全 文 ：~ 九八五年
第 四 期
西 南 农 业 大 学 学 报
J o u r n a l o f S o t l t h二
一
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临 . 。 4
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两种魔芋的核型及蛋 白质的研完
园艺系 刘佩英 张大鹅 赵 ,
[提要〕 对我国培栽的两种魔芋进行了染色体核型及可溶性蛋白质 的 比 较 观
察 。 结果表明 : ①花魔芋 ( 刁 , ,: o ,·夕h o户h a l l ,` : r 考二 i e r i D u r i e u )和白魔芋 (月 . a l b: s
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s t ( Z S A T ) 和 Z n = 16 t丁1 + 6 S m ( Z S A T ) + 4 S T 。 ②白魔 3竺 “种 子 中
的可溶性蛋白质显示了 1 2条带 , 其 中马、 : , 。 、 。 。 : 工 ,和 。。 : : : 3条带为其特有 ; ` 花魔
芋出现了 9 条带 , 缺 P R f : 。 、 丁“ z、、 , , 和 P 尺 f l : 。
魔 笋 ( E l e p zl a , I t f o o t y 。、 , 11 E l e p l l : , 1 1 t t a t· o , s u ,· a ,。 e t e ) 属天南星科魔芋属多年生
草本植物 , 我国有两千多年的栽培史 , 在食屏: 、 医药和 [ 业生产 l几均有较高的经济价流 , 也
是畅销的出 口农产品 。
又于魔芋细胞 学研究 , 国外 巳对一些种作过核型观察 , 国内尚无报道 。 而有关魔 手 “ 种
子 ” 中蛋白质方而的研究则进行得更少 。 因此我们对我国广泛栽培的 花 魔 华 ( A ,on r 夕ho 任
P h 0 1 二 : i沉er i D u r i e u ) 和刘佩瑛 , 陈劲枫于 1 9 8 3年发现的魔了弓新种一 白魔芋 ( 月。 or 户h 。
P人a l l u s a l b u s
质的电泳研究 ,
L i u o t C h o n ) 进行了染色体数目和核型的观察 以及 “ 种子 ” 中可溶性蛋 自
以探讨二者在细胞学水平 仁和大分子水平上的差异及亲缘关系 。
一 、 材 料 及 方 法
试脸材料 : 为花 魔芋和白魔芋 。
染色休制片 : 采用去壁低渗法 , 将魔 华块茎用湿锯木屑理于培养箱 中 , 待 根 长 约 I c 二
时 , 切 下幼根 , 置于 0 . 05 %秋 水台lJ素溶液中 , 2 5℃ 一下处理 4 小时 , 切下根尖 , 用卡诺氏固定
液固定 4 小时以下 , 水洗后加入 3 % 纤维素酶 、 果胶酶混合液 , 25 ℃下酶解 2 一 3 小时 , 吸
尽酶液 , 加去离子水低渗 60 分钟 , 吸尽水 , 加入 固定液 。 火焰干燥法制片 , 以 20 : 1 吉姆沙
染色液染色 20 分钟 , 自然干燥 , 镜检 。
蛋白质电泳 : 采用不连续盘状聚丙烯酚*)J 凝胶电泳法 。 浓缩胶浓度 为 3 % , 分离胶浓度
为 7 . 5% , 每 管 3 m A 电流 、 点样 15 0 牛: ], 电泳 2。 5小时左右 。
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1985. 04. 007
二 、 结 果
(一 ) 染色休教目及组型分析 : 从魔芋两个种的大量制片中 , 各选 16 张 , 以30 个细胞进
行染色体计数 , 结果表明 : 两种魔芋的根尖细胞染色体数目均为 Z n 二 26 , 未发现有非整 倍
性变羊和多倍现象 , 、 也未出现独染色沁
工、花魔芋染色体形态如图 1一 a (左 》所示 ,核型 分析结果见表 1 , 核型模式见图 1一 a (右 ) 。
右 : 核型模式
田1一 a 花魔芋染色体形态及核型模式圈
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: 染 色休形态 右 : 核型模式
圈1一 b 、白魔芋染色体
形怒及核蜜模式由
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花魔芋染色体核型为、 2 n o 26 * 16二 十 2 51 。 千 8针 ( . 2 SA T ) : 即有 8对具 中着 丝
点的染色体 , 其臂比值较小 ; 1对具近中着丝粒的染色体 , 另外 4 对具近端着丝粒染色体 ,
短臂很短 ; 第 1 3对染色体的短臂具随体 , 但常收缩与短臂相连不易识别 , 在染色体收缩不太
短的细胞中可清楚地看到这对随体 , 该染色体组的平均长度为 8 3 . 7 、:二 ,最 长和最短染 色 体
之比值为2 . 25 , 平均臂比值为+.1 9 5 。
` 一 试百魔芋染色体形态如画 1一 b( 左 )桥示 ,秋鲍夯析结果见泳 ,核型模式见图 1一 b (右 ) 。
核型组成 为 Z n 二 26 二 16 m + 6 S m ( Z S A T ) ’ 一卜 4 ,st , 即有 8 对具中着丝点的染色体 。 3 对
具近中若丝粒的染色体 , 另外两对具近端着丝粒的染色体扩第 1 3对染色体短臂具随体 , 该染
色体组南平均总长度为83 . 2 3 ; t m , 最长和最短染色体之比值 为2 . 76 , 平均臂比值为 1 . 8 2 。
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“种子 ” 中可溶件蛋白质 : · 在相同的曳泳条件下 , 重复两次 , 得到了相同的结呆 , 即自魔芋的 “种子 ”
中的贮藏蛋 白质出现了 12 条带 , 花魔芋只出现了 9 条带 ,
其中P -RI 。的热稳定性极差 。
1
. 白魔芋 可溶性蛋 白 质 出 现 的 带 数 为12 ( 见 图
2 )
, 最慢带的迁移率 R f , = 0 . 2 2 14 , 最快带的迁移 率为
0
.
9 2 8 6 ( 见表 3 ) 。
2
. 花魔芋 有一条极不稳定的蛋 白质带 ( 见图 2 ) ,
迁移率 ( 见表 3 ) R f值为0 .9 9 , 基本 上与前 沿 标 志 线重
合 , 如制样过程中稍有怠慢 , 就消失了 , 说明其热稳定性
极差 .
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三 、 讨 论
比较上馏钧种签哮舞组碗见 ; 一 二告铆有汤对具甲郁粉丝点的染色体和一对随体 , 且随体位
宜都在如 3对条色休与熟、 抓: 沈恤铆在冬攀魔季有四对诉端着丝粒染色体 , 而白魔竿只有一对 , 花魔书的平钧价论值也精失千会舟苹吞 , 1分肚年、 L ve i t艺女了 提出了核型对称与不
对称的概念 , 认 为高等植物的进化趋势是由对称向不对称发展 。 后来 S et b b r i sn 发展了这一
观点 , 提 出在科级或属级水平 以下 , 一般具对称核型者通常具有较原始的性状 , 而不对称核
型者通常是派生的种或具特化性状的种 ( 也有例外 ) 。 按照这一概念 、 花魔芋的核型更为进
化 , 是较进化的种 , 白魔芋是较服始的种 。 但从二者的核型差别不太大的这一事实来看 , 它
们又具有较近的亲缘关系 。
从两种班竿种子中的可落性蛋白质的带谱来看 , 其大分子水平上是有差异的 。在.P M ·史
密斯所著的 《植物化学分类学》 一书中指出 : 一般利用种子 、 果实和 全年生器官的贮藏蛋白
质作为分类学指标 , 不 同种的贮藏蛋白质之间的差异是由于突变的积累而发生时 , 其中大部
分对分子的结构没有不利的影响 , 这就可 以认为贮藏分子的结钩并不与精细的功 能 紧 密 相
关 。 比较可能的是强力的选择 压 力在 “ 萌发 ” 和 “ 定居 ” 阶段发生作用 , 因此 , 所选择的贮
藏蛋白质是结构上中度固定的变体。 由此看来 , 白魔芋和花魔芋在 “ 种子 ” 贮藏蛋白质带谱
褚士
上的差异可能是由于基因突变造成的 , 因而形成了两种魔芋各具特有的带谱 , 支持了从形态
学上将其划分为两个种的看法 。 白魔芋 、 花魔芋有 g 条相同的蛋 白质带, 带谱较为相似 , 说
明它们的亲缘关系是较近的 。 一 ’
表 1 核型结果分析
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表 2 核型结果分析
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参 考 资 料
①洪德源 : ’ 植物细胞分类学讲义 , 19 81 。
②朱 徽 : 植物染色体及染色技术 , 19 8 1 , 科学技术出版社 。 -
③复旦大学 : 生物化学实验 , 上海科学技术出版社 。
④ R a m a e h a n d r a n , K . : C y t o l o g i e a l s t u d i e s 0 0 S o u t h I n d i o A 丫ac e a e ,
C y t o l o g i a
, 19 7 2 , 4 3
, 2 5 9一 3 0 7二 `⑥ D a r l i n g t o n , C . D 。 a n d W y l i e , A . P . : C h r o m o s o m e a t l a s o f f l o w o r i n gP l a n t s , L o n d o n , 1 9 5 5。⑥〔英〕P · M ·史密斯 : 植物化学分类学 , 19 8。 , 科学出版社 , .
T H E K A R Y O T Y P E A N A L Y S IS
O F T W O S P E C IE S O F
A N D P R O T E IN S T U D Y
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2 6 )
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T h e k a r y o t y p e 15 Z n = 1 6 m + 2 S m + 8 s t ( 2 S A T ) a n d Z n = 1 6 m + 6 S m
( 2 S A T ) + 4 s t
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