全 文 ：第 39 卷　第 2 期
2011 年 3 月
河南师范大学学报(自然科学版)
Journal o f Henan Normal University(Natural Science E dition)
　 Vol.39　No.2
　 Mar.2011
　　文章编号:1000-2367(2011)02-0131-04
雪莲果染色体数目及核型分析
李建军 ,杨影丽 ,范念斯 ,李景原 ,周延清
(河南师范大学 生命科学学院 ,河南 新乡 453007)
摘　要:雪莲果为菊科多年生双子叶草本植物 ,容易产生变异形成新的种系 , 为了确定我国引种雪莲果的染色
体数目 ,采用 0.002 M 的 8-羟基喹啉溶液预处理雪莲果根尖 3 ～ 4 h , 经卡诺氏液固定 、酸解去壁 、卡宝品红染色等步
骤 ,对雪莲果进行了染色体数目的确定及体细胞染色体核型分析 ,结果表明雪莲果的染色体数目为 2n=52=30m+
22sm ,核型属于 Stebbins 核型分类中的“ 2B”类型.
关键词:雪莲果 ;染色体;核型;核型分析;核型模式图
中图分类号:Q343.2 文献标志码:A
雪莲果(Smallanthus sonchi folius)又称菊薯 、亚贡 ,为菊科向日葵族黑足菊亚族 Smallanthus属多年生
双子叶草本植物.原产于从厄瓜多尔到阿根廷西北海拔 880 ～ 3 500 m 的南美安第斯山区.其枝杆貌似苎麻 ,
直立生长 ,植株高度可达到 1.5 ～ 3 m .叶心形/宽大 、对生 ,表面粗皱 ,稍厚 ,叶缘平滑 ,被稀绒毛 ,叶柄长 7 ～
12 cm.雪莲果秋季开花 ,花序顶生 ,茎尖开出 1 ～ 3穗鲜艳的小花 ,每穗 5朵;叶 、杆和花均酷似向日葵 ,根为
须根系 ,分布于耕层 5 ～ 30 cm.种子繁殖结实能力很低 ,经常不育 ,生产上多以块茎进行繁殖.果实为块根 ,
形状如甘薯 ,被称地下水果[ 1] .雪莲果叶富含硒和多糖 、酚酸 、黄酮类等功能性成分 ,果实含有丰富的寡聚果
糖和人体必须氨基酸和酚酸 、类黄酮和砧类物质 ,具有降血脂 ,减肥 ,调节内分泌 ,防治血管老化 ,预防骨质疏
松 ,抗菌等作用 ,特别适合糖尿病人和减肥者食用[ 2] .我国云南 、福建 、海南 、四川等地最近几年兴起种植 ,研
究热也逐渐兴起.
目前国内对雪莲果的研究主要集中在生态 、成分和药用价值方面 ,尚未有对雪莲果染色体数目及核型分
析的有关报道.植物的染色体数目与核型是对染色体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[ 3] .为此 ,本文通过对雪莲果染色体数目及核型进行研究旨在从细胞学和遗传学角度为雪莲果的研究提供
理论基础.
1　材料与方法
1.1　试验材料
供试雪莲果植株经植物分类学专家李发启老师鉴定后于 2010年 5月采于河南师范大学玻璃花房内 ,块
茎引自云南嵩明.
1.2　试验方法
用清水先把雪莲果植株的根部冲洗干净 ,然后选取生长旺盛的根尖切取 2 mm 左右 ,置于 0.002 M 的
8-羟基喹啉溶液中处理 3 ～ 4 h.处理后的根尖用蒸馏水冲洗 ,卡诺固定液 4 ～ 5 ℃固定 2 ～ 24 h ,体积分数
75%乙醇保存备用.用前蒸馏水漂洗 ,1 moL·L 盐酸 60 ℃水浴处理 10 min ,蒸馏水洗净浸泡 ,可起到低渗
的作用 ,使染色体更加容易分散.以卡宝品红染色 30 min ,常规方法压片 ,冰冻揭片 、干燥 ,二甲苯透明 ,加拿
大树胶封片 ,镜检.选择分散良好 、染色清晰的中期染色体拍照分析 ,观察统计 50个完整的中期分裂相确定
收稿日期:2010-10-03
基金项目:国家“十一五”科技支撑项目(2006BRI06R12-06);新乡市科技发展计划项目(09N028)
作者简介:李建军(1964-), 男 ,河南延津人 , 河南师范大学硕士生导师 ,研究方向:药用植物资源及育种学.
DOI :10.16366/j.cnki.1000-2367.2011.02.051
染色体数目与体细胞染色体倍数.精确测量 5个细胞的染色体长度用于核型分析.用 Photoshop软件优化图
片 ,并将染色体配对 ,测量染色体各参数.核型分析按李懋学等[ 4]确定的标准.染色体的相对长度 、臂比及类
型按 Leven等[ 5]命名系统.核型分类参照 Stebbins[ 6] 标准 .
2　结果与分析
2.1　雪莲果染色体数目
确定染色体数目是进行核型分析的基
础 ,李懋学和陈瑞阳提出 , 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.通过观察统计 50 个
雪莲果根尖细胞中期染色体 ,确定雪莲果体
细胞染色体数目为 2n=52 条 ,体细胞为二
倍体 ,染色体基数为 X =26.占基数细胞的
92%,在观察中没有发现多倍体 ,也没有发
现 B染色体的存在(见图 1).
2.2　雪莲果染色体长度组成及核型分析
表 1　雪莲果的染色体核型参数
编号 相对长度 臂比 着丝粒指数 染色体类型
1 5.65±0.47 1.34±0.03 42.70±0.59 m
2 5.35±0.60 2.41±0.26 29.40±3.57 sm
3 4.84±0.28 1.84±0.10 35.20±1.79 sm
4 4.78±0.29 2.07±0.04 32.60±0.80 sm
5 4.62±0.38 2.10±1.00 32.20±7.64 sm
6 4.57±0.40 1.39±0.23 41.90±2.38 m
7 4.50±0.39 2.39±0.08 29.50±1.64 sm
8 4.46±0.52 1.22±0.07 45.10±1.42 m
9 4.42±0.21 1.35±0.09 42.50±2.34 m
10 4.38±0.34 2.15±0.23 31.70±0.91 sm
11 4.12±0.32 1.54±0.05 39.30±1.26 m
12 3.87±0.45 2.34±0.13 29.90±1.87 sm
13 3.68±0.42 1.94±0.36 34.00±0.87 sm
14 3.67±0.53 1.20±0.23 45.50±1.35 m
15 3.66±0.35 1.49±0.17 40.20±0.94 m
16 3.65±0.36 1.84±0.58 35.20±1.24 sm
17 3.59±0.43 2.20±0.46 31.30±1.45 sm
18 3.47±0.56 1.42±0.39 41.40±2.34 m
19 3.43±0.47 2.14±0.28 31.80±1.65 sm
20 3.09±0.38 1.35±0.75 42.60±1.78 m
21 2.92±0.54 1.31±1.23 43.20±2.31 m
22 2.88±0.46 1.35±0.94 42.20±3.24 m
23 2.90±0.53 1.49±0.87 40.40±0.97 m
24 2.77±0.29 1.49±0.96 40.20±1.04 m
25 2.44±0.37 1.20±1.34 45.40±1.09 m
26 2.28±0.62 1.22±1.36 44.40±1.32 m
2.2.1　雪莲果核型公式的确定
取 5个形态清晰 、分散良好的染
色体图像用徕卡显微摄影系统
拍照 ,为了得到染色体的绝对长
度 ,将镜台测微尺在同等放大倍
数下拍照 ,做为比例尺.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.在大多数情况下 ,绝对长
度不是一个可靠的比较数值[ 7] .
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 ,不同学者所测得的绝对长度
往往存在明显差异.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.根据表 1的数值可以看
出 ,雪莲果 26 对染色体中臂比
值为 1.0 ～ 1.7(中部着丝粒染
色体)的染色体共 15对 ,臂比值为 1.7 ～ 3.0(近中着丝粒染色体)的染色体共 11 对.根据以上数据 ,可以确
定雪莲果的染色体核型公式为 K =2n=2x=30m+22sm.
2.2.2　雪莲果染色体核型图及核型模式图的制作　参照李懋学等的方法对雪莲果染色体进行同源染色体
配对 ,制作雪莲果染色体核型图 ,具体见图 2.根据表 1中所列各染色体的相对长度平均值 ,用 Excel软件和
Macromedia Flash8软件绘制核型模式图 ,见图 3 ,核型模式图比较直观的体现了染色体组中各染色体的形
132 河南师范大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　2011 年
态与相对大小[ 8] .
3　讨论和结论
植物染色体的形态数目等在细胞学特征中是最稳定的一种 ,染色体的大小 、形态和结构具有多样性 ,在
不同的分类群核型是不同的 ,这不仅仅表现在种间 、属间 、亚科间 、科间 ,也表现在同种的不同居群中.核型分
析可以为研究生物的系统发育和近缘关系提供依据.染色体数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[ 9] .在植物体细胞染色体的鉴别中 ,主要是以其全长 、臂长 、着丝点位置和特
殊的结构如随体为依据的.植物染色体的核型 、类型等也是表明该物种系统演化位置以及和相近种的亲缘关
系的重要依据.
根据不同研究者所选用材料产地 、时间的不同 ,测得的雪莲果体细胞染色体的数量是多样的.在田间种
植的植物中 , Heiser , Nieto 所测得的厄瓜多尔雪莲果和 T al ledo and Escobar所测的秘鲁雪莲果的染色体数
目为 60(2n).1964年 , Le n提出了一个完全不同的表述 ,他所测得的秘鲁雪莲果的染色体是 32(2n).1997
年 Ishiki e t al.提到了厄瓜多尔 ,秘鲁 ,玻利维亚种系的染色体数是 58(2n),阿根廷种系的染色体数是 87
(2n).1997年 Fr1′as 等研究发现 ,阿根廷西北部的雪莲果体细胞染色体值是 2n=58[ 10] .而本文经过实验研
究发现雪莲果体细胞染色体数目为 2n=52 ,这与菊科植物容易产生变异形成新的种系有关 ,可进一步研究.
本文研究结果表明 ,雪莲果的体细胞染色体数目为 ,核型公式 K =2n=2x=30m+22sm.核型分析的结
果表明 ,雪莲果染色体着丝点的位置以中部和近中部居多.核型为 2B型 ,染色体数目比较多 ,而且染色体也
比较小.这一点跟一般菊科染色体多而小的特征很符合.本次实验从细胞学 、遗传学角度确定了雪莲果的染
色体数目 ,对其核型进行了系统的研究和分析 ,为雪莲果的栽培和育种研究具有一定的指导意义.
参　考　文　献
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Chromosome Number and Karyotype Analysis of Yacon
LI Jian-jun , YANG Ying-li , FAN Nian-si , Li Jing-yuan ,Zhou Yan-qing
(C ol lege of Li fe s ciences , H enan Normal University , Xinxiang 453007 ,C hina)
Abstract:Yacon (Smallanthus sonchi f olius)is the Asteraceae perennial dicoty ledonous herbs , easy to pr oduce the va ri-
a tion form new species , in order to de termine our introduction Yacon numbe r of chromosomes , pretrea t y acon Roo t by 8 -
hydroxyquino line solution(0.002 M)fo r 3 ～ 4 h , then fix it by Carnoys so lution , deg rade cell w all by acid so lution , stain it by
Ca rbo l fuchsin , etc.The re search asce rtains chromosome numbe r of y acon and analy sis on chromosme ka ryo type of y acon so-
ma tic cell.The analy sis indicates that the chromosome number of yacon is 2n=52=30m+2sm , and its nuclea r type is classified
to “2B” of Stebbins classification.
Key words:Yacon;chromosome;ka ryo type;kary o type analy sis;idiog ram
(上接第 124页)
Effect of HRP and AP Labeling on Fos Expression in Catecholamine Neurons
of the NTS of Rats During Restraint Water-immersion Stress
ZHAO Dong-qin , AI Hong-bin
(S ch ool of Life Sciences , Shandong Normal University , Jinan 250014 , C hina)
Abstract:A dual immunohistochemical technique is used to detect the effect o f ho rse radish pero xidase(HRP)and alka-
line pho sphatase(AP)labeling on Fo s expression in catecholaminerg ic neurons o f the neucleus of so lita ry tract(NTS)of rats
during restr aint wa te r-immer sion stress(RWIS).One me thod is that ho rse r adish per oxida se(HRP)labeled Fos and TH in
turn , and then using diaminobenzidine hydrochlo ride(DAB), intensified w ith 0.05% cobalt chlo ride and 0.05% nicke l ammo-
nium sulfate , to visualize Fos-immunoreac tive neurons(Fos-IR), and DAB to TH-immuno reactiv e neurons(TH-IR).The o th-
er method is tha t HRP labeled Fo s and alkaline pho sphatase(AP)labeled T H neurons , and then using DAB and 5-bromo-4-
chlor o-3- indolylpho sphate(BCIP)/ nitroblue tetr azo lium (NBT) to visualize Fo s-IR and TH-IR respectiv ely.Fos-IR nuclei ,
TH-IR , Fos and T H double labeled neurons evidently increase in st ressed rats.The tw o methods all fit to rev eal the pheno typic
na ture o f the activated neurons.But using H RP labeling Fos and T H respectiv ely w ould co st much more time and lead to a non-
specific immuno reactiv ity , and if the antibodie s come fr om different species in o rig in , HRP/ AP is a prio rity.
Key words:ho rse radish pe rox idase;alkaline phospha ta se;DAB;BCIP/ NBT;Ty rosine hydro xy lase;Fos
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