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安徽省九华山野生石蒜居群的核型研究



全 文 :安徽省九华山野生石蒜居群的核型研究
秦卫华 ,  余本祺 ,  周守标
(安徽师范大学 生命科学学院 ,安徽 芜湖 241000)
摘 要:以安徽境内九华山野生石蒜根尖细胞为材料 ,报道了野生石蒜的染色体数目并对核型进行
了分析.结果表明:九华山野生石蒜染色体的数目为 2n=22 ,有 3对亚端部着丝点区染色体 ,8对端
部着丝点区染色体 ,按照 Levan(1964)等标准 ,其核型公式为 2n=6st+16t ,未见随体.它的染色体
长度比为 1.84 ,属于 Stebbins(1971)的“4A”核型;九华山野生石蒜染色体的形态为长椭圆形 ,与以
前的报道有所差异 ,在石蒜种中迄今未见报道.
关键词:九华山居群;石蒜;染色体;核型
中图分类号:Q943  文献标识码:A   文章编号:1001-2443(2004)04-0440-03
  石蒜(Lycoris radiata Herb.),别名老鸦蒜 ,龙爪花等 ,属于石蒜科石蒜属 ,为一种具鳞茎的著名球根花
卉植物.为东亚物特种.石蒜不仅花色艳丽 ,形态别致 ,而且鳞茎中含加兰他敏等十多种生物碱 ,是一种传统
良药.迄今为止 ,国内外众多学者已对石蒜的核型 、形态 、生理 、药用 、孢粉及分子方面进行了大量研究 ,近年
来主要集中于生理 、药用价值 、核型和分子方面 ,但石蒜的细胞研究仍存在较大争议.本文对安徽省九华山野
生石蒜居群进行核型分析研究时 ,发现石蒜的染色体形态和核型存在很大变异 ,本研究旨在为探讨石蒜属的
核型演化与演化机制提供基础资料.
1 材料与方法
  实验材料取自安徽省九华山野生居群.将石蒜鳞茎水培长根 ,约 1.5cm 长时剪下 ,置于饱和对二氯苯水
溶液中预处理 5h ,卡诺氏液固定 20h , 1N HCl溶液
60℃离析 10min ,蒸馏水清洗 ,改良苯酚品红染液染
色2h ,切取根尖.45%醋酸压片 ,共观察 50 个左右
中期细胞选取分散较好的分裂相 ,Olimpus拍照.染
色体分类标准参照 Levan等(1964)标准[ 11] ,核型分
析按李懋学 、陈瑞阳(1985)标准[ 10] , 核型分型按
S rebbins(1971)标准[ 12] .凭证标本保存于安徽师范
大学生命科学院植物标本室.
2 结果与讨论
2.1 结果
  九华山野生石蒜居群根尖细胞的染色体数目为
2n=22 ,核型公式为:2n=6st +16t ,由 3对亚端部
着丝点区染色体(st)和8对端部着丝点区染色体(t)
组成.未见随体 ,染色体长度比为 1.84 ,属于“ 4A”核
型(Stebbins , 1971).见表 1 ,图 1-2.
表 1 九华山石蒜居群细胞染色体参数
Table l The Chromosomep Parameters On L.radiata
Cell From Jiuhuashan Population
NO1. C.L(μm)(S+L=T) R.L(%) A.R Form
1 1.75+12.20=13.95±0.23 11.9 6.97 st
2 1.85+11.55=13.40±0.19 11.43 6.24 st
3 1.60+10.25=11.85±0.25 10.11 6.40 st
4 1.35+9.60=10.95±0.17 9.34 7.11 t
5 1.25+9.65=10.90±0.15 9.30 7.72 t
6 1.25+8.95=10.20±0.18 8.70 7.16 t
7 1.00+9.00=10.00±0.21 8.53 9.00 t
8 1.05+8.55=9.60±0.23 8.19 8.14 t
9 0.95+8.55=9.50±0.18 8.10 9.00 t
10 0.80+8.30=9.10±0.15 7.76 10.37 t
11 0.65+7.50=8.15±0.19 6.95 11.53 t
  C.L:Chromosome Length;R.L:Relative Length;
  A.R:Arm Rario;S+L=T:Short+long=Total.
2.2 讨论
2.2.1 迄今为止 ,国内外许多学者已经对石蒜的染色体核型做了大量研究[ 2-10 ,13-28] .结果认为:石蒜
收稿日期:2003-12-21
基金项目:安徽省自然科学基金资助课题(00042415).
作者简介:秦卫华(1979-),男 ,安徽郎溪人 ,在读硕士 ,从事植物分类与植物生态方向的研究;通讯作者:周守标(1964-), 男 ,安徽和县人 , 博
士 ,教授 ,从事植物分类和生理生态研究.
第 27卷 4期
2004年12月    安徽 师范 大学 学 报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science) Vol.27 No.4Dec .2 0 0 4
DOI :10.14182/j.cnki.1001-2443.2004.04.018
是一个复合体 ,种内既有二倍体(2n=22=22t),也有三倍体(2n=33=33t).染色体基数为 X=11 ,并且染色
体形态主要为具有一条长臂的棒状染色体 ,均为端部近端部着丝点区染色体(t或 T).但同时少数学者如徐
炳声等[ 2 ,3 ,5-9 , 15 ,18 , 27]也陆续发现了许多异常核型.如 2n=33=1m+3lt+1B , 2n=32=1m+3lt(Bose ,1963;
Kurita ,1987);2n=22=4st +l8t(陈耀华 , 1985;孙叶根 , 1998);2n=33=15t +18st(徐炳声 , 1984);2n=23=
6st+14t+2T +1B ,2n=22=1m +12st+8t+1B(邵建章 ,1994)等.染色体形态也出现了很大的变异 ,既有大
的中部着丝粒染色体(M)和中部着丝点区染色体(m),也有小型的如亚中部着丝粒的染色体(sm),亚端部着
丝粒染色体(st),端部着丝点区染色体(t)和端部着丝粒染色体(T).本文观察了九华山野生石蒜居群约 50
个分散良好的细胞 ,染色体数目和核型均很稳定 ,均为 2n=22=6st +16t ,本文报道的石蒜新核型与已有的
报道差异并不太大 ,染色体数目为 22.,按照目前大多数学者的观点 ,认为石蒜属染色体基数是 X =11 ,具有
2n=22t和 2n=33t长棒状染色体的植物为原始类群 ,按此观点 ,九华山野生石蒜居群应该属于二倍体.但
是 ,九华山野生石蒜的染色体形态均为椭圆棒状 ,这与目前所观察到的石蒜染色体形态有很大区别 ,多数学
者观察到的石蒜染色体均为细长棒状 ,极少出现椭圆形染色体 ,说明石蒜染色体的形态也具有丰富的多样
性.作者在对安徽省内的其他居群石蒜的核型分析也陆续发现了很多异常的核型(另文详述).
2.2.2 作者认为:石蒜是一种克隆植物 ,野生石蒜自然结实率极低 ,主要通过分球无性繁殖.所以在野生石
蒜中出现染色体数目 ,染色体形态和核型的广泛变异可能并不会影响到它的生存.作者通过对安徽省内不同
居群石蒜的核型分析 ,发现石蒜的染色体数目及核型在不同居群间也存在巨大的变异性.石蒜种内染色体和
核型的巨大变异是由于外界环境造成的基因突变还是其他原因 ?这些变异有些很难用目前大家公认的断裂
理论(Fission Theory)和融合理论(Fusion Theo ry)[ 1]解释 ,是否存在新的或更复杂的机制尚需进行大量的深
层次研究与讨论.本文可为石蒜属的核型演化与演化机制提供重要的基础资料.
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图 1 九华山石蒜居群染色体形态和核型模式图
Fig 1 The morphology of somat ic chromosom e and the idiogram of L.radiata f rom Jiuhuashan
图 2 九华山石蒜居群核型图
Fig 2 The karyotype of L.radiata f rom Jiuhuashan populat ion
KARYOTYPE STUDIES ON LYCORIS RAIDATA FROM
JIUHUASHAN POPULATION IN ANHUI PROVINCE
QIN Wei-hua ,  YU Ben-qi ,  ZHOU Shou-biao
(College of Life S cience ,Anhui Normal Universi ty , Wuhu 241000 , China)
Abstract:In the present paper , the kary otype of Lycoris radiata from Jiuhuashan population w as studied and an-
aly zed through the root-tip cells.The results show ed as follow s:the somatic chromosome number of this species is
2n=22.Acco roding to Levan s(1964)criterion , i ts karyotype w as fo rmulated as 2n=6st +16t.The SAT -chro-
mosome has no t been found in the observation.The ratio of the longest/ the shortest chromosome is 1.84 , there-
fore , the karyorype belong s to stebbin s“4A”type.The chromosome shape of the Lycoris radiata from Jiuhuashan
population is long oval ,which is reported fo r the first time.
Key words:Jiuhuashan populaion;Lycoris radiata ;new karyotype;chromosome
(责任编辑 巩 吉力)
442 安 徽 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2004 年