全 文 ：收稿日期:2003-10-08
作者简介:杨德奎(1952-),男 ,山东蒙阴人 ,教授 ,从事植物细胞学和结构植物学研究。
＊山东师范大学生命科学学院 2003届本科毕业生。
文章编号:1002-4026(2004)01-0026-04
山东臭草属植物的染色体研究
杨德奎 ,杨美娟 ,王淑云＊
(山东师范大学生命科学学院 ,山东 济南 , 250014)
摘要:对山东两种臭草进行了染色体研究。结果显示:臭草(Melica scabrosa Trin)染色体数目 2n=18 , 核型公式
为 K(2n)=2x=18=14m+4sm ,相对长度组成 2n=18=4L+4M2+8M1+2S ,核型为“ 2A”类型;华北臭草(Melica
onoei Franch.et Sav.)染色体数目 2n=18 ,核型公式为K(2n)=2x=18=12m+4sm+2st , 相对长度组成 2n=18=
4L+2M2+8M1+4S ,核型为“2B”类型。讨论了染色体在植物分类学上的意义。
关键词:臭草;华北臭草;染色体数目;核型
中图分类号:Q943　　　　　文献标识码:A
禾本科(Gramineae)禾本亚科(Agrostidoideae)的臭草属植物 ,为多年生草本。全世界约 70种;分布于两半
球温带地区。我国有 9种 ,山东有 4种[ 1] 。本文对臭草属的两种植物的染色体进行了研究 ,旨在为细胞分类
学提供重要依据 ,尝试从细胞学角度揭示植物亲缘关系和进化趋势。
1　材料与方法
实验材料来自山东艾山的臭草和华北臭草种子。将种子在室温下浸泡 24h ,置于 25℃～ 28℃温箱中培
养萌发 ,当根尖长到约 1cm 时 ,切下根尖 ,用 0.002mol/L 8-羟基喹啉溶液处理 3 ～ 4h ,卡诺固定液固定 4 ～
24h ,水洗后在 60℃温箱中用 1mol/L HCL 解离 8 ～ 10min ,石炭酸品红染色 30min ,常规压片 ,取染色体分散良
好 、着丝点清晰的制片 ,进行冰冻揭片 ,中性树胶封片 ,显微照相 。
每种植物观察 50个细胞的染色体 ,取 5个细胞的核型平均值 ,按李懋学 、陈瑞阳[ 2]报道的标准进行计
算 ,染色体的相对长度组成采用Kuo S R等[ 3]的方法 ,核型的不对称性按Stebbins[ 4]分类标准。凭证标本及玻
片存于山东师范大学生命科学学院 。
2　结果与讨论
2.1　臭草(Melica scabrosa Trin)
产于山东省各山区丘陵。生于山坡 、林缘 、路边荒草丛 。可作牧草。
染色体数目 2n=18(图 1),核型公式为 K(2n)=2x=18=14m+4sm ,在臭草的9对染色体中 ,其中 7对为
中部着丝点染色体(m),2对为近中部着丝点染色体(sm)。染色体相对长度组成为 2n=18=4L+4M2 +8M1
第 17 卷　第 1期
2004 年3 月
山 东 科 学
SHANDONG SCIENCE
Vol.17　No.1
Mar.2004
+2S(表 1),由 4条长染色体(L)、4条中长染色体(M2)、8条中短染色体(M1)和 2条短染色体(S)组成 。染色
体的长度比为 1.92。臂比大于 2的染色体在染色体组中所占的比例为 0。核型为“2A”类型。核型及其模式
图见图2 ,3。
表 1　臭草的核型分析
染色体
序号
染色体绝对长度
(μm)
染色体相对长度
(%)
臂比 类型 相对长度
系数
1 1.18+0.95=2.13 8.43+6.79=15.22 1.24 m 1.37(L)
2 1.20+0.84=2.04 8.58+6.00=14.58 1.44 m 1.31(L)
3 1.07+0.62=1.69 7.65+4.43=12.08 1.71 sm 1.09(M2)
4 0.90+0.76=1.66 6.43+5.43=11.86 1.18 m 1.07(M2)
5 0.96+0.48=1.44 6.86+3.43=10.29 2.00 sm 0.93(M1)
6 0.89+0.55=1.44 6.36+3.93=10.29 1.62 m 0.93(M1)
7 0.77+0.51=1.28 5.50+3.65=9.15 1.52 m 0.82(M1)
8 0.70+0.50=1.20 5.00+3.57=8.57 1.39 m 0.77(M1)
9 0.61+0.50=1.11 4.36+3.57=7.93 1.22 m 0.71(S)
　　染色体总长度为 13.99μm
2.2　华北臭草(Melica onoei Franch.et Sav.)
产于泰山 、徂徕山 、崂山 、沂山 、蒙山等各大山区。生于林下及山谷湿处 。可作牧草。
染色体数目 2n=18(图4),核型公式为K(2n)=2x=18=12m+4sm+2st ,在华北臭草的 9对染色体中 ,其
中6对为中部着丝点染色体(m),2对为近中部着丝点染色体(sm),1对为近端部着丝点染色体(st)。染色体
的相对长度组成为 2n=18=4L+2M2+8M1+4S(表 2),由 4条长染色体(L)、2条中长染色体(M2)、8条中短
染色体(M1)和4条短染色体(S)组成。染色体长度比为 2.18 ,臂比大于 2的染色体在染色体组中占的比例为
0.22。核型属于“2B”类型 。核型及其模式图见图 5 ,6。
表 2　华北臭草的核型分析
染色体
序号
染色体绝对长度
(μm)
染色体相对长度
(%)
臂比 类型 相对长度
系数
1 1.59+1.03=2.62 10.23+6.62=16.85 1.54 m 1.52(L)
2 1.36+0.88=2.24 8.75+5.66=14.41 1.55 m 1.29(L)
3 1.00+0.91=1.91 6.43+5.85=12.28 1.10 m 1.11(M2)
4 1.16+0.57=1.73 7.46+3.67=11.13 2.03 sm 1.00(M1)
5 0.95+0.75=1.70 6.11+4.82=10.93 1.27 m 0.98(M1)
6 1.31+0.29=1.60 8.42+1.86=10.28 4.52 st 0.93(M1)
7 0.79+0.55=1.34 5.08+3.54=8.62 1.44 m 0.77(M1)
8 0.78+0.43=1.21 5.02+2.77=7.79 1.81 sm 0.70(S)
9 0.73+0.47=1.20 4.69+3.02=7.71 1.55 m 0.69(S)
　　染色体总长度为 15.55μm
Stebbins的核型分类标准是按照核型中最长染色体和最短染色体之比及臂比值大于 2的染色体在染色
体组中所占的比例 ,把核型的不对称程度分为 12个等级 ,即1A-4A ,1B-4B ,1C-4C ,其中 , “1A”最对称 ,
·27·第 1 期 　　　　杨德奎等:山东臭草属植物的染色体研究
图 1　臭草细胞染色体;图 2　臭草染色体核型;图 3　臭草染色体核型模式图;
图 4　华北臭草细胞染色体;图 5　华北臭草染色体核型;图 6　华北臭草染色体核型模式图
“4C”最不对称 ,对称者为原始 ,不对称者为进化 。据这一标准 ,从臭草和华北臭草的全组染色体的大小和结
构分析 ,染色体长度比分别为 1.92和 2.18 ,臂比变异范围分别为 1.22 ～ 2.00和 1.10 ～ 4.52。据 Stebbins的
不对称核型(Asymmetrial Karyotype)的分类标准 ,臭草的核型属于“2A”型 ,即近最对称的核型 ,华北臭草的核
型属于“2B”型 ,为较不对称的核型。臭草和华北臭草的核型不对称系数分别为 As.K%=59和 As.K%=62。
核型对称者为原始 ,核型不对称者为进化 。据 Stebbins(1971)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的 ,系统演化上处于比较古老或原始的植物 ,往往有较对称的核型 ,不对称的核型通常
出现在较进化或特化的植物中 。可见 ,在臭草属中 ,华北臭草比臭草更进化 ,地位更高级 。
若单从染色体的数目 、倍数关系来看 ,臭草和华北臭草的染色体数目均为 2n=18 ,都是二倍体 ,这说明
·28· 山　东　科　学 2004 年
臭草 、华北臭草在细胞染色体水平上具有臭草属的一致性。
参考文献:
[ 1] 　陈汉斌 ,郑亦津 , 李法曾.山东植物志(上卷)[ M] .青岛:青岛出版社 , 1992 , 336-337.
[ 2] 　李懋学 ,陈瑞阳.关于植物核型分析的标准化问题[ J] .武汉植物学研究 , 1985 , 3(4):297-302.
[ 3] 　Kuo S R ,Wang T T ,Huang T C.Karyotype analysis of some formosan gymnosperms[ J] .Taiwania , 1972 , 17(1):66-80.
[ 4] 　Stebbins C L.Chromosomal evolution in higher plants[ M] .London:Edward Arnord LTD, 1971 , 87-89.
Chromosome studies of Melica from Shandong
YANG De-kui ,YANG Mei-juan ,WANG Shu-yun
(College of Life Science ,Shandong Normal University , Jinan 250014 , China)
Abstract:The chromosomes of two species of Melica from Shandong were studied.The results showed that the chromo-
some number of Melica scabrosa Trin is 2n=18 , its karyotype formula is K(2n)=2x=18=14m+4sm , and the composi-
tion of relative length of chromosome is 2n=18=4L+4M2+8M1+2S ,belonging to “2A” of Stebbins;the chromosome
number of Melica onoei Franch.et Sav.is 2n=18 , its karyotype formula is K(2n)=2x=18=12m+4sm+2st , and the
composition of relative length of chromosome is 2n=18=4L+2M2+8M1+4S ,belonging to “2B” of Stebbins.The taxo-
nomic significance of the chromosome is discussed.
Key words:Melica scabrosa Trin;Melica onoei France.et Sav.;chromosome number;karyotype
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