全 文 ：2007年 6月
2007, 29( 2): 107 - 109
中国油料作物学报
Chinese journal of oil crop sciences
新型能源植物续随子的核型分析
金梦阳1 ,马　冲2 ,危文亮 1 ,冯顺山 3
( 1. 中国农业科学院油料作物研究所 ,湖北 武汉 430062;
2. 孝感学院 ,湖北 孝感 432000; 3. 河南省遂平县农业科学试验站 463100)
　　摘要: 采用根尖压片法对新型能源植物续随子 (Euphorbia lathyris L. )的染色体数目及核型进行了研究。结果
显示 ,续随子染色体数目为 2n= 20,核型公式 K( 2n) = 2x= 20= 18m+ 2m( SAT) ,相对长度组成为 4L+ 4M2+ 8M1
+ 4S,核型分类属 Stebbins的 1B型 ,核型不对称系数 57. 973%。 另外在续随子第 5对染色体上观察到一对随体。
关键词: 续随子 ;染色体数目 ;核型分析
中图法分类号: S565. 903　　文献标识码: A　　文章编号: 1007- 9084( 2007) 02- 0107- 03
Karyotype studies of new energy plantEuphorbia lathyris L.
JIN M eng-yang
1
, M A Chong
2
, W EI Wen-liang
1
, FENG Shun-shan
3
( 1. Oil Crops Research Institute,CAAS,Wuhan 430062,China;
2. X iaogan University ,X iaogan 432000,China;
3. Suiping Experimental Spot , Henan 463100,China)
Abstract: The number of ch romosome of Euphorbia lathyris L. w as counted and i ts karyo type w as
studied by roo t tip squashing method. The results w ere as follow s: it s chromosome number w as 2n= 20,
and i ts ka ryo type fo rmula w as K( 2n) = 2x= 20= 18m+ 2m ( SAT) . The consti tution o f relativ e length of
chromosome w as 4L+ 4M2+ 8M1+ 4S, belonging to Stebbins 1B type. The to tal leng th of chromosome
g roups w as 42. 498μm and the to tal leng th of long arms w as 24. 638μm. The asymmetry index was 57. 973.
In addi tion, tw o small satelli tes w ere observ ed on the fif th pair chromosome.
Key words: Euphorbia lathyris L. ; Chromosome number; Analy sis of karyo type
收稿日期: 2006-06-05
基金项目:中国农业科学院油料作物研究所所长基金项目 ( 200501)
作者简介:金梦阳 ( 1979- ) ,女 ,河南南阳人 ,硕士 ,主要从事油料作物的遗传育种研究。
* 通讯作者:危文亮 ,博士 , Tel: 027-86832099, E-mail: w eiw l@ oilcrops. cn。
　　续随子 (Euphorbia lathyris L. ) ,属大戟科大戟
属 ,二年生草本植物。原产欧洲 ,在我国栽培已久 ,现
在我国南北各省区均有栽培或野生分布。 其种子含
油量一般为 45%左右 [1-4 ]。美国加利福尼亚大学 M.
Calvin教授通过对不同属多种油脂植物进行能源利
用潜力的评价研究发现 ,续随子的种子油中含有
30%～ 40%类似于原油的碳氢化合物 ,认为其是一
种很有开发前途的新型能源油料作物 [5 ]。近年来 ,续
随子作为能源植物在世界范围内受到了广泛重视。
一些欧美国家为提高续随子的产量进行了大量育种
研究。 Ayerbe等研究了续随子的种子产量与种植条
件 [6 ]及茎叶碳氢化合物生产量等的关系 [7 ]。 我国在
能源油料植物的资源和育种方面的研究起步较晚 ,
对续随子作为能源油料作物进行专门研究更是空
白。 染色体核型分析是进行植物资源收集、鉴定、保
存和利用研究的基础性工作 ,有关续随子染色体分
析的资料还不多见。 本文试图通过对续随子的染色
体数目及核型进行研究 ,为续随子的资源鉴定、保存
和利用提供理论依据。
1　材料和方法
本实验所用材料取自河南 ,凭证标本存于中国
农业科学院油料作物研究所。
实验材料的预处理按如下方法进行 [8-9 ]: 当胚根
长至 0. 5～ lcm时 ,直接将活体投入饱和的对二氯苯
溶液中 , 20℃处理 8h;再于 0. 075mol /L氯化钾溶液
中处理半小时后 ,放入卡诺固定液固定 24h,取出用
梯度酒精冲洗。室温下将材料转入 1mol /L盐酸中解
离 10min左右 ,用改良的石炭酸品红液染色 ,压片 ,
冰冻法制片 ,二甲苯透明 ,中性树脂胶封片。 Leika
显微镜观察 , Nikon照相机进行显微照相。
通过镜检选择染色体分散良好的有丝分裂中期
细胞 50个进行染色体计数、拍照。 核型分析采用李
懋学等的方法 [10-11 ] ,观察 5个细胞 ,取平均值 ;染色
体相对长度、臂比及类型按 Levan等 ( 1964)命名系
统 ,染色体相对长度系数用郭幸荣等 ( 1972)方法 ,核
型不对称系数采用 Arano ( 1963)的方法计算 ,核型
分类按 Stebbins( 1971)的分类标准。
2　结果分析
2. 1　染色体数目
镜检染色体分散良好的 50个细胞 ,其中有 47个
细胞的染色体数目为 20条 (图 1) ,占计数细胞总数
的 94% ,因此确定续随子体细胞染色体数目为 2n=
20,基数为 x= 10。此外还观察到 2n= 19的细胞 3个 ,
共占观察细胞总数的 6%。
2. 2　染色体相对长度组成及核型分析
续随子染色体组总长 42. 498μm,绝对长度变化
范围 2. 637～ 6. 246μm,平均长度为 4. 250μm。核型
公式为 K( 2n)= 2x= 20= 18m+ 2m ( SA T) ,即 10对
染色体均为中部着丝粒染色体 ,第 5对染色体具一
对随体。相对长度组成为 4L+ 4M2+ 8M1+ 4S,即具
2对长染色体 , 2对中长染色体 , 4对中短染色体和 2
对短染色体 (表 1,图 2)。核型不对称系数 57. 973% 。
臂指数为 40。 最长染色体与最短染色体之比为
2. 369,没有臂比大于 2的染色体 ,按 Stebbins( 1971)
的分类标准 ,续随子核型类别应为“ 1B”。
图 1　续随子的体细胞染色体核型
Fig. 1　 Somatic chromosome karyotype of Euphorbia lathyris L .
表 1　续随子的染色体参数
Tabe 1　 The parameters of chromosome of Euphorbia lathyris L.
序号
No.
　 绝对长度 Ab solu te leng th /μm　　 　 相对长度 Relative Length /% 　
短臂+ 长臂 = 全长
Short a rm+ Long arm= To tal leng th
短臂+ 长臂 = 全长
Sho rt arm+ Long a rm= To tal leng th
着丝粒指数
Cent romere
index /%
臂比
Arm Ratio
( Long /Short )
类型
Type
相对长度系数
Index of
Relativ e Leng th
1 2. 678 3. 569 6. 247 6. 300 8. 397 14. 697 42. 867 1. 333 m 1. 47
2 2. 426 3. 285 5. 711 5. 707 7. 730 13. 437 42. 474 1. 354 m 1. 34
3 1. 850 3. 110 4. 960 4. 352 7. 317 11. 669 37. 296 1. 681 m 1. 17
4 1. 985 2. 462 4. 447 4. 670 5. 792 10. 462 44. 636 1. 240 m 1. 05
5* 1. 679 2. 426 4. 105 3. 950 5. 707 9. 657 40. 899 1. 445 m 0. 97
6 1. 778 2. 241 4. 019 4. 183 5. 273 9. 456 44. 233 1. 261 m 0. 95
7 1. 616 2. 133 3. 749 3. 801 5. 019 8. 820 43. 097 1. 320 m 0. 88
8 1. 535 2. 052 3. 587 3. 611 4. 828 8. 439 42. 785 1. 337 m 0. 84
9 1. 170 1. 872 3. 042 2. 753 4. 405 7. 158 38. 462 1. 600 m 0. 72
10 1. 148 1. 490 2. 638 2. 700 3. 505 6. 205 43. 515 1. 298 m 0. 62
　注: 随体长度不计入染色体总长。
　 Note: Th e leng th of satelli tes i s not includ ed in th e ch romosome length
3　讨论
在一个属或属以上分类群中 ,植物染色体基数
常常是稳定的。本研究所获得的续随子体细胞染色
体基数与 Wray和 Bowden[12 ]、 Bruce和 Per ry [13 ]、王
冰等 [14 ]、王彦红等 [15 ]的研究结果一致。 根据
Stebbins( 1971)及郭幸荣等 ( 1972)的分类标准 ,本
研究中续随子的核型类别应为“ 1B” ,相对长度组成
为 4L+ 4M2+ 8M1+ 4S,与王彦红等 [15 ]的报道结果
一致。按照核型进化观点 [16 ] ,一般植物的核型对称
性越低、其进化程度越高。本研究结果表明 ,续随子
( 1B)在进化上属于较原始的种类。
214 中国油料作物学报　 2007, 29( 2)
随体 ( SAT)的数目和形态一般具有种的特异
性 ,是区分植物不同种的重要特征 [17 ]。我们经研究
发现 ,续随子的第 5对染色体上具有一对随体 ,多次
重复实验都可观察到该随体的存在 (图 1) ,这在以往
的研究中均未见报道。究其原因 ,王冰等 [ 14]进行续
随子核型分析的材料采自沈阳 ,王彦红等 [ 15]的材料
来源于广西 ,而本研究的材料取自河南。不同研究中
发现的续随子核型差异 ,是否与其在长期的进化过
程中因地域隔离而造成 ,还有待于进一步的研究。
图 2　续随子核型模式图
Fig. 2　 The idiogram of Euphorbia lathyris L.
本次实验在材料的预处理方法上作了一些改
进 ,取得了较好的效果。最初采用传统的方法 ,直接
对离体根尖进行预处理 ,然后观察。但在实验中发
现 ,由于中期分裂相细胞少 ,观察很费时 ,实验效率
低。为此 ,改用活体组织作为预处理材料 ,结果获得
了大量中期分裂相细胞 ,提高了试验效率。 另外 ,在
细胞制片的预处理过程中 ,对二氯苯的处理时间长
短对实验结果很重要。处理时间过长 ,染色体会过度
缩短 ,不利于形态观察 ;处理时间过短 ,则染色体不
能有效缩短、也不利于形态观察。本实验的处理时间
为 7～ 8h,结果染色体分散很好 ,长短适宜 ,形态清
晰 ,便于观察。
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