全 文 ：普通油茶 、 板栗染色体组
型和 Gi e msa C一带的带型研究 辛
中南林学院遗传育种教研室 黎麦秋
我们在进行油茶 、 杉木等主要经济 、 用材
树种杂种优势的细胞遗传基础研究中 , 设想通
过染色体组型和显代的研究 , 探讨杂种优势的
遗传机理以及优树早期鉴定 和选 择 的理论根
据 。 为此 ,从 1 9 8 0年 3 月开始 ,对普通油茶 ( C a -
m e l l i a o l e i f e r a ) 和板栗 ( C a s t a n e a m o l l i s s im a
BI ) 的染色体组型和显带进行了研究 , 结果如
下 :
一 、 材料和方法
试验以普通油茶 、 板栗的根尖 细 胞 为 材
料 , 采用低渗 、 去壁 、 火干 、 变性 iG e m sa 染
色等步骤处理 , 其技术流程是 :
1
. 种子萌发 : 用发芽势较好汀 经过粒选
的油茶 . 板栗种子在 25 。一 30 O C条件下发 芽 至
根长 1一 2 厘米时截取根尖分生组织 。
2
. 前处理 : 将截根置于 0 . 0 02 M 8 一经
基哇琳中 , 使其在温度不超过 1 8 ’ c 的情况下
处理 5 个半小时取出 , 用蒸馏水洗净。
3
. 前低渗 : 将截根移入 o . o 75 M K CI 中 ,
在 18 “一 25 ℃ 范围内处理 20 分钟取出 , 用燕
馏水洗净 。
4
. 酶解去壁 : 截根移 人 2 . 5%纤维素酶
和 2 . 5 % 的果胶酶中 (酶溶液用 Hcl 或 N a o H
调整 , p H 为 5 一 5 . 5 ) , 在 1 8 。一 2 8 O c 情况下
酶解 3 小时 , 然后用蒸馏水洗净。
5
. 后低渗 : 将截根移人 18 。一 28 “ c 的蒸
馏水中低渗处理20 分钟 。
6
. 火焰制片 : 截取 1毫米左右根尖分生
组织 , 置于清洁载玻片上 , 加 1 滴新鲜的甲醇
醋酸 ( 3 : 1 ) 固定液 , 用镊子柄将根尖组 织
充分捣碎 , 再滴少量固定液 , 在酒精灯上进行
火焰干燥 , 使细胞分散 、 平展 。
7
. 变性处理 : 将带有根尖组织的载玻片
置于 5 % 的 B a ( o H ) 2 溶液 中 , 在 1 8 。一 2 8 ’ c
范围内处理20 分钟 , 然后用 50 “一 60 Oc 蒸馏水
置换药液 , 漂去钡膜 , 再用蒸馏水彻底冲洗 。
8
. 复性处理 : 将载玻片置换 于 2 x s s c
( o
.
3M N a C I + o
.
o 3 M N a
:
C
。 H s o
7
) 的溶液中 , 在
6 o
o
c 情况下温浴 1 小时 , 用蒸馏水冲洗干净 ,
然后晾干 。
9
. 染色 : 将载玻片移入 10 % iG e m s a 染
液 (用 p H 6 . 8 的磷酸缓冲液稀释 而 成 ) 中 ,
染色 30 一 90 分钟取出 , 再用蒸馏水 洗 净 、 晾
干 。
1 0
. 封片 : 用中性树胶或马达胶 ( G u m d。 -
m ar ) 封片 、 镜检 , 可观察到细胞有丝分 裂 中
期分散较好 、 带纹清晰的油茶 、 板栗染色体 。
然后进行组型和带型分析 。
二 、 观察结果
1
. 染色体数 目: 通过观察根尖细胞的染
色体数 目是 : 普通油茶 Z n 二 30 , 其 中包括 20
个长染色体和 10 个短染色体以及 2 个随体 ; 而
板栗 Z n = 24 , 加 2 个 B一染色体 , 其中 包 括
16 个长染色体和 8 个短染色体 。 不少资料介纽
圈 1 普通油茶染色体 Zn = 30
在此项研究中 , 得到湖南农学院田自强
同志的热情帮助 , 在此表示感谢 。
表 1
油茶染色体基数为 x二 1 5, , 有 45 、 60 、 90 个
染色体的 , 但在我们重复制作的根尖细胞制片
中 , 未发现油茶 、 板栗染色体数目的变化 (如
图 1 、 图 2 ) 。
2
. 染色体组型 : 在普通油茶 、 板栗根尖
细胞有丝分裂中期染色体观察中 , 其组型分析
结果如表 1 、 表 2 和图 3 所示 。
3
. 带型分析 : 我们应用 iG e m sa C一带
圈 2 板某染色体Z n = 24 技术 ,对普通油茶 、板栗根尖细胞染色体进行显
普 通 油 茶 染 色 体 组 型
染色体编号 染色体长度 二 长臂 十 短臂(微米 )
相 对 长 度
(%飞 臂 比 } 着丝点位置
stmmS。s
ù”3COn06dZùl匕59口八0nCJJ.l勺习OCà11Q目0624盛l
.…,9口10山11刁卫占勺J.l. .,.了一匕J .120自qU脚7钾, .,几1ùQlb48nj2ZC泊,.一勺51匕a9QU0曰迁ù.…8871了óhù六06九D工匕一5勺左孟6 . 7 5 = 5 . 0 6 + 1 . 6 96 . 3 8 = 3 . 6 3 + 2 . 7 56 . 2 5 二 4 . 2 5 + 2 . 0 0
5
.
5 0 二 3 . 0 0 + 2 . 6 0
5
.
5 0 二 2 . 7 5 + 2 . 7 5
5
.
1 3 = 3
.
4 2 + 1
.
7 1
5
.
0 0 = 2
.
6 5 + 2
.
3 5
5
.
0 0 = 2
.
7 5 + 2
.
2 5
5
.
0 0 = 2
.
5 0 + 2
.
5 0
5
.
0 0 二 2 . 5 0 + 2 . 5 0
4
.
5 0 二 2 . 8 0 + 1 . 7 0
4
.
5 0 = 2
.
5 0 + 2
.
0 0
4
.
2 5 = 2
.
5 0 + 1
.
7 5
4
.
0 0 二 2 . 1 3 + 1 . 8 7
3
.
3 8 = 1
.
7 8 + 1
.
6 0
In班
wv砚珊姗欢xl
XlnVI
注 : ①第12 染色体具 2 个随体 ,
②随体染色体一般单独列出排于最后 , 而这里是按顺序排列的。
带 , 从有丝分裂中期图中 , 可以清晰地辨别出 各染色体长度变化在 2 . 31 一 4 . 57 微米之间 , 其
普通油茶 、 板栗的同源染色体各对基本上是对 相对长度的变动范围 是 6 . 16 一 12 . 18 % (见图
称的 , 其大小 、 长短 、 着丝点等的形态特征是 4 、 5 ) 。
一致的 , 易于识别 。 普通油茶染色体着丝点位 三 、 讨论
置有 12 对在中部 ( 3 、 4 、 5 、 7 、 8 、 9 、 1 . 根据对油茶 、 板栗染色体组型和 G i e -
10
、
n
、
12
、
13
、
14
、
15 )
, 有 2 对 在 近 中 。 sa c一带的观察分析 , 说明应用上述 技 术 流
( 2
、
6 )
, 有 1对在近端部 ( 1 ) , 并且第 程可以重复获得较为理想的中期分裂图象 , 并
12 染色体具有随体和核仁级痕带 , 染色体长度 具有操作简单 、 制片容易 、 周期较短和重复性
变化在 3 . 38 一 6 . 75 微米之间 , 其相对长度的变 高等优点 。 我们认为 , 这种技术流程对研究其
动范围是 4 . 4 一 8 . 87 % ; 而板栗染色体着丝点 它树木 , 特别是对染色较难而又居中、 小染色
位置有 4 对在中部 ( 1 、 3 、 7 、 1 2) , 有 8 对 体的一些经济用材树种是有希望的。
在 近 中部 ( 2 、 4 、 5 、 6 、 8 、 9 、 10 、 2 . 在显带流程中 , 由于要经过长时间的
1 )
, 其中第 n 染色体带有 2 个 B一染色体 , 流水冲洗和高温复性处理 , 导致部分或甚至大
一 1 0 一
表 2 板 栗
染色体长度 二 长臂 十 短臂
(微米 )
染 色
染色体编号
体 组 型
相 对 长 度
( % )
着丝点位置
腼msm znI n
R7 9
óIl nù八J njl` 6即`月O八 b4
j .l有1 no nù,几
.…98ù吕QUù了八O
4
.
5 7 二 3 . 2 8 + 1 . 2 9
3
.
6 7 二 2 . 2 0 + 1 . 4 7
3
.
6 3 = 2
.
4 2 + 1
.
2 1
3
.
2 6 = 1
.
9 6 + 1
.
3 0
3
.
1 5 = 1
.
6 0 + 1
.
5 5
3
.
1 5 = 1
.
8 4 + 1
.
3 1
3
.
0 5 = 1
.
9 7 + 1
.
0 8
3
.
0 5 = 1
.
9 0 + 1
.
1 5
2
.
7 4 = 1
.
5 8 + 1
.
1 6
2
.
6 3 = 1
.
5 2 + 1
.
1 1
2
.
3 1 = 1
.
3 1 + 1
.
0 0
2
.
3 1 二 1 . 4 9 + 0 . 8 3
1 2
.
1 8
6
.
1 6
2
.
5 4
1
.
5 2
2
.
0 0
1
.
5 1
1
.
0 3
1
.
4 0
1
.
8 2
1 6 5
1
.
3 6
1
.
3 7
1
.
3 1
1
.
8 2
V1In1巩妞恤仄X双灯
注 : 第 1 染色体上带有 2 个 B一染色体
1
、
2
. 短 , 全带与长 , 普丝点带 (与短 ,
等宽 ) ; 3 、 了 ,短份全带与长 , 粉丝点带 ,
4
, 短竹全带 , 长胃末端带和粉丝点与短粉
等宽 , 5 、 8一 11 、 13一 1 5 , 两份全带 , 6 ,
短臂粉丝点带 , 长胃全带 ; 12 , 两胃全带 ,
并有核仁组液带和随体 。
自即画曰日口昌膏昌口口昌口。貂
2 3 4 5 6 7 8 8 10 1主 12
自日曰1
圈 3 油茶 (上 ) 、 板栗 (下 )染色体组型图
。昌111。昌昌】l昌l。。。…{l〕】! ; ; ;` ; :昌昌
图 5 板某染色体 G ie m sa C一带棋式 :
1
, 短 , 末端带和着丝点带与长 , 着丝点带
等宽 ; 2 、 7 、 9 、 12, 短份全带 , 长份若
丝点带 ; 3 、 10 , 两份全带 , 4 ,短 , 全带 ,
长 , 无带 ; 5 , 短份无带 , 长甘 , 丝点带 ,
1
, 长份全带 ; 6 , 长份全带 , 短份粉丝点
带 , 8 , 两竹无带。
2 3 劣 5 已 7 8 9 t o l t t 2 13 1忿 l弓
圈 4 普通油茶染色体G ie m sa C一带模式 :
部分染色体丢失 。 要想得到完整和尽量多的理
想分裂象 , 根尖生长状况和预处理 效 果 是 关
键 。 在预处理 中 , 无论应用何种药品 , 对显带
都没有发现明显的影响 , 重要的是掌握好染色
体 的缩短程度 。 一般是预处理时间长短与染色
体的大小 、 材料成正比 。 据油茶 、 板栗试验所
得结果证明 , 预处理 5 个半小时的效果最好 。
3
. 在板栗染色体观察 中 , 除 24 条染色体
外 , 还在多个细胞中清晰地看到 2 个 B 一染色
体 。 这种染色体最初在动物界发现 , 但后来发
现主要存在于植物界 。 据 19 7 9年的初步统 计 ,
高等植物中 , 有 5 科 2 19 属的 5 91 种植物具 B 一
染色体 。 但木本植物至今才在 6 个 树 种 中 发
现 , 湖南杉木也已发现 B 一染色体 。 植物含少
数 B 一染色体 , 对性状一般无影响 ; 但植物 B
染色体增多时 , 其生活力降低 , 生 殖 明 显 受
阻 。 B 染色体的出现对植物进化无积极意义 ,
纯是一种寄生性染色体 。 因此 , 选种和选择杂
交亲本时 , 要注意 B 一染色体 。 关于 B 一染色
体的出现和它的遗传性尚待进一步研究 。
河北山地油松飞机播种造林的研究
中国林业科学研 究院林研所
河 北 省 林 业 科 学 研 究 所
河 北 省 飞 播 造 林 协 作 组
河北省解放初期有宜林荒山 8 , 80 万亩 ,
现在绿化了一半 , 如按每年造林 2 0 万亩计 ,
尚需 20 年才能完成 。 为了加速绿化 , 在河北省
林业局领导下 , 由中国林科院林科所 , 河北省
林业研究所与承德 、 保定 、 石家庄 、 张家口 四
个地区及其有关县林业局等单位协作 , 于 19 7 4
一 1 9 7 9年进行了飞播造林试验 , 总面积 达 24 0
万亩 , 目前已可看到片状或块状的油松幼林 ,
正在茁壮生长。 现将飞播试验过程和结果介绍
如下:
试验过程
试验过程分二个阶段 :
第一阶段 ( 1 9 7 4一 19 7 6年 ) 为初试阶段 。
第一次试验在承德地区隆化县的八达营 。 该地
属暖温带半干生落叶阔叶林与森林草原褐色土
地带 。 年平均气温 6 . S O c , 年降水 505 毫米 , 夏
季降水占全年的 70 % 。 年蒸发量 1 64 1毫米 。 无
霜期 130 天 。 于 1 9 7 4年 7 月 18 日一 21 日 飞播油
松 2 9 , 7 0 0亩 , 当年有苗面积为 59 % 。 1 9 7 5年继续
试验 , 范围由冀北 山地的隆化县又延伸到冀西
山地的沫源县和平山县 , 三县共播 20 万亩 。 当
年检查 , 隆化的 10 万 一亩 , 有苗面积因播后干旱
又遇暴雨而失败 , 成苗仅 5 % ; 徕源 、 平 山两
县各播 5 万亩 , 当年有苗面积分 别 为 57 % 和
5 4 %
。
1 9 7 6年又继续试播40 万亩 , 播区范围又
扩大到属于温带干草原暗栗钙土地带的张家口
地区的赤城县 。 当年检查 , 赤城县的温泉播区
因播期较晚 , 植被较密和播种量少 , 成效较差
( 1 5% )
, 但赤城县的张浩播区确达到 53 % ;
其他各地 、 县的播区出苗效果最低为 38 % , 最
高为 7 3% , 一般为 50 % 。
通过三年的多点试验 , 我们认为油松飞播
造林在河北 山地是可以成功的。
第二阶段 ( 1 9 7 7一 19 7 9年 ) 为深人试验和
生产试用阶段 。 飞播地点在第一阶段 7 个县的
基础上发展到 16 个县市 , 播区由 15 个发展到 6 0
个 , 总面积达 2 40 万亩 。 成苗情况 , 据 1 9 8 0年
采用总体成数抽样或小班调查法调查 , 一般有
苗面积占宜林地播种面积的25 一 45 % 。
结果与分析
一 、 飞播树种的选择
六年来 , 我们在进行油松飞播试验的同时
还进行了落叶松 、 云杉 、 华 山 松 、 侧 柏 、 桦
树 、 白榆 、 臭椿 、 漆树 、 刺槐 、 紫穗槐等树种
一 1 2 一