全 文 ：收稿日期:2009-07-10
作者简介:时丽冉(1970-), 女, 河北深县人 ,副教授 ,硕士, 主要从事细胞生物学教学和科研工作。 E-mail:SLR701212@163.com
大花秋葵染色体数目及核型分析
时丽冉 ,郭晓丽
(衡水学院 生命科学系 , 河北 衡水 053000)
摘要:用低温处理大花秋葵根尖 ,对其进行染色体数目及核型研究。结果表明 ,大花秋葵体细胞染
色体数目为 2n=32。核型公式为 K(2n)=2x =32=18m+10sm +4st ,核型分类属于 2B型 。部分
细胞具有 B染色体 。
关键词:大花秋葵;染色体数目;核型
中图分类号:S682　　文献标识码:A　　文章编号:1004-3268(2010)01-0087-03
Chromosome Number and Karyotype Analy sis of G ombo
(Abelmoschus esculentus L.Moench)
SHI Li-ran ,GUO Xiao-li
(Depar tment o f Life Science , Hengshui Univer sity , Hengshui 053000 , China)
Abstract:The Abelmoschus esculentus L.Moench is a perennial herbal flowe r.It s chromosome
number and karyo type were sudied using the ro ot tip t reated wi th low temperature t reatment.The
results show ed that the number of chromosome o f the Abelmoschus esculentus L.Moench w as
2n=32 , and the karyo type formula w as K(2n)=2x =32 =18m +10sm +4st , belong ing to 2B
type.B chromosome w as found in some cells.
Key words:Abelmoschus esculentus L .Moench;Chromosome number;Karyotype
　　大花秋葵(Abelmoschusesculentus L.Moench)
又名芙蓉葵 、草芙蓉 ,为锦葵科木杠属宿根多年生草
本植物。耐盐碱 、耐寒 , 对土壤要求不严。株高
100 ～ 150 cm ,花大 , 单生于枝上部叶腋间 , 花瓣 5
枚 ,花径达 24cm ,有白 、粉 、红等颜色 。花期 7-10
月。蒴果扁球形 ,果熟期 9-10 月。大花秋葵植株
高大 、生长健壮 、花大色艳 、花期较长 ,宜作为花境的
背景材料 ,植于岸边 、池边 、路旁 ,有花灌木和花篱的
效果 ,是良好的夏 、秋季观赏花卉[ 1] 。
目前未见到大花秋葵染色体数目及核型的分析报
道。鉴此 ,通过对大花秋葵的染色体数目与核型进行
研究 ,为传统的植物形态描述分类提供细胞学证据。
1　材料和方法
1.1　试验材料
大花秋葵种子于 2008年 10月采集于衡水学院
校园内 。
1.2　试验方法
种子用 0.1%HgCl2 消毒 10min , 清水冲洗干
净 ,浸泡 12 h ,滤纸法发芽 ,将培养皿放在 25℃恒温
箱内发芽 ,待胚根伸出 1 cm 左右时剪下 ,浸泡于蒸
馏水中 ,于 0 ～ 4℃冰箱低温处理 12 h。卡诺氏固定
液固定 2 ～ 24 h , 75%乙醇保存备用 。用前蒸馏水漂
洗 ,1mol/L 盐酸 60℃处理 10min ,蒸馏水洗净 ,改
良品红染色 30min ,常规方法压片 、封片。选择分散
良好的中期染色体在显微镜下拍照分析 ,染色体计
数至少观察统计 50个完整的中期分裂相 。核型分
析至少测量 5个细胞的染色体 ,参照李懋学和陈瑞
阳确定的标准[ 2] 。染色体的相对长度 、臂比及类型
参照 Leven等命名系统[ 3] 。核型类型参照 Stebbins
标准[ 4] 。凭证标本保存于衡水学院生命科学系细胞
生物学实验室。
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河南农业科学
DOI :10.15933/j.cnki.1004-3268.2010.01.027
2　结果与分析
2.1　大花秋葵染色体数目
通过观察大花秋葵根尖细胞染色体压片 , 选择
50个分散良好的中期染色体统计数目 , 确定大花
秋葵体细胞染色体数目为 2n=32条 , 占计数细胞
的94%。李懋学和陈瑞阳在核型分析标准化问题中
提出 , 85%以上的细胞具有恒定一致的染色体数目
时 , 即可认为是该植物的染色体数目。在观察中发
现 , 部分细胞中(约 30%)有 1 ～ 2个远小于正常染
色体的 B染色体(Bs)(图 1)。B染色体是指不与正
常染色体(As)配对 , 拥有自身进化历程的一类非必
需超数染色体。它通常小于A s , 具有不分离机制而
为非孟德尔遗传 , 且不携带具有重要效应的基
因[ 5] 。
图 1　大花秋葵中期染色体
2.2　大花秋葵染色体长度组成及核型分析
2.2.1　大花秋葵核型公式的确定　取 5个形态清
晰 、分散良好的染色体图像用显微摄像系统拍照 ,将
镜台测微尺在同等条件下拍照 ,以便测量染色体绝
对长度。用精密量角圆规准确测量 5个细胞染色体
的长臂 、短臂长度。取平均值 ,计算每条染色体的臂
比值(长臂/短臂),确定着丝粒位置类型 。在许多情
况下 ,绝对长度不是一个可靠的比较数值。因为预
处理条件和染色体缩短程度不同 ,所以即使是同一
植物 ,不同研究者所测得的绝对长度往往有明显差
异。而相对长度则是比较稳定的可比较数值 。相对
长度=每条染色体长度/染色体组总长度×100。具
体参数见表 1。从表 1可以看出 ,大花秋葵 32条染
色体中臂比值在 1.01 ～ 1.70 的染色体为中部着丝
点染色体(m),共 9 对 ,臂比值在 1.71 ～ 3.00 的染
色体为近中部着丝点染色体(sm),共 5对 ,臂比值
在 3.01 ～ 7.00的染色体称为近端部着丝点(st),共
2对 。根据以上数据 ,可以确定大花秋葵的染色体
核型公式为 K(2n)=2x =32=18m+10sm+4st 。
表 1　大花秋葵染色体参数
染色体
序号
染色体绝对
长度/μm
染色体相对
长度/ %
臂比(长臂/
短臂) 类型
1 0.67+2.22=2.89 1.98+6.56=8.54 3.31 st
2 1.11+1.67=2.78 3.28+4.93=8.21 1.50 m
3 1.17+1.58=2.75 3.46+4.67=8.13 1.35 m
4 1.02+1.67=2.69 3.01+4.93=7.94 1.64 m
5 0.86+1.68=2.54 2.54+4.96=7.50 1.95 sm
6 0.56+1.72=2.28 1.65+5.08=6.73 3.07 st
7 0.61+1.61=2.22 1.80+4.75=6.55 2.64 sm
8 0.58+1.47=2.05 1.71+4.34=6.05 2.53 sm
9 0.83+1.13=1.96 2.45+3.34=5.79 1.36 m
10 0.79+1.10=1.89 2.33+3.25=5.58 1.39 m
11 0.83+1.02=1.85 2.45+3.01=5.46 1.23 m
12 0.84+0.93=1.77 2.48+2.75=5.23 1.11 m
13 0.65+1.10=1.75 1.92+3.25=5.17 1.69 m
14 0.67+1.01=1.68 1.98+2.98=4.96 1.51 m
15 0.39+1.06=1.45 1.15+3.13=4.28 2.72 sm
16 0.43+0.89=1.32 1.27+2.63=3.90 2.07 sm
2.2.2　大花秋葵核型图和核型模式图的制作　根
据染色体的长短和形态特征进行同源染色体配对 ,
得到染色体核型图(图 2)。染色体核型图真实反映
了该植物染色体的信息 。根据表 1中所列各染色体
的相对长度平均值 ,用 Excel制作绘制核型模式图
(图 3)。核型模式图比较直观地体现了染色体组中
各条染色体的形态和相对大小。
图 2　大花秋葵核型图
2.2.3　大花秋葵核型分类　大花秋葵染色体总长
67.72μm , 平均长度 2.12μm , 属小型染色体(1 ～
4μm)。染色体长臂总长 43.7μm ,根据 Arano[ 6] 的计
算方法 ,染色体不对称系数=染色体长臂总长度/染
色体组总长度×100 ,大花秋葵染色体的不对称系数
为 64.5%,为较不对称类型。根据 Stebbins[ 4] 的“不
对称核型分析”分类标准 ,大花秋葵染色体中最长和
最短的染色体比值为 2.19 ,臂比大于 2.00的染色体
为 6对 , 占染色体总数的 37.5%, 应属于“2B”型。
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2010年第 1期
图 3　大花秋葵核型模式
3　讨论
植物的染色体数目与核型分析是对染色体的各
种特征进行定性和定量描述的一种基本方法 ,对研
究植物系统演化 、物种之间的亲缘关系 、起源 、进化
与分类 ,远缘杂交及遗传工程中的染色体鉴别具有
重要意义[ 7] 。植物染色体的数目形态等是最稳定的
细胞学特征之一 ,染色体的大小 、形态和结构具有多
样性 ,在不同分类群核型不同 ,这不仅表现在科间 、
亚科间 、属间 、种间 ,也表现在同种的不同居群中 。
核型分析可为研究生物的系统发育和近缘关系提供
依据 。与单纯的形态分类相比 ,染色体数据可以解
决常规形态分类难以解决的问题[ 8] 。本试验的研究
结果表明 ,大花秋葵的体细胞染色体数目为 2n =
32 ,核型公式 K(2n)=2x =32=18m+10sm+4st ,
染色体绝对长度变异范围 2.89 ～ 1.32μm ,不对称
系数 64.5%,属于较不对称类型 ,一般认为染色体
对称的植物为原始类型 ,不对称者属进化类型 ,因此
大花秋葵在进化程度上属于较进化类型 。首次在大
花秋葵部分体细胞中发现了 1 ～ 2 个不等的 B 染色
体。目前的研究认为 ,B染色体系统具有双重作用 ,
一方面通过对生长发育的影响来影响个体的适应
性 ,如增强植物的抗逆性 。另一方面 ,通过对变异性
的影响来影响群体的适应性[ 9] 。大秋花葵中的 B
染色体可能与它的抗性有关 。
本研究从细胞学 、遗传学角度确定了大花秋葵
的染色体数目 ,对其核型进行了系统地研究 ,为大花
秋葵的合理繁殖和栽培 ,培育出更加优良的品种具
有很好的指导价值 。
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河南农业科学