhaai Shangdingzi [Malus baccata (L.) Borkh.]
Zhou Pan1, Zhang Jinge1, Wang Ying2, Zhou Yanqi1, Wang Yi1, Zhou Hongfu1, Dong Wenxuan3
(1Liaoning Research Institute of Pomology, Xiongyue Liaoning 115009;
2College of Horticulture, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;
3College of Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161)
Abstract: Using the hybrids crossed by Malus hupehensis (Pamp.) Rehd and Malus baccata (L.) Borkh, the
control plants of the two parents and normal M. baccata as the experimental materials, the chromosome num⁃
ber was observed and the karyotype was analysed by the methods of Squash with FengYouJing as pretreatment
solution. The results indicated that the 6 leaf-wrinkled plants (10#、14#、15#、19#、28#、33#) were all tetraploidy
and composed of metacentric chromosomes and submetacentric chromosomes, 2n=4x=68, which were all
small chromosomes and whose morphological variations and relative length ratios were not obvious. The karyo⁃
type formulas of them were 2n=4x=44m+24sm, 2n=4x=60m+8sm, 2n=4x=20m+48sm, 2n=4x=52m+16sm, 2n=
4x=56m+12sm, 2n=4x=48m+20sm. The karyotypes of the 6 leaf-wrinkled plants were 1B、2B、2A、2B、1A
and 1B respectively, which indicated that the karyotypes were not identical completely among the materials.
This research enriched the breeding methods and offered some new apomictic stocks in Malus for the utiliza⁃
tion in fruit production.
Key words: Malus hupehensis (Pamp.) Rehd, Malus Baccata (L.) Borkh, ploidy identification, karyotype analy⁃
sis, chromosome
中国农学通报 2009,25(22):186-193
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
苹果属( Malus Mill.)属于蔷薇科(Rosaceae)苹果
亚科(Maloideae )，全世界约有 38个种。中国苹果属
植物的种质资源十分丰富，丰富的资源对培育新品种
或砧木会起着重大的作用 [1]。充分发掘和利用丰富
的砧木资源，选育适应不同生态条件下的各类苹果砧
木已成为苹果育种的一项重要内容[2]。平邑甜茶[Ma⁃
lus hupehensis (Pamp.) Rehd]为湖北海棠的一个变种，
原产于山东省平邑县，具有非常高的无融合生殖能
力，其无融合生殖率在 95%以上，树性乔化，耐阴、抗
涝能力强，嫁接苹果的亲和力强，是目前苹果生产中
已被广泛应用的乔化砧木[1]。扎矮山定子[Malus Bac⁃
cata (L.) Borkh.]发现于内蒙古自治区呼伦贝尔盟扎
兰屯，是普通山定子的矮生型突变，它与普通山定子
或苹果品种杂交后代中的高株与矮株比例为 1:1，并
可以保持高抗寒性[3]。
以平邑甜茶为母本与扎矮山定子杂交，共获得
100多株有性杂交后代，以期得到既具有矮化抗寒特
性，又具有无融合生殖特性的苹果砧木资源[4]。笔者
在以往工作基础上，选取杂交后代中表现为皱叶、矮生
特性的株系为试材，进行染色体观察和核型分析，以期
加深对苹果属植物进化及亲缘关系的认识，为对苹果
属植物的开发利用和品种选育提供有利的细胞学证
据，并为苹果矮砧育种特别是无融合生殖型实生矮化
砧木育种提供新的依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2007年春在沈阳农业大学进行。12年生
平邑甜茶（母）与扎矮山定子（父）杂交后代皱叶型杂种
株系 6株(10#，14#，15#，19#，28#，33#)和光叶株系 1株。
12年生平邑甜茶、扎矮山定子、普通山定子各1株。均
生长在沈阳农业大学果树育种基地，采用正常的田间
管理，长势中庸。
1.2 方法
1.2.1 染色体数目观察 上午8:00—9:00取每个株系旺
盛生长的茎尖，用 0.5 μl/ml风油精水溶液预处理 1.5~
2 h，然后在卡诺固定液中固定 2~24 h，最后置于 70%
酒精中冷藏保存。用1 mol/L HCl在60℃水浴恒温解
离 5~8 min。以改良卡宝品红染色液染色 10~15 min
并压片。用目镜15倍，物镜40倍的OLYMPUS显微镜
观察。每份材料选取 30个染色体分散良好的细胞在
数码相机变焦4.5~9.0倍下照相，进行观察计数。
1.2.2 核型分析 每份材料选出5个染色体分散良好的
中期细胞相片编号，测量每条染色体的长短臂长度，随
体长度不计算在内。核型分析采用李懋学等[5]的核型
标准进行；染色体的相对长度、臂比及类型按Levan等
[6]的命名系统；核型分类按Stebbins[7]的标准划分；核型
不对称系数（AS.K%）采用Arano[8]方法计算。
2 结果与分析
2.1 杂交后代的倍性鉴定
在平邑甜茶与扎矮山定子杂交后代中，皱叶型株
系均为四倍体类型，68条染色体（图版Ⅰ中D~I）。光
叶型株系为非整倍体，染色体数目为 43条(图版Ⅰ中
J)。
2.2 核型分析
2.2.1 普通山定子 染色体数目为2n=2x=34，核型公式
为 2n=2x=18m+16sm，第 1、2、3、5、8、9、10、11、12号染
色体为中部着丝点，其余为亚中部着丝点。染色体相
对长度变化范围在 2.07%~4.30%；着丝点指数变异范
围在 31.92%~42.66%；平均臂比 1.67；不对称系数为
62.21；染色体相对长度组成为 2n=34=2S + 18M1 +
12M2+2L；最长与最短染色体的比值为2.08；臂比大于
2的染色体占全部染色体的比例为 0.06%；属于 2B型
（表1，图版Ⅰ-A）。
2.2.2 扎矮山定子 染色体数目为2n=2x=34，核型公式
为 2n=2x=12m+22sm，第 1、6、7、9、16、17号染色体为
中部着丝点，其余为亚中部着丝点。染色体相对长度
变化范围在 1.88%~4.14%；着丝点指数变异范围在
26.77%~43.09%；平均臂比 1.97；不对称系数为 65.94；
染色体相对长度组成为 2n=34=4S+18M1+8M2+4L；最
长与最短染色体的比值为 2.20；臂比大于 2的染色体
占全部染色体的比例为 0.47%；属于 2B型（表 1，图版
Ⅰ-B）。
2.2.3 平邑甜茶 染色体数目为2n=3x=51，核型公式为
2n=3x=36m+15sm，第 5、9、12、13、16号染色体为亚中
部着丝点，其余为中部着丝点。染色体相对长度变化
范围在 1.39%~2.82%；着丝点指数变异范围在 30.06%
~41.84%；平均臂比 1.70；不对称系数为 62.52；染色体
相对长度组成为2n=51=6S+21M1+18M2+6L；最长与最
短染色体的比值为 2.03；臂比大于 2的染色体占全部
染色体的比例为0.12%；属于2B型（表1，图版Ⅰ-C）。
2.2.4 皱叶型株系 10# 染色体数目为 2n=4x=68，核型
公式为 2n=4x=44m+24sm，第 9、11、12、13、15、17号染
色体为亚中部着丝点，其余为中部着丝点。染色体相
对长度变化范围在 0.93%~2.49%；着丝点指数变异范
围在 34.35%~44.44%；平均臂比 1.57；不对称系数为
60.61；染色体相对长度组成为 2n=68=8S + 36M1 +
12M2+12L；最长与最短染色体的比值为 2.68；臂比大
周攀等：平邑甜茶与扎矮山定子杂交后代的倍性鉴定及核型分析 ·· 187
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
试材
普通
山定
子
平邑
甜茶
染色体
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
相对长度/%
1.67+2.63=4.30
1.37+2.17=3.54
1.39+2.01=3.40
1.21+2.07=3.28
1.31+1.84=3.15
1.06+2.06=3.12
1.12+1.92=3.04
1.25+1.68=2.93
1.17+1.69=2.86
1.11+1.73=2.84
1.02+1.71=2.73
1.01+1.67=2.68
0.97+1.68=2.65
0.83+1.77=2.60
0.88+1.62=2.50
0.80+1.57=2.37
0.75+1.32=2.07
1.18+1.64=2.82
1.01+1.69=2.70
0.97+1.48=2.45
0.89+1.40=2.29
0.69+1.52=2.21
0.79+1.33=2.12
0.81+1.21=2.02
0.77+1.22=1.99
0.68+1.16=1.84
0.69+1.11=1.80
0.66+1.10=1.76
0.61+1.10=1.71
0.49+1.14=1.63
0.63+0.97=1.60
0.59+0.93=1.52
0.50+0.97=1.47
0.53+0.86=1.39
臂比
1.57
1.58
1.45
1.71
1.40
1.94
1.71
1.34
1.44
1.56
1.68
1.65
1.73
2.13
1.84
1.96
1.76
1.39
1.67
1.53
1.57
2.20
1.68
1.49
1.58
1.71
1.61
1.67
1.80
2.33
1.54
1.58
1.94
1.62
着丝点
指数
38.84
38.70
40.88
36.89
41.59
33.97
36.84
42.66
40.91
39.08
37.36
37.69
36.60
31.92
35.20
33.76
36.23
41.84
37.41
39.59
38.86
31.22
37.26
40.10
38.69
36.96
38.33
37.50
35.67
30.06
39.38
38.82
34.01
38.13
类型
m
m
m
sm
m
sm
sm
m
m
m
m
m
sm
sm
sm
sm
sm
m
m
m
m
sm
m
m
m
sm
m
m
sm
sm
m
m
sm
m
相对长
度系数
1.46
1.20
1.16
1.12
1.07
1.06
1.03
1.00
0.97
0.97
0.93
0.91
0.90
0.88
0.85
0.81
0.70
1.44
1.38
1.25
1.17
1.13
1.08
1.03
1.02
0.94
0.92
0.90
0.87
0.83
0.82
0.78
0.75
0.71
试材
扎矮山
定子
10#
染色体
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
相对长度/%
1.63+2.51=4.14
1.13+2.64=3.77
1.08+2.54=3.62
0.90+2.33=3.23
0.83+2.27=3.10
1.18+1.80=2.98
1.19+1.76=2.95
0.89+2.05=2.94
1.14+1.78=2.92
0.97+1.92=2.89
0.97+1.84=2.81
0.96+1.80=2.76
0.81+1.92=2.73
0.90+1.82=2.72
0.75+1.71=2.46
0.92+1.27=2.19
0.81+1.07=1.88
1.01+1.48=2.49
0.81+1.20=2.01
0.79+1.11=1.90
0.67+1.11=1.78
0.72+0.90=1.62
0.65+0.85=1.50
0.58+0.87=1.45
0.56+0.83=1.39
0.49+0.86=1.35
0.54+0.78=1.32
0.45+0.86=1.31
0.44+0.83=1.27
0.46+0.79=1.25
0.51+0.70=1.21
0.42+0.74=1.16
0.43+0.66=1.09
0.33+0.60=0.93
臂比
1.54
2.34
2.35
2.59
2.73
1.53
1.48
2.30
1.56
1.98
1.90
1.88
2.37
2.02
2.28
1.38
1.29
1.47
1.48
1.41
1.66
1.25
1.31
1.50
1.48
1.76
1.44
1.91
1.89
1.72
1.37
1.76
1.53
1.82
着丝点
指数
39.37
29.97
29.83
27.86
26.77
39.60
40.34
30.27
39.04
33.56
34.52
34.78
29.67
33.09
30.49
42.01
43.09
40.56
40.30
41.58
37.64
44.44
43.33
40.00
40.29
36.30
40.91
34.35
34.65
36.80
42.15
36.21
39.45
35.48
类型
M
Sm
Sm
Sm
Sm
M
M
Sm
M
Sm
Sm
Sm
Sm
Sm
Sm
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
Sm
M
Sm
Sm
Sm
M
Sm
M
Sm
相对长度
系数
1.40
1.28
1.23
1.09
1.05
1.01
1.00
1.00
0.99
0.98
0.95
0.94
0.93
0.92
0.83
0.74
0.63
1.69
1.37
1.29
1.21
1.10
1.02
0.99
0.94
0.92
0.90
0.89
0.86
0.85
0.82
0.79
0.74
0.63
于2的染色体占全部染色体的比例为0；属于1B型（表
1，图版Ⅰ-D）。
2.2.5 皱叶型株系 14# 染色体数目为 2n=4x=68，核型
公式为 2n=4x=60m+8sm，第 1、17号染色体为亚中部
着丝点，其余为中部着丝点。染色体相对长度变化范
围在 0.99%~2.29%；着丝点指数变异范围在 31.00%~
43.80%；平均臂比1.55；不对称系数为60.72；染色体相
对长度组成为2n=68=8S+28M1+24M2+8L；最长与最短
染色体的比值为 2.31；臂比大于 2的染色体占全部染
色体的比例为0.06%；属于2B型（表1，图版Ⅰ-E）。
2.2.6 皱叶型株系 15# 染色体数目为 2n=4x=68，核型
公式为 2n=4x=20m+48sm，第 1、2、7、9、10号染色体为
表1 供试植株的染色体核型参数
·· 188
中部着丝点，其余为亚中部着丝点。染色体相对长度
变化范围在 1.10%~2.00%；着丝点指数变异范围在
29.10%~43.50%；平均臂比 1.82；不对称系数为 63.96；
染色体相对长度组成为2n=68=4S+32M1+28M2+4L；最
长与最短染色体的比值为 1.82；臂比大于 2的染色体
占全部染色体的比例为 0.24%；属于 2A型（表 1，图版
Ⅰ-F）。
2.2.7 皱叶型株系19# 染色体数目为2n=4x=68，核型公
式为2n=4x=52m+16sm，第5、9、16、17号染色体为亚中
部着丝点，其余为中部着丝点。染色体相对长度变化
范围在0.91%~1.97%；着丝点指数变异范围在31.90%~
40.67%；平均臂比1.67；不对称系数为62.35；染色体相
对长度组成为2n=68=4S+32M1+28M2+4L；最长与最短
染色体的比值为2.16；臂比大于2的染色体占全部染色
周攀等：平邑甜茶与扎矮山定子杂交后代的倍性鉴定及核型分析
(续表1)
试材
14#
19#
染色体
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
相对长度/%
0.71+1.58=2.29
0.74+1.16=1.90
0.69+1.08=1.77
0.71+0.96=1.67
0.70+0.92=1.62
0.61+0.97=1.58
0.64+0.88=1.52
0.57+0.92=1.49
0.55+0.86=1.41
0.60+0.77=1.37
0.53+0.83=1.36
0.53+0.79=1.32
0.55+0.73=1.28
0.47+0.76=1.23
0.46+0.71=1.17
0.42+0.66=1.08
0.36+0.63=0.99
0.75+1.22=1.97
0.69+1.15=1.84
0.67+1.07=1.74
0.66+1.05=1.71
0.57+1.10=1.67
0.61+0.95=1.56
0.57+0.95=1.52
0.61+0.89=1.50
0.52+0.95=1.47
0.54+0.90=1.44
0.53+0.85=1.38
0.51+0.83=1.34
0.51+0.81=1.32
0.51+0.77=1.28
0.50+0.76=1.26
0.37+0.79=1.16
0.32+0.59=0.91
臂比
2.23
1.57
1.57
1.35
1.31
1.59
1.38
1.61
1.56
1.28
1.57
1.49
1.33
1.62
1.53
1.57
1.75
1.63
1.67
1.60
1.59
1.93
1.56
1.67
1.46
1.83
1.67
1.60
1.63
1.59
1.51
1.52
2.14
1.84
着丝点
指数
31.00
38.95
38.98
42.52
43.21
38.61
42.11
38.26
39.01
43.80
38.97
40.15
42.97
38.21
39.32
38.89
36.36
38.07
37.50
38.51
38.60
34.13
39.10
37.50
40.67
35.37
37.50
38.41
38.06
38.64
39.84
39.68
31.90
35.16
类型
sm
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
sm
m
m
m
m
sm
m
m
m
sm
m
m
m
m
m
m
sm
sm
相对长
度系数
1.56
1.29
1.20
1.14
1.10
1.07
1.03
1.01
0.96
0.93
0.93
0.90
0.87
0.84
0.80
0.73
0.67
1.34
1.25
1.18
1.16
1.14
1.06
1.03
1.02
1.00
0.98
0.94
0.91
0.90
0.87
0.86
0.79
0.62
试材
15#
28#
染色体
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
相对长度/%
0.87+1.13=2.00
0.75+1.08=1.83
0.58+1.14=1.72
0.54+1.10=1.64
0.58+1.03=1.61
0.56+1.02=1.58
0.58+0.97=1.55
0.55+0.98=1.53
0.57+0.90=1.47
0.52+0.88=1.40
0.39+0.95=1.34
0.45+0.87=1.32
0.46+0.83=1.29
0.42+0.84=1.26
0.43+0.79=1.22
0.39+0.78=1.17
0.38+0.72=1.10
0.88+1.27=2.15
0.73+1.12=1.85
0.63+1.12=1.75
0.70+1.01=1.71
0.63+0.99=1.62
0.63+0.92=1.55
0.61+0.88=1.49
0.58+0.88=1.46
0.52+0.90=1.42
0.53+0.85=1.38
0.49+0.87=1.36
0.54+0.78=1.32
0.52+0.77=1.29
0.50+0.76=1.26
0.47+0.73=1.20
0.47+0.69=1.16
0.42+0.66=1.08
臂比
1.30
1.44
1.97
2.04
1.78
1.82
1.67
1.78
1.58
1.69
2.44
1.93
1.80
2.00
1.84
2.00
1.89
1.44
1.53
1.78
1.44
1.57
1.46
1.44
1.52
1.73
1.60
1.78
1.44
1.48
1.52
1.55
1.47
1.57
着丝点
指数
43.50
40.98
33.72
32.93
36.02
35.44
37.42
35.95
38.78
37.14
29.10
34.09
35.66
33.33
35.25
33.33
34.55
40.93
39.46
36.00
40.94
38.89
40.64
40.94
39.73
36.62
38.41
36.03
40.91
40.31
39.68
39.17
40.52
38.89
类型
M
M
Sm
Sm
Sm
Sm
M
Sm
M
M
Sm
Sm
Sm
Sm
Sm
Sm
Sm
M
M
Sm
M
M
M
M
M
Sm
M
Sm
M
M
M
M
M
M
相对长度
系数
1.36
1.24
1.17
1.12
1.10
1.07
1.05
1.04
1.00
0.95
0.91
0.90
0.88
0.86
0.83
0.80
0.75
1.46
1.26
1.19
1.16
1.10
1.05
1.01
0.99
0.97
0.94
0.93
0.90
0.88
0.86
0.82
0.79
0.73
·· 189
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体的比例为0.06%；属于2B型（表1，图版Ⅰ-G）。
2.2.8 皱叶型株系 28# 染色体数目为 2n=4x=68，核型
公式为 2n=4x=56m+12sm，第 3、9、11号染色体为亚中
部着丝点，其余为中部着丝点。染色体相对长度变化
范围在 1.08%~2.15%；着丝点指数变异范围在 36.00%
~40.94%；平均臂比 1.55；不对称系数为 60.68；染色体
相对长度组成为2n=68=4S+36M1+20M2+8L；最长与最
短染色体的比值为 1.99；臂比大于 2的染色体占全部
染色体的比例为0；属于1A型（表1，图版Ⅰ-H）。
2.2.9 皱叶型株系 33# 染色体数目为 2n=4x=68，核型
公式为2n=4x=48m+20sm，第1、11、15、16、17号染色体
为亚中部着丝点，其余为中部着丝点。染色体相对长
度变化范围在 1.01%~2.25%；着丝点指数变异范围在
34.22%~40.78%；平均臂比 1.63；不对称系数为 61.89；
染色体相对长度组成为2n=68=4S+40M1+16M2+8L；最
长与最短染色体的比值为 2.23；没有臂比大于 2的染
色体；属于1B型（表1，图版Ⅰ-I）。
2.2.10 光叶型株系 为非整倍体，染色体数目为 2n=
43，核型公式为 2n=43=22m+18sm+3st，第 3、5、7、14、
15、16、17号染色体为亚中部着丝点，第 4对为亚端部
着丝点，其余为中部着丝点。染色体相对长度变化范
围在 1.34%~3.43%；着丝点指数变异范围在 23.26%~
46.32%；平均臂比1.68；不对称系数为61.84；染色体相
对长度组成为2n=43=6S+18M1+15M2+4L；最长与最短
染色体的比值为 2.56；臂比大于 2的染色体占全部染
色体比例为0.06%；属于2B型（表1，图版Ⅰ-J）。
3 讨论
3.1 风油精预处理效果的分析
风油精溶液作为预处理液对试材进行预处理，在
水稻[9]、烟草[10]、莴苣属[11]和锦鸡儿属[12]等植物上有过
成功报道。试验在苹果属上也收到了很好的效果。用
风油精溶液预处理的染色体，分散度高，染色体浓缩长
度适中，染色体不易断裂、粘连。风油精作为预处理药
剂有其独特的优点：药液的配制、使用方便，安全可靠，
对人体无害，低浓度短时间，使预处理时间大大缩短，
提高了工作效率，可以说是“物美价廉”。
3.2 倍性鉴定结果分析
多倍体野生苹果种，如湖北海棠(M. hupehensis)、三
叶海棠(M. sieboldii)、变叶海棠(M. toringoides)、锡金海棠
(M. sikkimensis)、沙氏海棠(M. sargenti)等，多是具有无融
合生殖特性的，可作为苹果无融合矮砧育种的母本材
料[1]。自然或人工授粉后一般的杂种率为5%~25%，实
生后代中除大量由母本珠心细胞发育成的无性实生个
体并同于母本外，同时可以出现少量四倍体、三倍体和
非整倍体杂种株系。所观察的25个4X植株明显是由未
经减数的大孢子(3X)与正常减数的雄配子(X)结合形成
的杂种植株；这些植株具有较强生长势，嫩梢、幼芽绒毛
多，叶、花、果均明显大于母本等特点[13]。笔者观测到在
平邑甜茶与扎矮山定子杂交后代中的皱叶型株系全部
为四倍体2n=4x=68，这与前人的研究结果一致。
试材
33#
染色体
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
相对长度/%
0.77+1.48=2.25
0.72+1.22=1.94
0.73+1.06=1.79
0.68+1.03=1.71
0.66+0.98=1.64
0.62+0.96=1.58
0.58+0.89=1.47
0.55+0.88=1.43
0.55+0.84=1.39
0.51+0.85=1.36
0.49+0.85=1.34
0.51+0.78=1.29
0.47+0.77=1.24
0.50+0.73=1.23
0.44+0.77=1.21
0.42+0.76=1.18
0.35+0.66=1.01
臂比
1.92
1.69
1.45
1.51
1.48
1.55
1.53
1.60
1.53
1.67
1.73
1.53
1.64
1.46
1.75
1.81
1.89
着丝点
指数
34.22
37.11
40.78
39.77
40.24
39.24
39.46
38.46
39.57
37.50
36.57
39.53
37.90
40.56
36.36
35.59
34.65
类型
sm
m
m
m
m
m
m
m
m
m
sm
m
m
m
sm
sm
sm
相对长
度系数
1.53
1.32
1.22
1.16
1.12
1.07
1.00
0.97
0.95
0.93
0.91
0.88
0.84
0.84
0.82
0.78
0.69
试材
光
叶
型
株
系
染色体
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
相对长度/%
1.42+2.01=3.43
1.29+1.75=3.04
1.05+1.83=2.88
0.67+2.21=2.88
1.01+1.81=2.82
1.10+1.67=2.77
0.86+1.68=2.54
1.10+1.38=2.48
0.96+1.39=2.35
0.92+1.43=2.35
1.07+1.24=2.31
0.81+1.30=2.11
0.85+1.23=2.08
0.72+1.24=1.96
0.69+1.20=1.89
0.56+0.99=1.55
0.48+0.86=1.34
臂比
1.42
1.36
1.74
3.30
1.79
1.52
1.95
1.25
1.45
1.55
1.16
1.60
1.45
1.72
1.74
1.77
1.79
着丝点
指数
41.40
42.43
36.46
23.26
35.82
39.71
33.86
44.35
40.85
39.15
46.32
38.39
40.87
36.73
36.51
36.13
35.82
类型
M
M
Sm
St
Sm
M
Sm
M
M
M
M
M
M
Sm
Sm
Sm
Sm
相对长
度系数
1.43
1.27
1.20
1.20
1.18
1.15
1.06
1.03
0.98
0.98
0.96
0.88
0.87
0.82
0.79
0.65
0.56
(续表1)
·· 190
周攀等：平邑甜茶与扎矮山定子杂交后代的倍性鉴定及核型分析
论文编号：
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
A1 A2 A3
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
B1 B2 B3
C1 C2 C3
D1 D2 D3
E1 E2 E3
F1 F2 F3
·· 191
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
H1 H2 H3
I1 I2 I3
J1 J2 J3
图版Ⅰ 供试材料的染色体形态、核型图与核型模式图
A：山定子；B：扎矮山定子；C：平邑甜茶；D：10＃；E：14＃；F：15＃；G：19＃；H：28＃；I：33＃；J：非整倍体
G1 G2 G3
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
染色体序号
2
1
0
1
2
相
对
长
度
/%
经田间形态观察与倍性鉴别，确定了一株光叶型
单系为非整倍体 2n=43。调查发现非整倍体杂种单
系的植物学性状与平邑甜茶相似，但叶片变长，叶色
变淡，果实变小，坐果率低，生理落果严重，结实性差，
种胚败育现象明显 [14]。43条染色体来源的合理推测
除来自父本的 17条之外，其余 26条为三倍体母本不
规则减数分裂的雌配子所提供。以往研究表明：苹果
属的三倍体材料不论是作母本还是父本与二倍体类
型杂交，通常可产生非整倍体后代(2n=34~51)，而三
倍体亲本往往提供带有 23~25条染色体的配子。从
而在三倍体与二倍体杂交后代中常常见到 2n=40~42
的非整倍体分离个体[13]。虽与结果的 43条染色体有
一些出入，但还是可以解释的，具体原因有待进一步
研究。
3.3 核型进化趋势分析
核型的类型是衡量物种进化程度的一个重要指
标，物种在长期的进化过程中，染色体的结构和数目会
发生变化，进而带来核型上的改变。因此可通过核型
分析探讨物种的进化程度以及物种间的亲缘进化关
系。国内从 1985年对苹果属植物 11个种的染色体核
型进行了研究[15]，结果表明：在山荆子系中，山荆子、毛
山荆子较原始；在苹果系中，新疆野苹果较苹果为原
·· 192
始。陈瑞阳等[16]和梁国鲁[17]报道了国产22种不同类型
的苹果属植物染色体数目，探讨了中国苹果属植物核
型的特点及可能的进化趋势，但缺乏系统的比较分
析。林盛华等[18]通过对苹果无融合生殖类型多倍体与
有性生殖二倍体3个杂交组合的部分杂种染色体数目
的观察发现，10个单株均是四倍体。对原产中国的苹
果属植物4个种6个类型的核型进行观察，证明了苹果
属植物多倍体和染色体的倍性变异[19]。李育农[20]在回
顾了世界苹果属植物形态分类的历史和成就，简述了
国内外学者对该属植物种类和分类的评价，介绍了该
属植物分类进入实验阶段的进展，最后对新的分类系
统提出了简明的分类方案。苹果属植物染色体基数为
X=17，有二倍体报道的种占 70.8%，三倍体的占 27%，
四倍体的占25%，五倍体的占4.2%；具有多倍体倍性的
种约占统计种数的44%，具有2种以上不同倍性的种占
统计种数的 28%，具 5n倍性的有 2种约占统计种数的
1.5%，多倍体现象可能与该属植物进化有密切的关系。
根据染色体组中臂比值大于2的染色体所占比例
和最长染色体与最短染色体之比，将生物界划分为12
个核型进化等级，按1A至4A；1B至4B；1C至4C的顺
序表示核型不对称性程度的增加。并提出在显花植物
中，物种的核型有由对称向不对称进化的趋势[7]。核
型对称者往往具有原始的性状，而具有不对称核型的
则常是进化型或属派生的物种。笔者观察到的染色体
的共同核型特点是：染色体为小型，染色体长度比（最
长/最短）变动在2的上下，差异不大；核型组成由中部
着丝点染色体(m)和亚中部着丝点染色体(sm)组成，核
型组成与梁国鲁[21]报道的一致。而各类核型均表现在
此基础上的不同程度的差异，主要涉及染色体长度比、
平均臂比、着丝点变异范围、相对长度变异范围、不对
称系数，不同类型的染色体数目等方面。
依据前人的观察结果[16-17,21-22]，苹果属的染色体进化
有两个主要趋势即染色体的整倍性变化和结构变异；
而染色体数目的整倍性变化（主要涉及种内多倍体类
型）是该属进化的主要途径之一。在已研究的24个国
产种中，种内多倍体复合体和多倍体种占58.3%。而染
色体结构变异在该属也占据重要的地位。试验涉及4
类核型：（1）1A型，平均臂比值 1.55，为皱叶型 28#；（2）
2A型，平均臂比1.82，皱叶型15#；（3）1B型，平均臂比分
别为1.57和1.63，它们分别是皱叶型10#和皱叶型33#；
（4）2B型，平均臂比分别是1.55、1.67、1.67、1.68、1.70和
1.97，包括皱叶型 14#、皱叶型 19#、普通山定子、非整倍
体、平邑甜茶和扎矮山定子。平均臂比和长度比可以
表示不同种质间核型的不对称性，二者愈大，其核型愈
不对称。从这个角度看扎矮山定子也属于最不对称核
型，平均臂比为1.97，染色体长度比为2.20。平均臂比
和核型不对称系数则从另一个角度反映了核型的不对
称性，二者愈大，核型愈不对称。扎矮山定子的不对称
系数为65.94，是所有观察品种中不对称系数最大的。
具有平邑甜茶基因的后代，都是四倍体，可能不同
程度地遗传了无融合生殖能力，核型的变化是否影响
无融合生殖能力，还需进一步研究。
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