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山葵的核型分析研究



全 文 :第 30卷第 4期         西 南 大 学 学 报(自然科学版)           2008年 4 月
Vol.30 No.4 Journal of Southw est Unive rsity (N atural Science Edi tion) Apr. 2008
文章编号:1673-9868(2008)04-0135-04
山葵的核型分析研究①
崔 翠 ,  何凤发
西南大学 农学与生物科技学院 , 重庆 400716
摘要:山葵为十字花科山嵛菜属多年生草本植物 , 具有强烈的香辛味 , 是一种高级蔬菜和药用植物.利用茎尖压片
法和捣碎涂片方法进行山葵染色体制片 , 统计山葵染色体的数目并进行核型分析.结果显示 , 山葵核型公式为 2n
=2x=26=24m(2S A T)+2sm , 属“1B”核型.
关 键 词:山葵;染色体;核型
中图分类号:Q949.748.3 文献标识码:A
山葵又名山嵛菜 , 为十字花科山嵛菜属多年生草本半阴生植物 , 原产中国和日本[ 1 , 2] .其根状茎不仅含
有丰富的营养 , 而且含有一种黑芥子甙(sinig rin)类的物质.这类物质能使山葵产生强烈的辛辣味及特殊的
芳香 , 具有很强的杀菌和助消化功能 , 还能促进淀粉性食物的消化 , 稳定胃肠中的维生素 C , 消灭消化道中
寄生虫 , 具有良好的防病治病作用[ 3 , 4] .将山葵的根状茎磨成糊是日本 、韩国等地人们鲜食生鱼片等海鲜的
必备调味品 , 近年来国内一些大中城市也开始从国外进口山葵 , 而且食用量正逐年增加[ 5] .
山葵在日本栽培已经有 350年的历史 , 我国野生山葵资源也十分丰富 , 近几年更广为栽培 , 但对山葵
的研究主要集中在栽培 、种苗生产 、资源调查等方面[ 6] , 对其遗传研究则相当薄弱.山葵的染色体研究很
少有报道 , 主要原因在于山葵染色体小.随着山葵的利用日益广泛 , 了解山葵的遗传学特性显得非常必要.
本文拟对其染色体数目进行统计 , 并进行核型分析 , 为其进一步遗传研究奠定基础.
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为从日本引进山葵品种“岛根” , 试验在西南大学农学与生物科技学院作物综合改良实
验室进行.
1.2 方  法
1.2.1 压 片 法
取生长旺盛的山葵试管苗 , 在解剖镜下剥离茎尖(5 mm 左右), 快速投入0.002 mol/ L 8-羟基喹林溶液
中 , (20 ~ 25)℃下预处理 5 ~ 6 h.然后用卡诺氏固定液(无水乙醇∶冰醋酸=3∶1)固定 12 h , 95%酒精清
洗后 , 用 75%酒精在 0 ~ 4 ℃保存备用.将处理后保存的茎尖材料清水清晰 , 用1 mo l/L HCl在60 ℃恒温
①收稿日期:2007-09-25
基金项目:国家星火计划资助项目(2002EA812002);重庆市科委应用基础资助项目(2003023).
作者简介:崔 翠(1974-), 女 , 内蒙古赤峰人 , 讲师 , 主要从事应用生物技术及栽培生态研究.
通讯作者:何凤发 , 副教授.
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2008.04.032
水浴锅中解离 15 min左右 , 清水冲洗干净后压片.
1.2.2 捣碎涂片法
参考何凤发等方法[ 7-9] , 取生长旺盛的试管苗并在解剖镜下剥离茎尖 , 快速投入0.002 mol/L 8-羟基
喹林+2.5 mL/ L风油精的混合溶液中 , 预处理 4 ~ 5 h.蒸馏水冲洗后用 0.075 M KCl溶液低渗处理 25
min.蒸馏水冲洗残余的 KC l溶液 , 再用固定液(无水甲醇∶冰醋酸=3∶1)将材料固定 0.5 ~ 2 h.固定后
的茎尖放在脱脂的干净载玻片上 , 滴一滴固定液 , 用镊子柄将材料均匀地敲打到载玻片上 , 然后火焰干燥.
用 5%Giemsa染液(pH =6.8)染色 15 min左右.
1.2.3 染色体数目的确定及其核型分析
选取染色体充分分开 、数目完整 、轮廓清晰 、背景干净的分裂细胞 60个 , 统计其染色体数目 , 确定试
验材料染色体数目.选那些细胞分散 、染色体平展互不缠连 、分裂相清晰的制片进行拍照 , 照片放大后取5
个细胞进行核型分析.在核型分析时 , 结合显微镜下观察结果和照片确定染色体的着丝粒位置 , 并测量染
色体的绝对长度 , 计算其相对长度和臂比值.根据李懋学的染色体划分标准对染色体进行分类[ 10] .依据
S tebbins等对核型的分类进行山葵染色体组对称性判断[ 11 , 12] .
2 结果与分析
2.1 山葵染色体数目的确定
利用山葵组培苗茎尖进行染色体制片 , 选取染色体充分分开 、数目完整 、轮廓清晰 、背景干净的分裂
细胞 60 个 , 结果显示染色体数目达到 26 条的细胞为 41 个 , 约占 68.3%, 24 条的细胞为 13 个 , 占
21.7%, 其余的细胞内染色体数目分别为 18 ,21 , 23 ,25条.由于大多数细胞内染色体恒定在 26条 , 且染色
体能够配对 , 所以可以认为山葵染色体基数 x=13 , 染色体数目 2n=2x =26.
2.2 核型分析
在观察的近 100个细胞中选取染色体形态清晰的 5个细胞分别测量染色体的绝对长度(长臂和短臂长
度), 由于每个细胞染色体缢缩程度不同 , 测量出每个细胞中染色体长度差异较大 , 因此需计算每个细胞内
染色体的相对长度 , 利用其相对长度求出平均值 , 得出核型参数(表 1).核型分析中的染色体相对长度和
臀比的计算以及着丝点位置的确定均按李懋学植物染色体分类标准[ 10] .结果显示 , 山葵的染色体较小 , 染
色体相对长度变幅在 3.99%~ 14.79%之间 , 其中 1 ,2 ,3 ,5 , 6 ,7 ,8 , 9 ,10 ,11 ,12和 13号染色体臂比变幅在
1.01 ~ 1.66之间 , 为中部着丝粒染色体 , 2号染色体的短臂上具有随体;臂比大于 1.71 的只有 4号染色
体 , 且小于 3.0 , 为近中部着丝粒染色体.所以可以判断山葵染色体核型公式为 2n=2 x=26=24m(2S AT)
+2sm.核型模式如图 1 , 因同一组染色体中最长与最短染色体长度比值为 3.71 , 染色体臂比大于 2∶1的
染色体有 0对 , 据Stebbins(1971)按不对称性程序对染色体核型进行分类的方案[ 11] , 可以分析出山葵的不
对称性核型属于 1B类型.
表 1 山葵核型参数
染色体序号 相对长度/ %长臂 短臂 总长 臂比 类型
1 7.80 6.98 14.79 1.12 m
2 4.91 4.41 * 9.32 1.11 m(SAT)
3 4.70 3.71 8.41 1.27 m
4 5.27 2.79 8.07 1.89 sm
5 3.97 3.85 7.82 1.03 m
6 3.94 3.62 7.56 1.09 m
136 西南大学学报(自然科学版)     投稿网址 http://xbg jx t.sw u.cn     第 30卷
  续表
染色体序号 相对长度/ %长臂 短臂 总长 臂比 类型
7 4.47 2.70 7.17 1.66 m
8 3.57 3.33 6.90 1.07 m
9 3.41 3.39 6.80 1.01 m
10 3.36 3.23 6.60 1.04 m
11 3.46 2.99 6.45 1.16 m
12 3.30 2.82 6.12 1.17 m
13 2.01 1.98 3.99 1.01 m
  注:“ *”指随体在该染色体上 , 其长度包含随体长度.
图 1 山葵核型模式图
3 讨  论
目前对山葵的染色体数目及其核型研究还是一个空白 , 原因在于其染色体小 , 数目多 , 人们对其重
视程度不够.随着山葵在我国种植面积的扩大和它作为调味品 、保健品方面研究的深入及大家对其的认
同 , 针对山葵进行遗传研究和进行品种选育将会引起大家的重视 , 其染色体数目的多少和核型组成也会
成为大家关注的研究方向.本研究以山葵“岛根三号“的试管苗为材料 , 取其茎尖进行了压片和捣碎涂片
方法制片 , 确认山葵染色体数目为 26条 , 核型组成为 2n=2x =26=24m(2S AT)+2sm.核型不对称性
属于 1B类型.
本试验采用两种方法制片 , 以选出一种比较适合于山葵核型分析的方法.常规压片法在山葵制片中
方法简单 , 染色体数目清楚 , 在绝大部分情况下会使染色体发生高度浓缩 , 着丝粒的位置不大容易确
认 , 必须结合显微镜和多个细胞综合进行分析 , 才能进行染色体组型分析.前人研究认为利用 8-羟基喹
林和风油精的混合溶液进行预处理后再进行捣碎涂片 , 细胞质粘度下降 , 染色体很容易分散开 , 不易造
成因为压片操作不当引起的染色体变形问题 , 但是在本研究中发现利用该方法制片时 , 捣碎茎尖所用的
机械力不易掌握 , 风油精处理后在近着丝粒区域上显示了一定的带纹 , 染色体细长但是不易区分头尾 ,
不利于进行组型分析.
参考文献:
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A Primary Study of the Karyotype of Wasabia
CUI Cui ,  HE Feng-fa
School of Agronomy and Biotechnology , Southwest Universi ty , Chongqing 400716 , China
Abstract:Wasabia (Eutrema wasabia (Sieb.)Maxim.)is a member of Crucife rae.Wasabia is valuable
bo th fo r culinary and medicinal purpo se.In this experiment , by squash and smear chromosome preparation
methods , chromosome numbe r and karyo type of w asabia w ere analyzed.The resul ts demonst rated that i ts
kary otype fo rmula is 2n=2x=26=24m(2S AT)+2sm and is of the “1B” ty pe.
Key words:wasabia;chromosome;kary otype
责任编辑 夏 娟    
138 西南大学学报(自然科学版)     投稿网址 http://xbg jx t.sw u.cn     第 30卷