全 文 ：第 O卷 第 1 期
108 8年 8 月
热 带 作 物 学 报
CH I NE S E J O U R N人 LO F T R O P I C A C LRO P S
V o l
。
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.
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。
1’ 98 8 。
爪哇香茅的染色体组型和G i恤 a sc 一带带型研兔
梁达德 庄南生 陈 励
( 华南热带作物学院热作栽培系 )
摘 要
用G i e m sa 染色法分析了爪哇香茅 ( C y m b o p o go n , i n t e r i a n o s J o , i t t ) 的染色体组型 .
结果表明 , 除具有随体的第 6 对染色体为亚中部着丝点染色体外 , 其余 9 对染色体均为中部着丝点 `
染色体 , 其组型为 Z n 二 2 0 = 18皿十 2 s m ( S A T ) 。
用 G ie o sa C一带技术观察了爪哇香茅的染色体带型。 发现其全部10 对染色体着丝点的两侧
都显示 C一带 , 大多数染色体显末端带 , 个别染色体显中间带和副溢痕带 ,第 2 、 8 、 4 、 6 、
8
、
9
、
10 对染色体各对的两个成员之间 G ie m s a带型相同 , 而第 1 、 e 、 7 对染色体各对的两个
成员之间带型有差异。
关盆词 : 爪哇香茅 ; 染色体组型 ,染色体带型 . G挽 m s a 染色法 , G块。 as C一带技木
爪哇香茅是禾本科香茅属多年生草本植物 , 是一种重要的经济作物 。 对香茅染色体的研
究 , 早期有B a d u ( 1 9 3 6 ) c `〕 、 R a g h a va n ( 1 9 5 8 ) 〔 2〕 和 B a l K r i s h e n G u p t a ( 1 9 6 5 ) c 3〕 ,
近年有 Q ur ia hs ( 1 9 8。 ) c4 〕 等人 , 但多限于染色体数目及减数分裂染色体行为 方 面 。 香 茅
染色体组型和 G ie m as C— 带带型的研究 , 迄今尚未见有报道 。 为了探查香茅的染 色体 组成 , 选用 T 我国种植的 .爪 哇 香 茅 ( C y m b o p o g o n w i n t e r i a n u s Jo , i t t ) 为实 验 材料 , 观
察和分析了其染色体组型和 iG e m sa C一带带型 , 结果报告如下 。 · 、 ’
材料和方法 -
( 一 ) 供试材料 实验用的爪哇香茅来自本院植保系和园艺教研室苗圃 。
( 二 ) 有丝分裂中期染色体标本的制备 ( l )根尖培养和固定 : 选用生势良好的爪哇香
茅分孽种植 ,待不定根长至 。 . 5厘米左右时剪下根尖 , 投入 。 . 。昭 M S 一经基唆琳溶液于 1’5 ℃下
处理 4 ~ 6 小时 , 然后用酒精 : 冰醋酸 ( 3 : 1 ) 溶液固定 24 小时 ,转入 70 %酒精置冰箱保存 。
( 2 )解离 : 先用。 . 75 M K cl 溶液将固定后的根尖在室温下处理 20 分钟 , 然后用 2 . 5%果胶酶和
2
.
5%纤维素酶混合液在室温下处理 5 小时 , 再用蒸馏水 冲 洗 、 浸 泡 15 分 钟 。 将 处 理后 的
材料转入 3 : l 的甲醇 : 冰醋酸固定液中待用 。 ( 3 )制片 : 将上述根尖截取分生组织置于清洁
的载片上 , 加少许新鲜固定液 , 用镊子捣碎材料并轻轻涂抹 , 然后置酒精灯火焰上微热烤干 。
(三 )染色体组型分析 上述制片用 6 % G ie o sa 染液 ( p H 6 . 8 ) 染 色 1 。 5小 时 , 洗 去 染
液 , 晾干 , D PX中性胶封片 , 镜检 , 照相 、 冲洗放大 , 再从中精选出 6 个优良的中期相进行
染色体组型分析 。 染色体的相对长度 、 臂比 、 分类和命名均 按 L ve a n ( 1 9 6 4 ) “ 〕 的 规 则 。
( 四 ) 染色体白 e m as C~ 带带型分析 把置于室内空气干燥一周以上的 ( 3 ) 制片 , 用
本文于 1 9 8 7年 9 月26 日收到 。
( 图 l ), 与前人的报道一致。 , 4〕 。 爪
哇香茅染色体组型分析的结果列于表 l 。
根 据 染 色体 长 短 , 着 丝 点 位置和有
无随体等特征 , 分别排列 、 绘制了爪哇
香茅的染色体组型图 ( 图 l ) 和染色体
组型模式图 ( 图 2 ) 。
表 互和图 2 表明 , 爪哇香茅除具有
随体的第 5 对染色体为亚中部着丝点染
色体外 , 其余 9对染色体均为中部着丝点
染色体 。 若把随体的长度也计算在内 ,
则第 5对染色沐也为中部着丝点染色休 。
其染色 体 组型为 Z n = 20 二 18 m + Z s m
( S A T
-— 染 色 体 ) , 是一 个 非 常 对称的染色体组型 。该染色体组的平均总长 图 1 爪睦香茅根尖细胞中期染色体和染色体组型
度为 3` 27 微米 , 染色体绝对长度的变异范围是 2 . “ ~ .4 54 微米 ,最长和最短染色体之间的比
值为1 。 71 , 平均臂比值为 1 . 35 。
在染色体组型分析过程中 , 我们发现爪哇香茅各对
同源染色体的两个成员之间在长度和臂 比方面 比 较一
致 ,没有看到明显的杂合现象 。 此外 , 还发现其染色休 数
目相当恒定 , 没有看到超数染色体和多倍染色体 。 这 似
衷 1 爪睦香茅的染色体组型分析
;
i{111口01。日邑仓。。。。。。口。。。
,
}llD且UgU期即B且UDUg。。。
曰 2 爪哇香分染色体组皿扭式田
长背 ( X 土 S D ) 全长 (微米 ) ( X 士 S D ) } 相对长 度 (% ) !褚比 (长臂 /短仲 ) 着丝点位置
2
。
5 1士 0 。 3 5
2
。
2 5土 O。 28
1
。习日士 0 . 1 3
2
。
0 6土 0 . 2 7
2
。
2 7士 0。 2 4
l
。
8 8土 0 ` 2 0
1
.了6士 0 . 2 2
1
。
6 3 土 0 。 2 6
1
。
57士 0 。 2 1
1
。
4 9 士 0 。 18
短嘴 ( X 士 SD )
2
。
0 2士 0 。 18
1
。了0士 0 。 08
1
.多0土 0 。 2 3
l
。
5 5士 0 . 主匀
l 。 0马土 0 . ! 2
1
。
4 2土 0 。 1 2
1
。
4 0士 O 。 13
1
。
3 9士 0 . 15
1 。 2 0士 0 。 18
1
。 18土 0 。 2 1
4
。
5峨士 0 . 4 7
3
。
9 3 士 0 。 3 3
3
。
7了土 0。 3 5
3
。
6之士 0 . 3e
3
。
3 6士 0。 29
3
,
3 0士 0 . 3 0
3 。 17 士 0 。 3 4
3
.
0 7士 0 . 4 0
2 。 e 6 土侈. 3 6
2
。
6 6 士 0 。 3 8
13
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25 土 0 。 5连
1 1 。 5 0 士 O 。 3 6
1!
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0 2 土 Q 。 4 3
10
。
5 3 士 0 。 3 8
9
.
3 3 上 0 一 4 7
9
。右4 士 0 。 3马
9
。 2 4 士 O 。 3盛
8
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32 士 O 。 3口
7
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7 5 士 0 . 5 3
t
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2 5 士 0 。 f s
1
。
34 士 0 。 1 5
l 。 1 1士 0 。 0 8
l
。
3 4 士 0 。 2 1
2
。力9 士 0 。 3 0
1
。
3 2士 O 。 0 9
1
。
2 5士 0 。 0 8
l
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2 1士 0 。 1 1
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. 2 7 王心。 1勤 .
1 。 2 8土 0一 1 3
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】刀
产 .口 U l
口盖
二刀
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一ùǐ川
· 为具随休染色休 , 随 体长度不计算在 内。
1 期 梁达德等 : 爪哇香茅的染色体组型和 Gi o ms a C一带带型研究
乎在一定程度上反映了由于长期无性繁殖其遗传性相对稳定的现象`
.
( =)染色体i G e msa C一带带型
, 图 3 是爪哇香茅体细胞有丝分裂早 中期染奋位G ; e o sa
C一带带型相 , 图 4 则是综合 10 个早中期 C一带带型相 ( 结合显微观察 ) 绘制的爪哇香茅染
色体 G i e m旅 C一带带型模式图 。
从国3 和图 4 可以看到 , 爪哇
香茅染令体 G让皿 as C一带带型的 、 .
特点是 : 全部 10 对同源染色体都显
示明显的着丝点带, 大多数染色休 ’
显示末端带 , 个别染色体显示中间 1 .
带和副隘痕带。 在我们的制片中 ,
这些带型都比较稳定 , 重复率也较
高。爪哇香茅 1 0对染色体 G i e m s a C
一带带型的特征如下 :
第 l 对染色体 : 长臂均显末端
带 , 其中 l 个末端带色深而大 , 另
1 个则色浅而小 , 在短臂中 , 一个显色 图 3 爪哇香茅早中期染色体 G ie 二 as C一带带型
浅而小的末端带 , 另一个则不显末端带 。
第 2 、 3 、 4 、 1 0对染色体 : 长 、 短臂均显示末端
带 , 它们之间的带型基本相同 , 只是第 2 、 · 4对染 色体短臂
一侧的着丝点带比第 3 、 10 对染 色体短臂一侧的大得多 。
第 5 对染 色体 : 长臂均显末端带 ; 短臂的副组 痕和
随体均显带 , 当该对染色体收缩得较短时 , 短臂 , 侧 的
着丝点带往往与副组痕带相连在一起 , 表现为一个大 的
“ 连续 , 的深染区 , 形似短臂显全带石
圈 . 4
一 . 〔 _ 一
4爪喊带鉴早中期染色体
iG 地 .sa 心气带带里棋式
第 “ 对染:色体 : , 一个成员的件 短臂各亨丫条中间带。 、均不鲜稠舞应部位不属中间带 , ·也不显末端带一般该对同海染色体都件同钾鲍中身染 , · 因而在 iG e m as 染色时间较长的 C一带相巾 , 该对染色体往往全部深染而形似显全带。
第 7 对染色体 : 一个成员的长福短臂均显色深而大的末端带护`另一个成员的对应部位均
显色浅而小的末端带 , 只有高倍显微镜下方可辨认。 ’
第 8 ` 、 ` 几 g 对染色体 ,: 长臂均显宋端带多 短臂均不显末端带 ,
一侧的大 。
煊臂乙侧的着丝点带比长臂
综上所述 , 爪哇香茅的全部10 对染色体都显示着丝点带 , 第 l 、 6 、 7 三对染色体的带
型均表现出明显的杂合性 ( h e t er oz y g os it y , 图 3 、 4 ) , 即在一对同源染色体的两个成员
之间存在着带型差异的现象 ; 其余七对 ( 第 2 、 3 、 4 、 5 、 8 、 9 、 10 ) 染 色体各对的两
个成员之间则表现基本相同的带型 。
在爪哇香茅的染色体组型分析过程中 , 由于第 6 、 7 、 8 三对染色体的长度和臂比等形
态指标相当近似 ( 表 1 , 图 2 ) , 因而难以鉴别和区分 。 但是 , 用 G ie m as C一带带 型 分析
时 , 由于这三对染色体之间的带型有很大的差别 ( 图 3 、 4 ) , 可以一 目了然地把它们一一
亏油 热 带 作 物 ’ 学 报 9 卷
区分开来。 由此看来 , 染色体显带似能在某补程度几上反映出遗传结构的较小差异 , 能较容易
地鉴别单个染色体 , 因而比用形态鉴别染 色体的方法既优越又准确得多 , 实为一种鉴别染色
体的得力的手段 。
闻娜染色体之间 G ie m sa C“ 带带型的杂合性 , 近年已相继在一些植物的 C一带技术研究
中报道述的 。 这种杂;合性 , 主要表现在显带区域的大小或同一部位染色的深浅〔 7 〕、 带型的数 目多少与有无“ 〕、 泣置的区别〔 , 〕等差异 。 杂合性产生的原因 , 可能是 C一带带型显带区
的结构异染色质重复程度的差异 c 7 〕 , 也可能是染色体易位的结果亡8 〕 。 在分析爪哇香茅 10 对
同源染色体的 G ie m as C一带带型时 , 我们发现有三对染色体 ( 第 1 、 6 、 7 ) 在带型大小
和有无方面表现勇差异 , 这也应视为一种杂合性。 具体表现是第 6对染色体中间带的有无 、
第 7 对染色体末端带的大小之间的差异 ; 第 1对染色体则 “ 有无 ” 和 “ 大小” 两 者 兼 而 有
之 。 鉴于爪哇香茅是很少结种予的长期无性繁殖的香料作物 , 很难有机会通过不同品种间的
杂交带来同源染色体对之间的遗传结构的差歇 若染色体显带果真能在某种程度上反映出遗传结构的较小差异 , 那么爪哇香茅第 l 、 6 、 7 各对染色体 C一带带型杂合性的产生 , 很可
能是爪哇香茅在漫长的无性繁殖过程申发生了染色体易位和重复的结果 ; 而且 , 这种染色体
结构变异可能也是爪哇香茅等无性繁殖植物的一种进化方式 。
参 考 文 献
〔 1〕 B a d u , D . N 。 : u C h r om o s o m e n u m b e r i n C y m b o p o g姐 S p e e i e s ” C u r r 。 S e i 。 , 1 0 5。 , P了7 4 .
〔 么 ) R a g hva a n , R . S 二 “ Ch r o m o s o m e n u m b e r s i n I n d ia n m e d i e i n a l p l a n t— 11” rP o e . I n d . A e a d 。 S e i。 ,
10 5 8
,
4 7
,
P
。
3 5 2
.
〔 8 〕 B a l K r i s h e n G u p t a : C p r o m o s o m e n u m b e r s i n s o m e s p e e i e s o f 衍m b o p o g o n 。 tP o e . I n d . A ca d . S e i . ,
6 2 ( 8 )
,
1 9 6 5
,
1 5 5一 15 7 。
r 一 , 伽比落`五, H一 抽. e饭al 。 . yC to g e n e t三e , 。 f C了也 p o p o ` o n s p o e ae o fomr aP k i s at n , B玉ol 。 肠。廿 . 全。 ( 盔李,
注雌 O, 护。 。血。
〔 匕〕 L e粗 n , A 。 k 。 e t a l。 一 N om e n e la t u r e f o r e e n t r o nz e r i c P o s i ti o n o n C五r o m o s o me s 。 H e r . d云at s , 肠2 ( 1 )
10 6 4
, 鸽O l e Z盆0 -
亡6 j 攀擞学 等 : 中国水仙的染色休组垫和G ie rn s 二 c 一带之带型研究 , 《 园艺孚报 》 , , 之2 》 , 1080 , ” 一 7 。
亡7 亏 W e l血 ,ct k, A 。 C二 H e t e r o e卜r o过 a t夏n p o l抽。亡p五i s m i n t h e 亡夕e k a仔 o t了p七 a s d e t e e t e d b犷 t卜心 G i e也 s a
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C` 恤 n d宜奴弓b 比皿呈g u e 。 H e r i d it a s 1. 了6 , 7 9 , 2 9 5- 3 0 0。
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T u li p a
.
Ch r o m o s o m a ( B e r l
。
) 1 0 7` , 4。 , 6 1一 e o 。
〔 9 〕 R盯 , S 。 C 。 , P o l y om r p h is m i n G i em s a b a n d i鳍 p a t t er n s in A l l i o m s a t i v u m . yC t o l o ig a , 1 0 7. , 4 5-
9 7 e
10 0
.
砂
51
l 期 梁德达等 : 爪哇香茅的染色体组型和Gi em s a C一带带型研究
AS T UD Y ON T H E K AR YOT Y P E AN D G IE MS A
C一B AND !N G P AT T ER N S IN C Y M BO P OG O N WINT E R IN U AS
L i a n g D a de Z hu a n g N a n s hen g C hen L i
( T ro pi ea l C ro P s C u l t i v a t i o n D eP a rtm en t
, S C C飞’ C )
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1
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h e k a r 了o t y P e o f C v m b o P o g o n w i n t e r i a n u s J o w i t t w a s a n a l y z e d b y u s i n g t h e m e t h o d
o f G i e m s a s t a i n i n g
.
T五e r e s u l t s s h o w t il a t n i n e o f t h e t e n e h r o m o s o m e P a i r s a r e m e t a -
c e o t r i e e h r o m o s o m e s w i t h a k a r 了 o t y P e o f Z n = 2 0 二 i s m + Z s m ( S A T ) , e x e e P t t五e e il r o -
m o s o m e P a i r N o
.
6 w i t h s a t e l l i t e
, w 五i e h 15 s u bm e t a e e n t r i e .
O b s e r v a t i o n s o f t h e e h r o m o s o m e P a t t e r n s b y m e a n s o f G i e m s a C
一
b a n d i n g t e e h n i q u e
s h o w t h a t f o r a l l t h e t e n e h r o m o s o m e P a i r s
,
b o t h s i d e s o f e e n t r o m e r e d i s Pl a y C
一
b a n d
.
M o s t e h r o m o s o m e s d i s P l a y e n d
一
b a n d
,
b u t a f e w e五r o m o s o皿 e s d i s P l a 了 m i d d l e 一 b a n d a n d
s e e o n d a r y c o n s t r i e t i o n 一 b a n d
.
F o r t h e e h r o m o s o m e s N o s
。
2 , 3 , 4
, 6
,
s
, 9 a n d 1 0 , b o t h
m e m b e r s o f e a e h e h r o m o s o m e P a i r d i s P l a y s i m i l a r G i e m s a b a n d i n g P a t t e r n s
,
w h i l e t h e
e h r o m o s o m e s N o s
.
i
, e a n d 7 d i s P l a 了 d i f f e r e n t P a t t e r n s .
K e y w o r d s
:
C了m b o p o g o n w i n t e r i a n u s J o w i t t , k a r y o t y p e , C h r o m o s o m e b a n d i n g p a t t -
e r n , G i e m s a s t a i n i n g t e e h n i q u e , G i e m s a C
一
b a n d i n g t e e h n i q u e