全 文 ：西北农业学报　２０１４，２３（１１）：１１８－１２２
Ａｃｔａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅ　Ｂｏｒｅａｌｉ－ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ　Ｓｉｎｉｃａ　 ｄｏｉ：１０．７６０６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３８９．２０１４．１１．０２０
网络出版日期：２０１４－１１－２７
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｏｉ／１０．７６０６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３８９．２０１４．１１．０２０．ｈｔｍｌ
三峡紫皮大蒜和百合大蒜染色体核型比较分析
收稿日期：２０１４－０４－０８　　修回日期：２０１４－０５－１０
基金项目：湖北省长阳土家族自治县科技攻关项目（２００７ＣＹＧ００８）。
第一作者：李晓玲，博士，副教授，主要从事三峡库区植物遗传资源研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｘｉａｏｌｉｎｇｇｚ＠１２６．ｃｏｍ
李晓玲，王雪松，程岁寒，章　波，杨　进
（教育部三峡库区生态环境工程研究中心，三峡大学，湖北宜昌　４４３００２）
摘　要　采用染色体常规制片方法，对三峡紫皮大蒜和百合大蒜进行染色体核型比较分析。结果表明，三峡
紫皮大蒜染色体数目为２ｎ＝２ｘ＝１６，染色体基数ｘ＝８，染色体核型公式为Ｋ（２ｎ）＝１６＝１２ｍ＋４ｓｍ，主要由中
部和近中部着丝点染色体组成，染色体相对长度组成为２ｎ＝１６＝２Ｌ＋６Ｍ２＋６Ｍ１＋２Ｓ，属于“２Ａ”型，核型不
对称性为６０．０４％；百合大蒜的染色体数目为２ｎ＝２ｘ＝１６，染色体基数ｘ＝８，染色体核型公式Ｋ（２ｎ）＝１６＝
１４ｍ＋２ｓｍ，主要由中部和近中部着丝点染色体组成；染色体的相对长度组成为２ｎ＝２Ｌ＋６Ｍ１＋６Ｍ２＋２Ｓ，属
于“２Ｂ”型。核型不对称性为６０．８８％。通过这２种植物核型分析比较，表明三峡紫皮大蒜和百合大蒜在进化
中属于比较原始的物种，百合大蒜的进化程度稍高于三峡紫皮大蒜，两者核型相似表明亲缘关系比较近，可能
两者基因交流比较频繁。
关键词　三峡紫皮大蒜；百合大蒜；染色体；核型分析
中图分类号　Ｑ２４３　　　文献标志码　Ａ　　　　　文章编号　１００４－１３８９（２０１４）１１－０１１８－０５
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　Ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｐｕｒｐｌｅ　Ｇａｒｌｉｃ
ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ　ａｎｄ　Ｗｈｉｔｅ　Ｇａｒｌｉｃ
ＬＩ　Ｘｉａｏｌｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｘｕｅｓｏｎｇ，ＣＨＥＮＧ　Ｓｕｉｈａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｂｏ　ａｎｄ　ＹＡＮＧ　Ｊｉｎ
（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｅｃｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ｒｅｇｉｏｎ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ
ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ　Ｈｕｂｅｉ　４４３００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｗａｓ　ｃｏｍ－
ｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｓｑｕａｓｈ　ｍｅｔｈｏｄ　ｕｓｉｎｇ　ｒｏｏｔ　ｔｉｐ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ
ｔｗｏ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｓ　２ｎ＝２ｘ＝１６，ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｉｓ　ｘ＝８ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｃｏｍｐｏｓｉ－
ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｂｏｔｈ　ｉｓ　２ｎ＝１６＝２Ｌ＋６Ｍ１＋６Ｍ２＋２Ｓ．Ｔｈｅ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｆｏｒｍｕｌａｓ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ
ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｓ　Ｋ（２ｎ）＝１６＝１２ｍ＋４ｓｍ　ａｎｄ　２ｎ＝１６＝１４ｍ＋２ｓｍ，ｒｅｓｐｅｃ－
ｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ａｓ．Ｋ％ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｗａｓ　６０．０４％
ａｎｄ　６０．８８％，ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅｓ　ｗｅｒｅ　２Ａａｎｄ　２Ｂｔｙｐｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｒｅｖｅａｌｅｄ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ
ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｓ　ｂｏｔｈ　ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ　ｔｏ　ａ　ｈｉｇｈｅｒ　ｄｅｇｒｅｅ，ｉｎ－
ｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｙ　ｂｅｌｏｎｇｓ　ｔｏ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｏｌｄ　ｏｒ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｐｌａｎｔ　ｉｎ　ｅｖｏｌｕ－
ｔｉｏｎａｒｙ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｔｈａｎ　ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ
ｉｎ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｔｈｅｙ　ｈａｖｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ，ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｙ　ｈａｖｅ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｇｅｎｅｔｉｃ
ｒｅｌａｔｅｄｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｙ　ｍａｙ　ｈａｖｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｔ　ｇｅｎｅ　ｆｌｏｗ　ｅｘｃｈａｎｇｅ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ａｒｅａ；Ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ；Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ；Ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ
　　大蒜（Ａｌｌｉｕｍ　ｓａｔｉｖｕｍＬ．）为百合科（Ｌｉｌｉａｃｅ－
ａｅ）葱属（Ａｌｌｉｕｍ）植物蒜的鳞茎，既是人们喜爱的
一种香辛蔬菜，又是一种常用的植物药，是一种药
食同源的保健食品。广泛应用于食品、医药、畜牧
业等多个领域。中国是世界大蒜种植的第一大
国，产量和出口量均居世界前列［１］。《本草纲目》
记载大蒜有散痈肿、除风邪、消毒气、除风湿、疗疮
癣、健脾胃、治肾气、治霍乱及解瘟疫等功能。大
蒜为天然的植物广谱抗生素。含有大蒜素、蛋白
质、脂类等多种有效成分［２］，因产地和品种的不同
品质差异较大［２］。大蒜在中国广为栽培，已有８０
多个品种［３］，其中三峡紫皮大蒜是湖北省特有地
方品种，属紫皮大蒜系列，具有头大瓣齐，色白皮
薄，香气浓郁，营养丰富等特点。外层皮白色，瓣
内皮紫红色，为蒜苗、蒜薹、蒜头多用品种，主要产
于长阳土家族自治县［２］。杨进等［２］对三峡大学紫
皮大蒜和百合（白皮）大蒜的品质进行了比较分
析，结果表明三峡紫皮大蒜在单个质量、单瓣质
量、水溶性提取物、蛋白质含量及挥发油等品质指
标上都优于市售百合蒜。但这些品质上的差异是
否与细胞学遗传基础，如染色体的数目和结构方
面的差异有关呢？为此，本研究旨在对三峡紫皮
大蒜和百合大蒜进行染色体核型比较分析，为揭
示两者细胞遗传学差异、遗传亲缘关系及系统演
化关系提供一定的细胞学基础和依据。植物染色
体的数目、形态特征是最稳定的细胞学特征之一。
染色体核型参数、核型类型可作为物种的系统演
化及其亲缘关系和分类鉴定的重要依据［４］。
１　材料与方法
１．１　材 料
三峡紫皮大蒜采自湖北省宜昌市长阳土家族
自治县乐园高山无公害蔬菜种植基地（３０°３６′４０″
Ｎ，１１０°３０′４７″Ｅ，海拔８０９ｍ），百合蒜购于湖北省
宜昌市大明农贸市场。
１．２　方 法
首先将大蒜瓣去皮，然后用细铁丝串起放在
盛清水的培养皿内，使根部与清水接触，在２５℃
恒温培养箱中培养２～３ｄ，待根尖长到根长至
２～３ｃｍ时于１０：００左右取材。对二氯苯饱和水
溶液中预处理３～４ｈ，蒸馏水清洗２～３次后，用
卡诺氏固定液［Ｖ（９５％乙醇）∶Ｖ（冰醋酸）＝
３∶１）在４～１５℃条件下固定２０～２４ｈ。将固定
后的材料取出用蒸馏水漂洗后置６０℃恒温水浴
锅中预热的１ｍｏｌ·Ｌ－１　ＨＣｌ中，解离１０ｍｉｎ然
后用蒸馏水冲洗２～３次，每次３ｍｉｎ。取一处理
好的根尖置于载玻片中央，用吸水纸吸去多余的
溶液，采用改良的石炭酸品红染色液，染色１０
ｍｉｎ后，压片，镜检，显微拍照。选择染色体分散
良好，形态清晰的片子，经冰冻脱水封片法制成永
久制片。
１．３　染色体核型分析
在１００倍德国Ｌｅｉｃａ公司ＤＭＲ多功能显微
镜及图像分析系统下镜检并拍照。每个种挑选
５０个分裂中期的细胞进行染色体数目的统计，确
定植物染色体的倍性。对进行核型分析的种类，
分别从５个以上根尖压片中，选择清晰且分散较
好的染色体分裂相供核型分析，将照相所得的染
色体图象进行编号并测量其长臂、短臂值。根据
所得的数据进行同源染色体配对组合，绘制核型
模式图，按长到短的顺序编号，最后取５个细胞的
平均值作为核型分析参数。核型分析按照李懋学
等［５］的标准进行，依据Ｌｅｖｅｎ等［６］的两点四区命
名系统和Ｋｕｏ等［７］所定标准对染色体类型进行
划分，并参照Ｓｔｅｂｂｉｎｓ［８］的分类标准，核型不对称
性系数计算用Ａｒａｎｏ［９］的方法。Ｌｅｖｅｎ等的两点
四区命名系统主要依据染色体着丝粒的位置，即
臂比；Ｋｕｏ等所定标准主要依据染色体的相对长
度系数。
染色体相关参数及计算公式：绝对长度＝放
大的染色体长度／放大倍数（单位以μｍ表示）；相
对长度＝染色体长度／染色体组总长度×１００％；
相对长度系数＝色体长度／全组染色体平均长度；
染色体长度比＝最长染色体长度／最短染色体长
度；核型不对称系数＝长臂总长／全组染色体总
长；臂比＝长臂长度／短臂长度；着丝点指数＝短
臂长／染色体全长
２　结果与分析
２．１　紫皮大蒜和百合大蒜染色体数目
分别选择紫皮大蒜和百合大蒜５０个染色体
分散良好的细胞观察计数，其中４３个细胞染色体
数目为２ｎ＝２ｘ＝１６，占计数总数的８６％，表明百
合大蒜和紫皮大蒜染色体数目均为２ｎ＝２ｘ＝１６
（表１和表２）。
２．２　紫皮大蒜和百合大蒜染色体核型
分别对５个细胞的染色体进行测量分析，取
平均值。将紫皮大蒜和百合大蒜１６条染色体分
·９１１·１１期 李晓玲等：三峡紫皮大蒜和百合大蒜染色体核型比较分析
别配为８对（图１）。按Ｋｕｏ等［７］的分类标准，可
将紫皮大蒜和百合大蒜的染色体分成４组，Ｌ组
（第１对），Ｍ２组（第２、３、４对），Ｍ１组（第５、６、７
对），Ｓ组（第８对），其染色体相对长度组成均为
２ｎ＝１６＝２Ｌ＋６Ｍ２＋６Ｍ１＋２Ｓ。按Ｌｅｖａｎ等［６］
的分类标准，紫皮大蒜染色体核型公式为 Ｋ（２ｎ）
＝１６＝１２ｍ＋４ｓｍ，染色体组总长为１０５．８８μｍ，
最长染色体为１７．１８μｍ，最短染色体为９．５１
μｍ，最长染色体是最短染色体的１．８１倍，臂比值
变化范围为１．１８～２．７０，臂比大于２的染色体有
２条，为全组染色体的１２．５％（表１、图１和图２），
依据Ｓｔｅｂｂｉｎｓ［８］的核型分类标准，属于“２Ａ”型，
表１　紫皮大蒜染色体核型参数（珔ｘ±ｓ珔ｘ）
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｍｅｔａｐｈａｓｅ　ｐｌａｔｅｓ
序号
Ｎｏ．
染色体长／μｍ　Ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
短臂
Ｓｈｏｒｔ　ａｒｍ
长臂
Ｌｏｎｇ　ａｒｍ
全长
Ｔｏｔａｌ
臂比
Ａｒｍ　ｒａｔｉｏ
相对
长度／％
Ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｌｅｎｇｔｈ
相对长度
系数
Ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｌｅｎｇｔｈ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
类 型 Ｔｙｐｅ
Ｌｅｖａｎ　 Ｋｕｏ
１　 ７．５４３　４±０．３６７　２　 ９．５２７　３±０．４３９　３　１７．１８４　２±０．６２０　７　１．２７６　９±０．１９５　２　 １６．５６　 １．３２４　６ ｍ Ｌ
２　 ６．２９５　３±０．２４５　６　 ９．０６８　０±０．５２２　０　１５．３６３　４±０．７５３　５　１．４３５　５±０．１０６　５　 １３．２　 １．０５５　７ ｍ Ｍ２
３　 ５．９７７　９±０．６０８　６　 ８．３８４　１±０．２０４　３　１４．３６１　７±０．７６５　５　１．４７５　９±０．３３１　５　 １３．８１　 １．１０４　５ ｍ Ｍ２
４　 ５．６０５　０±０．４８１　６　 ７．８６４　１±０．２１２　０　１３．４６９　２±０．６０９　９　１．４６１　５±０．３３４　９　 １３．７３　 １．０９８　８ ｍ Ｍ２
５　 ４．７０６　１±０．２２０　９　 ８．１８７　７±０．８３４　９　１２．８９３　８±０．６７３　０　１．８０６　１±０．７１７　２　 １２．２９　 ０．９８３　３ ｓｍ　 Ｍ１
６　 ３．２７６　７±０．１９７　３　 ８．７２４　３±０．６９７　７　１２．００１　１±０．７４１　５　２．７００　１±０．６１８　５　 １１．２８　 ０．９０２　４ ｓｍ　 Ｍ１
７　 ５．１１８　２±０．２８６　６　 ５．９９４　８±０．２７７　０　１１．１００　３±０．５４０　８　１．１７８　９±０．１０３　８　 １０．０６　 ０．８０５　１ ｍ Ｍ１
８　 ３．６６９　７±０．２２６　９　 ５．８１９　９±０．２８３　１　 ９．５１０　９±０．４６０　１　 １．６０３　８±０．１９４　２　 ９．０７　 ０．７２５　５ ｍ Ｓ
表２　百合大蒜染色体核型参数（珔ｘ±ｓ珔ｘ）
Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｍｅｔａｐｈａｓｅ　ｐｌａｔｅｓ
序号
Ｎｏ．
染色体长／μｍ　Ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
短臂
Ｓｈｏｒｔ　ａｒｍ
长臂
Ｌｏｎｇ　ａｒｍ
全长
Ｔｏｔａｌ
臂比
Ａｒｍ　ｒａｔｉｏ
相对
长度／％
Ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｌｅｎｇｔｈ
相对长度
系数
Ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｌｅｎｇｔｈ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
类 型 Ｔｙｐｅ
Ｌｅｖａｎ　 Ｋｕｏ
１　 ９．９９０　８±０．４３６　９　１０．７６５　１±０．０６８　１　２０．７５５　９±０．５０５　０　１．１２６　７±０．０８８　５　 １６．６９　 １．３４２　９ ｍ Ｌ
２　 ４．８０３　７±０．２６３　２　１１．６５７　６±０．６１１　５　１６．５４２　９±０．８３１　１　２．２１８　０±０．２８１　９　 １３．３０　 １．０７０　３ ｓｍ　 Ｍ２
３　 ６．６９７　１±０．０９１　７　１０．６１０　６±０．０５１　１　１７．３０７　７±０．１４２　７　１．３３３　８±０．１３４　４　 １３．９１　 １．１１９　８ ｍ Ｍ２
４　 ７．７６２　６±０．４５２　６　 ９．４５４　９±０．１４３　２　１６．３９９　８±０．１５９　３　１．１７１　５±０．２２２　２　 １３．８４　 １．０６１　１ ｍ Ｍ２
５　 ６．５２７　７±０．０３５　４　 ８．８８０　７±０．０４１　９　１５．４０８　４±０．００６　５　１．１２２　２±０．０６３　６　 １２．３９　 ０．９９６　９ ｍ Ｍ１
６　 ５．７４３　３±０．２４０　１　 ８．３９８　１±０．０４２　８　１４．１４１　５±０．２８２　８　１．２７４　２±０．１１１　８　 １１．３７　 ０．９１５　０ ｍ Ｍ１
７　 ４．０６６　７±０．０３４　０　 ８．５４８　６±０．２４６　２　１２．６１５　１±０．２８０　２　１．９８６　８±０．２７５　２　 １０．１４　 ０．８１６　２ ｍ Ｍ１
８　 ３．４７７　６±０．０２９　７　 ６．８９４　０±０．０４３　２　１０．３７２　１±０．０１３　５　１．５４６　２±０．２００　６　 ８．３４　 ０．６７１　１ ｍ Ｓ
Ａ．紫皮大蒜　Ｐｕｒｐｌｅ－ｓｋｉｎｎｅｄ　ｇａｒｌｉｃ；Ｂ．百合大蒜　Ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ
图１　紫皮大蒜和百合大蒜的中期染色体和核型（ｂａｒ＝１０μｍ）
Ｆｉｇ．１　Ｍｅｔａｐｈａｓｅ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ａｎｄ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ－ｓｋｉｎｎｅｄ　ｇａｒｌｉｃ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ
·０２１· 西　北　农　业　学　报 ２３卷
是一种对称程度较高的染色体组，根据 Ａｒａｎｏ［９］
的计算方法，核型不对称系数 （Ａｓ．Ｋ％）为
６０．０４％（表３）。因此，紫皮大蒜属于较中等的对
称核型，进化程度较低。而百合大蒜染色体的核
型公式为Ｋ（２ｎ）＝１６＝１４ｍ＋２ｓｍ，染色体组总
长为１２３．５４μｍ，最长染色体为２０．７６μｍ，最短
染色体为１０．３７μｍ，最长染色体是最短染色体的
２．０１倍，臂比值变化范围为１．０８～２．２２，臂比大
于２的染色体有２条，为全组染色体的１２．５％
（表２，图１和图２），依据Ｓｔｅｂｂｉｎｓ［８］的核型分类
标准，属于“２Ｂ”型，是一种对称程度中等的染色
体组，核型不对称系数（Ａｓ．Ｋ％）为６０．８８％。因
此，百合大蒜属于较中等的对称核型，进化程度较
紫皮大蒜高。
Ａ．紫皮大蒜　Ｐｕｒｐｌｅ－ｓｋｉｎｎｅｄ　ｇａｒｌｉｃ；Ｂ．百合大蒜　Ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ
图２　紫皮大蒜和百合大蒜核型模式图
Ｆｉｇ．２　Ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ－ｓｋｉｎｎｅｄ　ｇａｒｌｉｃ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ
表３　紫皮大蒜和百合大蒜的核型对比
Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｏｆ　ｐｕｒｐｌｅ－ｓｋｉｎｎｅｄ　ｇａｒｌｉｃ　ａｎｄ　ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ
大蒜种
Ｓｐｅｃｉｅｓ
ｏｆ　ｇａｒｌｉｃ
核型公式及染色
体相对长度组成
Ｋａｒｙｏｔｙｐｅ　ｆｏｒｍｕｌａｓ
ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ
ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
染色体长度比
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
ｌｅｎｇｔｈ　ｒａｔｉｏ
臂比
Ａｒｍ
ｒａｔｉｏ
核型不对称
系数％
（ＡＳ．Ｋ％）
Ｎｕｃｌｅａｒ
ａｓｙｍｍｅｔｒｙ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
臂比大于
２的比例
Ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
ｏｆ　ａｒｍ　ｒａｔｉｏ
ｇｒｅａｔｅｒ
ｔｈａｎ　ｔｗｏ
相对长度
变化范围
Ｒｅｌａｔｉｖｅ
ｌｅｎｇｔｈ　ｒａｎｇｅ
类型
Ｔｙｐｅ
紫皮大蒜
Ｐｕｒｐｌｅ－ｓｋｉｎｎｅｄ　ｇａｒ－
ｌｉｃ
２ｎ＝１６＝１２ｍ＋４ｓｍ＝２Ｌ＋
６Ｍ２＋６Ｍ１＋２Ｓ １．８１　 １．４４０　 ６０．０４　 １２．５００　 １６．２３～８．８９　 ２Ａ
百合大蒜
Ｗｈｉｔｅ　ｇａｒｌｉｃ
２ｎ＝１６＝１４ｍ＋２ｓｍ＝２Ｌ＋
６Ｍ２＋６Ｍ１＋２Ｓ ２．０１　 １．４７２　 ６０．８８　 １２．５００　 １６．６９～８．３４　 ２Ｂ
３　讨 论
细胞学标记主要是指染色体核型和带型。核
型如染色体的数目、大小、随体及着丝点位置等，
是代表一个物种的染色体特征。一种生物的染色
体核型是相对稳定的，因此，它可以作为植物学分
类及遗传研究的重要手段，染色体核型分析反映
了物种染色体水平的整体特征，研究和比较物种
的染色体核型可以确定物种本身的遗传学特征，
有助于揭示物种的系统演化及判断和分析物种间
的亲缘关系。
通过对三峡紫皮大蒜和百合大蒜的染色体核
型比较分析，２种大蒜的染色体数目皆为１６条，
染色体基数ｘ＝８，表明这２种大蒜的染色体数目
比较稳定，在进化和驯化过程中并未丢失染色体
或获得额外的染色体。２种大蒜染色体相对长度
按照Ｋｕｏ等［７］的分类标准均分为４组，染色体均
具有１对长染色体，３对中长染色体，３对中短染
色体，１对短染色体，它们缓慢的进化中会保持一
定的相对稳定性。Ｓｔｅｂｂｉｎｓ［８］通过对植物核型资
料的分析，将染色体核型按对称性程度的高低分
为１２ 种类型（１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ；１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ；
１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃ），认为核型对称性程度越高的生
物，其染色体变异越小，进化程度也越低；对称性
程度越低的生物，其染色体变异越大，进化程度越
高。本研究染色体基数为ｘ＝８的紫皮大蒜和百
合大蒜，其核型分别属于２Ａ型和２Ｂ型；最长／最
短染色体之比值是百合大蒜较大（表３）。根据
Ｓｔｅｂｂｉｎｓ［８］的观点：高等植物核型进化的基本趋
势是由对称向不对称方向发展，系统演化上处于
·１２１·１１期 李晓玲等：三峡紫皮大蒜和百合大蒜染色体核型比较分析
比较古老或原始的植物，往往具有较对称的核型，
而不对称的核型则通常出现在较进化或特化的植
物中，同时根据大蒜染色体的核型不对称系数
（Ａｓ．Ｋ％），紫皮大蒜为６０．０４％，百合大蒜为
６０．８８％，表明２种大蒜具有密切的亲缘关系，大
蒜在系统演化上是一种比较原始的植物类群，百
合大蒜较三峡紫皮大蒜进化程度高。因此，百合
大蒜的进化程度要明显高于紫皮大蒜。Ｓｔｅｂ－
ｂｉｎｓ［８］也曾提出从中部着丝粒到近中部以及近端
部着丝粒染色体的进化中，至少要发生染色体间
不等罗伯逊易位或同一染色体的臂间不等倒位或
染色体内转化（ｉｎｔｒａｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ　ｓｈｉｆｔ）。因此，
大蒜染色体的核型是相对原始的，它们的进化趋
势是紫皮大蒜→百合大蒜。
杨进等［２］对三峡紫皮大蒜和百合大蒜的品质
进行了比较研究，结果表明，三峡紫皮大蒜在单个
质量、单瓣质量、水溶性提取物、蛋白质含量及挥
发油等品质指标上都优于市售百合蒜。本研究结
果也表明两者染色体结构方面有差异，虽然两者
核型均由中部和近中部着丝粒染色体组成，但两
者数量不一样，二者品质上的差异可能与它们细
胞学遗传基础的差异有关，当然这需要对二者之
间的相关性进行深入研究。
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·２２１· 西　北　农　业　学　报 ２３卷