全 文 ：紫花首蓓和毛曹子染色体组型的研究
杨根凤 赵传孝
( 长春 , 吉林省生物研究所 )
植物细胞染色体组和组型的分析对于研
究植物的系统发生 、 遗传规律 、 遗传育种 ,
以及物种间的亲缘和对种间杂种的鉴定等都
是很有价值的 , 也是细胞遗传学 、 细胞形态
学和细胞分类学研究的基本方法之一 。
紫花 首 楷 ( M e d ` e a夕0 s a t `。 a L . ) 是
一种优 良豆科多年生牧草 , 已有两千多年的
栽培历史 。 主要分布在我 国西北 、 华北 、 东
北等地 。 由于紫花首稽适应性广 、 抗寒抗冬
性强 , 又能耐旱 、 耐瘩 、 耐盐碱和风沙 , 产
量高 , 质量好 , 营养丰富 , 适 口性好 , 因此
被公认为 “ 牧草之王 ” 。
毛曹子 (厂` c i a v ` l l o,s a R o t h ) 属 豆科
巢菜属一年生或两年生草本植物 。 毛曹子茎
枝柔软 , 生长茂盛 , 多叶片 , 营养价值高 ,
含丰富的蛋 白质和矿物质 , 适 口性较好 , 各
种家畜都爱吃 。 它抗寒 抗 早 力 强 , 又耐践
踏 , 是适于放牧的优 良牧草 。
以上两种牧草 目前在全国各地均有较大
面积的栽培 , 为了改 良草种 , 提供牧草育种
的细胞学依据 , 近几年来我们做了紫花首蓓
和毛若子的细胞学工作 。
材料与方 法
供试紫花首楷种子 (公农一号 ) 取 自吉
林省农科院畜牧所 , 毛若子种子取自内蒙哲
盟畜牧所 。 两种实验材料均用植物细胞染色
体压片方法 。 首先取种子浸泡 24 小 时 , 放在
培养器 中置于 25 ℃温 箱 内 发芽 , 次 日早晨
8 : 0 0一 8 : 30 取材 (此时根尖长约 1 . 5一 2 . 0厘
米 ) , 这时细胞的中期分裂相较多 , 然后放
入饱和的对二氯苯溶液中处理 3 小时 , 用蒸
馏水冲洗 , 放入卡诺固定液 中 (酒 精 3 : 冰
醋酸 1 ) 固定 12 小时后用 95 %酒精洗二次 ,
再转入 70 % 的酒精中保存待用 。
制片时先进行 解 离 。 材料加 I N 盐酸置
于 60 ℃ `巨温水浴锅内解离 10 分钟 , 用水冲净
加 4 % 的铁矶溶液媒染 40 分钟 , 再用水冲洗
干净后加 0 . 5% 的苏木精染液染色 30 分钟 , 用
45 %的醋酸分色 、 压片 , 置于显 微 镜 下 观
察 。 然后挑选 中期分裂相多 、 染色体分散好
的清晰的切片制成永久切片 , 进 行 显 微 照
相 、 放大 。 然后把每个细胞中的每条染色体
沿边缘剪下 , 测量它们的长 、 短臂长度 , 染
讨 论
羊草小抱子的无丝分裂对其雄配子体正
常发育的影响很大 。 无丝分裂后形成的大量
不育花粉粒必然影响到羊草的结实率 , 但我
们对其它地区数十份材料的观察中没有发现
这种现象 。 因此 , 羊草小抱子无丝分裂的普
遍性及其发生的原因还有待于进一步研究 。
参考文献
〔 1 〕段晓刚等 , 1 9 8 4 : 羊草染色体组型分析 , 中国草
原 ( 1 ) o
〔 2 〕段晓刚等 , 1 9 8 4 : 羊 草小抱子母细胞数分裂的研
究 , 『卜国草原 ( i ) 。
〔 3 〕段晓刚 , 1 9 8 3 : 羊草小抱子 的 无 丝 分 裂 , 遗传
( 2 )
.
色体全长 。 并按测得的染色体长度 , 按大小
顺序排列 , 进行同源染色体配对 。 根据所测
染色体长度和相对长度 、 臂 比 指 数 ( 1 . 。
一 1 . 7的为中部 着丝点— M , 1 . 7一 3 . 0的为近 中部着丝点— S M , 3 . 0一 7 . 0的为近端部着丝点— S T , 7 . 0以上的为端部着丝点— T ) 的计算标准来确定着丝点位置 。结果与分析
我们观察了76 个紫花首蓓细胞 , 其中61
个细胞的染色体数是 32 。 因此我们确定紫花
首楷的染色体数为 2n 二 32 。
我们从 15 个紫花首楷分裂中期 的细胞中
选择染色体分散比较好 , 图象较清晰的制片
进行了测量和核型分析 。 结果表明 , 紫花首
楷每个细胞 的16 对染色体均 为 中 部 着丝点
(M )
, 没有亚中部和端部着丝点 。 第 1 对
染色体的长度和第 16 对染色体的长度之间相
差只有 1 . 1微米 , 染色体之间的 大 小差异不
大 。 第 1 对染色体到第 16 对染色体的长度依
次均匀逐渐变小 , 每两对染色体之间的长度
差别不到0 . 1微米 。 第 1 5 、 16 对染色体的短臂
上具随体 , 这一特征 比较明显 , 这两对染色
体比较容易和其它的染色体区分开 。 这 16 对
染色体的总长度为 8 2 . 8 7微米 , 最长 的 第 1
对染色体的长度是最短的第 16 对染色体长度
的 1 . 4 9倍 , 平均臂比是 1 . 23 倍 , 每两对染色
体之间的相对长度也较接近 。 我们认为紫花
首楷的染色体组型是对称性的 ( < 2 . 0) 。
对毛苔子细胞 的观察表明 , 其细胞染色
体数均为 2n = 1 4 。 我们还选出 15 个细胞染色
体分散较好而较清晰的片子进行了测量 以及
染色体组型分析 。 结果表明 ,毛苔子的 7 对染
色体中第一 、 二 、 四对染色体为亚中部着丝
点 ( S M ) , 其余的四对染色体 为 中部着丝
点 ( M ) , 没有近端部和端部着丝点 。 第一
和第七对染色体长度之间相 差 1 . 2微 米 , 差
别不大 。 第三对染色体的短臂上具随体 ,这一
特征很明显 , 而且比较容易地区别于其它的
染色体 。 第一对染色体的长度到第七对染色
体的长度之间大小差别甚小 , 它们依次逐渐
变小 。 每两对染色体长度之间 相 差 0 . 3微米
图 2 毛苔子染色体组型模式图
图 1 紫花首拾染色体组型模式图
左右 , 差异不明显 。 这七对
染色体的总长度为 5 7 . 0 2微
米 , 最长的第一对染色体是
最短的第七对染色体的 1 . 34
倍 , 平均臂比是 1 . 51 倍 , 每
两对染色体之间的相对长度
差别也不大 。 因此我们认为
毛苔子的染色体组型也属于
对称性的 。
讨 论
首楷属的种类很多 , 在欧亚非三洲共有
伪种之多 , 不同种之间其染色体数 目变化较
大 。 有 16 条约占总数的 72 % , 32 条约 占总数
的 17 % , 4 8条约 占总数的 3 % , 14 条约占总
数的 7 % 。 该属的染色体基数为 8 的整倍数
者 占92 %左右 , 因此确定首楷属的染色体基
数为 8 。 K as h a k . J等对紫花首楷的 研 究表
明 , 该种有 2 个亚种 , 一个是二倍体 , Z n 二
2 二 二 1 6 ; 另一个是四倍体 , Z n = 4二 = 32 。 他
指出 , 四倍体分布广泛 , 如西伯利亚的主要
种 。 我们从各地引种的紫花首楷的细胞染色
体数均为 32 条 , 因此我们认为当前生产上采
用的紫花首楷栽培种为 四倍体 , 即 Z n = 4戈 =
3 2 , 这与K a s h a k . J的结果是 (下转第 4 7页 )
上是垂穗披碱草的一个生态型 。 对于玛多地 的情况下 , 播种当年一般只能长高 4 一 12 厘
区高寒 、 干旱 、 土壤结构性差的生境具有很 米 , 无利用价值 。 第二年 以后四 月 下 旬 返
强的适应能力 。 根据我们几年来对其驯化种 青 , 八月下旬种籽成熟 , 生育期 12 0天左右 。
和野生种的实地观察 , 在海拔 4 2 0 0一 4 8 0 0米 4 . 产草量高 该品种植株较高大 , 分
的玛多地区普遍 生 长 良好 , 在 4 5 0 0米 以下 桑力较强 。 一般亩产鲜草 6 0 公斤左 右 , 试
地区 生长更好 。 其耐寒能力强 , 在生长季内 验田最高亩产量为 1 5 0 0公斤 。 唯叶量较少 。
频繁地出现霜冻 , 有时夜间气温甚至下降到 5 . 结实性好 在水肥条件较好的情况
一 10 ℃ , 但其大多数植株仅上部叶尖受到冻 下 , 不仅生殖枝数量明显增加 , 而且穗长和
害 。 在水肥条件优越而生长茂盛时 , 由于株 每小穗的花数等都有较明显的增加 。 一般亩
体含水份较大而受害程度相对要重一些 , 有 产种籽 50 公斤左右 , 试验田最高折合亩产籽
时出现部分袱籽 。 而在同样条件下 引进品种 量为 8 8 . 9公斤 。
受害要重得多 。 在孕穗期和抽穗期引进种多 6 . XIJ 牧两用 该品种刘割以后的草茬
数花序和上部叶片冻死 , 呈 白色 。 有少量植 和在生活二年 以上的生长季内均 可 放 牧 利
株甚至整个地上部分被冻死 。 极端最低气温 用 。
下降到 一 48 . 1 ℃时 , 本品种仍能安全越冬 。 7 . 宜于机械化作业 该草种籽无毛 ,
喜湿润生境 , 多生于山间沟谷及河岸路边等 芒短 、 茎杆直立 , 密植时不倒伏 , 籽 粒 较
处 , 遇潮湿条件生长更佳 。 根系发达 , 抗旱 大 , 从种到收均能适应机械化作业 。
能力较强 。 在高寒牧区 6 一 g 月份气温和降 8 . 易于栽培 本品种对栽培技术并不
水高峰同时出现的情况下 , 它能很好地利用 苛求 , 只要选择土层较厚的滩地 , 施 足 底
自然降水迅速生长 。 最快时一天能长高 3 厘 肥 , 按一般的方法和步骤进行栽培 , 无须田
米 。 对土壤的适应性较广 。 能在含有较粗糙 间管理 , 就可获得较高的产量 。 除施足基肥
砾石的贫瘩沙壤和微碱性土壤上生长 , 在质 外 , 有条件时最好在其分菜和拔节期按每亩
地较细的沙壤和壤土中生长最为繁茂 。 但在 不低于 60 斤数量各追施氮肥一次 , 这样牧草
粗砂土中或砾石滩地上生长不佳 , 甚至根本 产量可提高一倍以上 , 种籽产量可 提 高 0 . 7
不出现生殖枝 , 营养枝稀少 , 高度不超过 10 倍以上 。 特别是叶量和营养枝的数量有所增
厘米 。 加 , 从而改变了草丛结构 , 提高了牧草的品
2
. 分孽力强 播种当年仅有部分植株 质 。
可分萦 2 一 5 个 , 在施入基肥时可有 8 个以 9 . 易于收贮利用 该草在高寒牧区以
上的分羹 。 第二年以后一般分粟 8 一45 个 , 打贮青干草和青贮为最好 。 马牛羊均喜食 。
在肥力充足的情况下可达 96 个以上 。 刘后的草茬还可作为 良好的放牧地 。
3
。 早熟 在玛多地区无任何田管措施
娜石, 王岌〕密戈浦注) 还安三准乏三习笼分圣毛场二分三妞事主笼汤芝沈资三坟芝三准万扮芝海一芝共:乏舟笼〕王芝) 撼冲安三* 芝) 圣安沈芝沐任) 绍笼过笼沈笼洲泛冬斗毛斗乏〕省芝汾安斗 ( 〕 慈箫斗提) 王公成斗石
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紫花首蓓染色体核型的分析 目前国内尚 毛若子为豆科巢菜属植物 。 巢菜属细胞
无报 导 。 C . H . H a sn or 报 导 了 紫 花 首 蓓 遗传学的研究表明 , 染色体数为 14 和 12 的占
二倍体核型分析模式图 , 但并未发现随体存 90 % 以上 。 我们观察毛酋子染色体数为 14 ,
在 。 我们拍的染色体照片中能清楚地看到有 故为二倍体 , 即 2 , = x2 = 1 4 。 毛 若 子 的 核
2 对带随体的染色体 。 因此我们认为 , 紫花 型分析目前国内也未见报导 。
首落的二倍体和四倍体可能不是同源的 。