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青藏高原高山植物东俄洛风毛菊和川西风毛菊的核型研究



全 文 : 第 42 卷 2006年第 4期      西 北 师 范 大 学 学 报 (自然科学版)
 Vo l. 42 2006 No. 4      Journal of No rthwe st No rmal University (Natura l Science) 
收稿日期:2006-03-13;修改稿收到日期:2006-05-31
基金项目:甘肃省自然科学基金资助项目(3ZS051-A25-024;3ZS041-A25-008);甘肃省教育厅科研资助项目(041-15)
作者简介:王一峰 (1964—), 男 , 山东人 , 副教授 , 在读博士研究生. 主要研究方向为植物学和植物生态学.
E-mail:w angyifeng6481@yahoo. com. cn
青藏高原高山植物东俄洛风毛菊和
川西风毛菊的核型研究
王一峰1 , 2 , 巩红冬1 , 高素芳1 , 梁万福1
(1. 西北师范大学 生命科学学院 , 甘肃 兰州 730070;
2. 兰州大学 干旱与草地生态教育部重点实验室 , 甘肃 兰州 730000)
摘 要:报道了产于中国青藏高原的东俄洛风毛菊(S aussurea pachyneura)和川西风毛菊(S aussurea dzeurensis)的染
色体数目和核型. 研究结果表明 , 东俄洛风毛菊 2n=32 , 川西风毛菊 2n=26 , 均为二倍体. 核型公式为:东俄洛风
毛菊 2n=2 x=32=30m+2sm , 属 2B 型 , 川西风毛菊 2n=2x=26=18m+6sm +2st , 属 2B型;2 个种的染色体中均
未发现随体.
关键词:风毛菊属;东俄洛风毛菊;川西风毛菊;核型
中图分类号:Q 343. 2+2    文献标识码:A    文章编号:1001-988Ⅹ (2006)04-0071-03
The karyotypes of S. pachyneura and S. dzeurensis
in Qinghai-T ibet Plateau
WANG Yi-feng1 , 2 , GONG Hong-dong1 , GAO Su-fang1 , LIANG Wan-fu1
(1. Co llege o f Life Science , Nor thw est No rmal Univer sity , Lanzhou 730070 , Gansu , China;
2. State Key Labo rato ry of A rid Ag roeco log y , Lanzhou Unive rsity , Lanzhou 730000 , Gansu , China)
Abstract:T he chromsome numbers and the kary otypes of S. pachyneura and S. dzeurensis f rom Qinghai-
Tibet Plateau of China are studied. The result show es that the chromosome numbers are:S. pachyneura ,
2n =32 , S. dzeurensis , 2n =26 , they are all diploid. The karyo type formulae are as follow s:
S. pachyneura , 2n=2x =32=30m +2sm , kary otype belongs to 2B type;S. dzeurensis , 2n=2x =26=
18m+6sm+2st , karyo type belongs to 2B type. No satellites are found in these 2 species.
Key words:Saussurea DC;S. pachyneura;S. dzeurensis;karyo type
  风毛菊属(S aussurea DC. )植物为一年生 、 二
年生或多年生草本 , 有时为半灌木. 据 《中国植物
志》记载 , 全世界约有 400余种 , 分布于亚洲与欧
洲. 中国已知约近 264 种 , 遍布全国[ 1 ] . 风毛菊
属植物所含化学成分主要为黄酮类 、生物碱类 、 内
脂 、 甾醇 、多糖及挥发油等 , 其中主要次生代谢产
物为黄酮及黄酮苷类. 该属植物的许多种类 , 如雪
兔子 亚 属 (Subgen. Eriocoyne )、 雪 莲 亚 属
(Subgen. Amphi laena)、 附 片 亚 属 ( Subgen.
Theodorea)、齿冠亚属(Subgen. F lorov ia)和风毛
菊亚属(Subgen. Saussurea)5个亚属之中的一些种
类是极有前途的药用植物资源. 目前有关该属植物
的染色体数目和核型资料仅有部分报道[ 2-5] , 本文
报道青藏高原高山草甸优势种植物东俄洛风毛菊
(S . pachyneura)和川西风毛菊(S. dzeurensis)的核
型研究结果 , 以期为该属植物的细胞分类学 、 植物
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西 北 师 范 大 学 学 报 (自然科学版)    第 42 卷 
Journal of Nor thw est Normal Unive rsity (Natural Science)    Vo l. 42 
遗传学 、 系统演化及该属植物资源的综合开发利用
积累资料并提供依据.
1 材料和方法
1. 1 材料
东俄洛风毛菊和川西风毛菊的瘦果种子于
2004年 10用采自甘肃省甘南州高山草甸. 凭证标
本存放于西北师范大学生命科学学院植物标本室.
1. 2 方法
将实验用东俄洛风毛菊和川西风毛菊的种子于
室温下萌发 , 当根长至 1 ~ 2 cm 时 , 在 9:00 —
11:00或 14:00—17:00用 0. 002 mo l L -1 8-羟基喹
啉预处理 2 h , 然后用卡诺固定液固定24 h , 在
60℃, 0. 1 mol L - 1盐酸中解离 9 min , 再用体积
分数为 45%冰醋酸软化 30 min , 水洗后用石碳酸
品红染色液染色 , 常规压片 , 镜检 , 选择理想的分
裂细胞.
按第一届全国植物染色体学术讨论会 (1984)
约定的标准 , 每种选择 30个细胞进行染色体计数
和 5个细胞拍照 , 核型取 5个细胞的平均值. 测量
染色体长短臂 , 计算染色体相对长度及臂比 , 再将
染色体编号和排序. 核型分析按第一届全国植物染
色体学术讨论会修改后的 Levan 等 (1964) 的命
名系统[ 6 ] , 染色体核型按 S tebbins (1950 , 1971)
提出的原则分类[ 7 ] , 染色体相对长度指数(I. R. L)
按郭幸荣提出的方法(1972)计算[ 8 ] , 核型不对称
系数(As. K %)按 Arano的方法(1963)计算[ 9 ] .
2 结果与分析
模式照片和核型图及核型模式图见图 1 ~ 4.
核型分析数据和结果见表 1 ~ 3.
图 1 东俄洛风毛菊模式照片和核型图
Fig 1 The chromosome and ka ryo types
image s o f S. pachyneura
图 2 川西风毛菊模式照片和核型图
Fig 2 The chromosome and kary otypes
images of S. dz eurensis
图 3 东俄洛风毛菊核型模式图
F ig 3 The ideog rams of S. pachyneura
图 4 川西风毛菊核型模式图
Fig 4 The ideog r ams o f S. dzeurensis
表 1 东俄洛风毛菊染色体参数
Tab 1 The parametes of chromosomes of S. pachyneura
染色体
序号
相对长度 /%
短臂 长臂 全长
绝对长
度 /μm 臂比 类型 相对长度指数
1 4. 36 6. 24 10. 61 4. 15 1. 43 m 1. 70(L)
2 4. 36 5. 02 9. 38 3. 67 1. 15 m 1. 50(L)
3 3. 49 5. 56 9. 05 3. 53 1. 59 m 1. 45(L)
4 2. 59 5. 78 8. 37 3. 27 2. 23 sm 1. 34(L)
5 2. 78 3. 84 6. 63 2. 59 1. 38 m 1. 06(M2)
6 3. 09 3. 17 6. 26 2. 45 1. 03 m 1. 00(M1)
7 2. 31 3. 90 6. 21 2. 43 1. 69 m 0. 99(M1)
8 2. 21 3. 71 5. 93 2. 32 1. 68 m 0. 95(M1)
9 2. 66 3. 04 5. 70 2. 23 1. 14 m 0. 91(M1)
10 2. 52 3. 14 5. 66 2. 21 1. 24 m 0. 90(M1)
11 2. 16 3. 27 5. 43 2. 12 1. 51 m 0. 87(M1)
12 2. 04 2. 92 4. 96 1. 94 1. 43 m 0. 79(M1)
13 2. 26 2. 40 4. 66 1. 82 1. 06 m 0. 75(S)
14 1. 59 2. 29 3. 88 1. 52 1. 44 m 0. 62(S)
15 1. 78 1. 92 3. 69 1. 44 1. 08 m 0. 59(S)
16 1. 69 1. 89 3. 58 1. 40 1. 12 m 0. 57(S)
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 2006 年第 4 期   王一峰等:青藏高原高山植物东俄洛风毛菊和川西风毛菊的核型研究
 2006 No. 4 The kary o type s o f S. pachyneura and S. dzeurensis in Q inghai-T ibet P lateau 
表 2 川西风毛菊染色体参数
Tab 2 The parame tes of chromosomes of S. dz eurensis
染色体
序号
相对长度 /%
短臂 长臂 全长
绝对长
度 /μm 臂比 类型 相对长度指数
1 4. 03 6. 50 10. 53 4. 55 1. 61 m 1. 37(L)
2 4. 22 5. 29 9. 51 4. 11 1. 25 m 1. 24(M2)
3 2. 68 5. 65 8. 33 3. 60 2. 11 sm 1. 08(M2)
4 1. 93 6. 39 8. 32 3. 59 3. 31 st 1. 08(M2)
5 3. 23 4. 87 8. 10 3. 50 1. 51 m 1. 05(M2)
6 3. 00 4. 84 7. 84 3. 39 1. 56 m 1. 02(M2)
7 2. 98 4. 64 7. 62 3. 29 1. 61 m 0. 99(M1)
8 2. 13 5. 48 7. 61 3. 29 2. 57 sm 0. 99(M1)
9 3. 00 3. 99 6. 99 3. 02 1. 33 m 0. 91(M1)
10 2. 15 4. 63 6. 78 2. 93 2. 15 sm 0. 88(M1)
11 2. 63 4. 10 6. 73 2. 91 1. 56 m 0. 88(M1)
12 2. 74 3. 81 6. 55 2. 83 1. 39 m 0. 85(M1)
13 2. 30 2. 79 5. 09 2. 20 1. 21 m 0. 66(S)
  东俄洛风毛菊的染色体数目为 2n=32 , 其中
第 4对染色体为亚中部着丝点染色体 , 其余皆为中
部着丝点染色体 , 没有发现亚端部和端部着丝点染
色体 , 且由 4对长染色体 、 1对中长染色体 、 7对
中短染色体及 4对短染色体组成. 染色体相对长度
变异范围为 3. 58 ~ 10. 61 , 染色体总长度为 78. 14
μm. 川西风毛菊的染色体数目为 2n=26 , 其中
第 4对染色体为亚端部着丝点染色体 , 第 3 、 8 、 10
对染色体为亚中部着丝点染色体 , 其余皆为中部着
丝点染色体 , 没有发现端部着丝点染色体 , 且由
1对长染色体 、 5对中长染色体 、 6 对中短染色体
及 1对短染色体组成. 染色体相对长度变异范围为
5. 09 ~ 10. 03 , 染色体总长度为 86. 42 μm. 在东俄
洛风毛菊和川西风毛菊的染色体中均未发现随体 ,
且都是二倍体 , 核型为 2B.
表 3 核型分析结果
Tab 3 Results of kary otype analy sis
种名 染色体相对长度变异范围
染色体
长度比
臂比大于 2∶1
的比率 /% 核型公式 染色体长度组成 核型 核型不对称系数(As. K%)
东俄洛风毛菊
S. pachyneura
3. 58 ~ 10. 61 2. 96∶1 0. 06 2n=2x=32=
30m+2sm
2n=32=8L+
2M2+14M1+8S 2B 58. 07
川西风毛菊
S. dzeurensis
5. 09 ~ 10. 03 2. 07∶1 0. 31 2n=2x=26=
18m+6sm+2st 2n=26=2L+10M2+12M1+2S 2B 63. 13
  东俄洛风毛菊和川西风毛菊的分布与生境如表
4所示.
表 4 东俄洛风毛菊和川西风毛菊的分布与生境
Tab 4 Distribution and habitat of S. pachyneura
and S. dzeurensis
种名 组 分布 生境
东俄洛风毛菊
S. pachyneura 羽裂组 Sect.Cyathidium
甘 肃 、 四
川 、云南 、
西藏
山坡 、灌丛 、草
甸、流石滩, 海拔
3 285 ~ 4 700 m
川西风毛菊
S. dzeurensis
风毛菊组Sect.
Saussurea
甘 肃 、 青
海 、四川
山坡草地 , 海拔
3 500~ 4 000 m
  在传统分类上东俄洛风毛菊和川西风毛菊同属
于风毛菊亚属(Subgen. Saussurea), 根据形态特征
进一步将东 俄洛风 毛菊归 入羽裂 组 (Sect.
Cyathidium), 川西风毛菊归入风毛菊组(Sect.
Saussurea). 东俄洛风毛菊和川西风毛菊是亲缘关
系很近的近缘种 , 且东俄洛风毛菊较川西风毛菊为
原始[ 1 ] .
根据 Levitzky 和 Stebbins 等人的基本观点可
知[ 10] , 在被子植物中 , 由对称向不对称发展是核
型进化的基本趋势 , 在系统演化上较对称的核型主
要见于那些处于比较古老或原始的植物类群中. 而
衍生的 、 特化的以及比较进化的植物则大多具有不
对称的核型. 根据 Arano 的理论[ 9 ] , 若核型不对
称系数的比值越大 , 则核型越不对称. 从本实验的
研究结果来看 , 尽管东俄洛风毛菊和川西风毛菊的
核型均为 2B型 , 是进化关系较近的近缘种 , 但东
俄洛风毛菊的核型不对称系数为 58. 07 , 而川西风
毛菊的核型不对称系数为 63. 13. 可见 , 从核型的
不对称性上来看 , 川西风毛菊要比东俄洛风毛菊进
化. 这进一步支持了传统分类上对于这两种植物系
统分类位置研究的结果 , 即东俄洛风毛菊较川西风
毛菊为原始.
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