全 文 : 生物技术 北方园艺 2007(3):182~ 184
第一作者简介:时丽冉, 女, 1970年生 ,讲师, 硕士, 主要从事植物
生理学和细胞生物学的教学与研究。
收稿日期:2006- 09 - 10
金鱼草染色体数目及核型分析
时 丽冉 , 刘国荣
(河北省衡水学院生命科学系 ,053000)
摘 要:金鱼草为 1 、2年生草本花卉 ,目前还未见到关于金鱼草染色体核型分析的报道。试
验用低温处理法对金鱼草染色体数目及核型进行研究 ,试验结果表明 ,金鱼草体细胞染色体数目
为2n=16 ,染色体基数为 8 ,核型公式为k(2n)=2x=16=12 m+2sm+2st ,核型分类属于2B型。
为传统的植物形态描述分类提供了细胞学依据。
关键词:金鱼草;染色体;核型
中图分类号:S 681. 9 文献标识码:A 文章编号:1001 - 0009(2007)03 -0182 - 03
金鱼草又名龙头花 ,常做 1 、2年生花卉栽培。原产
于南欧地中海沿岸 ,较耐寒 、不耐热、喜阳光 、耐半阴 ,喜
疏松肥沃和排水良好的酸性沙壤土 ,也耐石灰质土
壤[ 1] 。株高20~ 70 cm ,叶片呈圆状披针形。总状花序 ,
花冠筒状唇形 ,基部膨大成囊状;上唇直立 ,二裂 ,下唇
三裂 ,开展外曲 ,有白 、淡红 、深红 、肉色、深黄 、浅黄 、黄橙
等色。金鱼草种子细小 ,灰黑色 ,约重 8000粒 /g 。薛守
纪等对其形态特征及生理特征做了详细介绍[ 2] 。金鱼
草花色鲜艳 ,花朵美丽 ,为优良的花坛和花境材料 ,高型
品种可作切花和背景材料 ,矮型品种可盆栽观赏和作花
坛镶边 ,中型品种则兼备高 、矮品种的用途。目前 ,金鱼
草杂交种的培育层出不穷 ,市场潜力大[ 3] 。关于金鱼草
的染色体核型国内尚无报道 ,试验通过对金鱼草的染色
体数目与核型研究 ,为传统的植物形态描述分类提供细
胞学证据并积累研究资料。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
10月份采集金鱼草种子 ,采集地在河北省农业科学
院旱作所花卉园。
1. 2 试验方法
将金鱼草种子在试验室用滤纸法发芽 ,即将一层湿
润滤纸铺在培养皿内以保持水分 ,金鱼草种子均匀撒在
滤纸上 ,将培养皿放在 25℃恒温箱内发芽 ,待胚根伸出
1~ 2 cm时将其放入0~ 4℃冰箱处理10 h。低温环境能
阻断微管的延长 ,因此抑制纺锤体的形成 ,使有丝分裂
停止在中期 ,得到大量的中期分裂相。由于金鱼草种子
较小 ,根尖很细 ,所以低温处理时间不宜过长 ,否则染色
体会过度缩短成短棒状 ,无法比较其大小和形态。处理
完毕后用卡诺氏固定液(无水乙醇∶冰醋酸=3∶1)固
定根尖 24 h ,蒸馏水冲洗后于75%乙醇保存备用。用前
蒸馏水漂洗 ,1 mol /L 盐酸 60℃处理 5 min ,目的是为了
解离掉胞间的果胶层和细胞壁 ,便于压片时细胞的分
散。然后用蒸馏水洗净 ,改良苯酚品红染色2 h ,常规方
法压片 ,在高倍镜下寻找染色体分散良好的中期分裂
相 ,用莱卡生物显微镜摄像系统进行拍照分析。染色体
计数至少观察统计50个完整的中期分裂相。核型分析
至少测量 5个细胞的染色体长度。核型分析按李懋学
和陈瑞阳(1985)确定的标准[ 4] 。染色体的相对长度 、臂
比及类型按 Leven等(1964)命名系统[ 5] 。核型类型参照
Stebbins(1971)标准[ 6] 。凭证标本保存于衡水学院细胞
生物学试验室。
2 结果与讨论
2. 1 染色体数目
根据对金鱼草大量根尖细胞染色体压片的观察 ,选
择 50个分散良好的中期染色体统计数目 ,确定金鱼草
体细胞染色体数目为2n=16条 ,占计数细胞的 89%,李
懋学和陈瑞阳在核型分析标准化问题中提出 ,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。在观察的细胞中发现11%四倍体细
胞 ,说明长时间低温处理会导致染色体加倍。在观察的
细胞中没有发现B染色体(见图1)。
2. 2 染色体长度组成及核型分析
2. 2. 1 核型公式的确定 取5个形态清晰 、分散良好的
染色体图像在油镜下用显微摄像系统拍照 ,将镜台测微
尺在同等条件下拍照 ,以便测量染色体绝对长度(实际
长度 um)。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。在许多情况下 ,
绝对长度不是一个可靠的比较数值。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 ,不同作
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者所测得的绝对长度往往有明显差异。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%,参数见表 1。根据表 1的
数值可以看出 ,金鱼草 16条染色体中臂比值在 1. 01 ~
1. 70范围的染色体为中部着丝点染色体(m),共 6对 ,臂
比值在 1. 71 ~ 3. 00范围的染色体为近中部着丝点染色
体(sm)共 1对 ,臂比值在3. 01 ~ 7. 00之间的染色体称为
近端部着丝点(st)共 1对 ,在金鱼草的染色体中没有发
现具随体的染色体。根据以上数据 ,可以确定金鱼草的
染色体核型公式为K(2n)=2x=16=12 m+2sm+2st。
图1 金鱼草中期染色体
2. 2. 2 金鱼草核型图的制作 挑选具代表性的染色体
图像打印 ,用眼科剪沿染色体边缘小心将每条染色体剪
下 ,根据染色体的长短和形态特征进行同源染色体配
对 ,然后按照从大到小的原则排列编号。相同大小的染
色体按短臂长度排列 ,短臂长的在前。用扫描仪将粘贴
好的染色体扫描储存 ,得到如图 2的染色体核型图。
图 2 金鱼草核型图
2. 2. 3 金鱼草核型模式图的制作 根据表 1中所列各
染色体的相对长度平均值 ,绘制核型模式图(图 3)。横
坐标为染色体序号 ,纵坐标表示染色体相对长度。着丝
粒的位置统一位于纵坐标的“0”点位置。核型模式图比
较直观地体现了染色体组中各条染色体的形态。
2. 2. 4 金鱼草核型分类 金鱼草染色体总长 15. 94um ,
平均长度 0. 99μm ,属小型染色体。染色体长臂总长
4. 9μm ,根据 Arano[ 7] 的计算方法 ,染色体不对称系数=
染色体长臂总长度 /染色体组总长度×100%,金鱼草染
色体的不对称系数为 60. 2%,为较不对称类型。根据
Stebbins
[ 6] 的“不对称核型分析”分类标准 ,金鱼草染色
体中最长和最短的染色体比值为 2. 37 ,臂比大于 2∶1
的染色体为 1 对 ,占染色体总数的 12. 5%,应属于
“2B”型。
图 3 金鱼草核型模式图
表 1 金鱼草染色体参数
序号 染色体绝对长度(μm)
染色体相对长度
(%)
臂比
(长臂 /短臂) 类型
1 0. 80+0. 56=1. 36 10. 07+7. 37=17. 44 1. 42 m
2 0. 75+0. 53=1. 28 9. 34+6. 63=15. 97 1. 41 m
3 0. 57+0. 47=1. 04 7. 13+5. 90=13. 03 1. 21 m
4 0. 55+0. 41=0. 96 6. 88+5. 46=12. 04 1. 33 m
5 0. 59+0. 39=0. 98 7. 37+4. 91=12. 28 1. 50 m
6 0. 61+0. 37=0. 98 7. 62+4. 67=12. 29 1. 63 m
7 0. 49+0. 27=0. 76 6. 14+3. 44=9. 58 1. 79 sm
8 0. 37+0. 12=0. 59 5. 65+1. 72=7. 37 3. 02 st
3 讨论
染色体的形态分析研究即核型分析。核型是指单
个细胞的染色体组成 ,它反映细胞中染色体数量与结构
的特征[ 8] 。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[ 9] 。任何一种生物的细胞中染色体的数量和形态都是
一定的 ,植物染色体的数目形态等是最稳定的细胞学特
征之一 ,在不同的种属间 ,染色体有不同的数目 、核型等
的特征区别 ,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。
该试验的研究结果表明 ,金鱼草的体细胞染色体数目为
2n=16 ,核型公式 K(2n)=2x =16=12 m+2sm+2st。
染色体绝对长度变异范围 1. 36 ~ 0. 59μm ,不对称系数
60. 2%,属于较不对称类型 ,一般认为染色体对称的植物
为原始类型 ,不对称者属进化类型 ,因此金鱼草在进化
程度上属于较进化类型。
从细胞学 、遗传学角度对金鱼草的核型进行系统了
研究 ,确定其染色体数目及核型 ,为培育出更加优良的
品种 ,合理的繁殖和栽培 ,扩大金鱼草的市场 ,具有很大
的经济意义。
参考文献:
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生物技术 北方园艺 2007(3):184~ 185
山定子组培脱毒技术
建德 锋 , 刘 洋 , 孙 铭
(吉林农业科技学院植物科学系 , 132101)
中图分类号:S 665. 9 文献标识码:B
文章编号:1001- 0009(2007)02 - 0184 -02
山定子(Malus baccata Borkh),又名山荆子 ,蔷薇
科、苹果属 ,它是一种落叶乔木 ,具有很好的观赏效果 ,
春天白花满树 ,秋季红果累累 ,且经久不凋 ,甚为美观 ,
在园林上可用做庭园观赏树 ,丛植 、独植或与其他树种
林植效果都比较好。常见的繁殖方法是播种繁殖 ,但在
其生长的过程中易感染苹果褪绿叶斑病毒 、苹果茎痘病
毒和苹果茎沟等病毒 ,影响其观赏效果 ,甚至可导致全
株死亡。此外一些潜隐性病毒侵染植株后 ,症状不明
显 ,不易被发现 ,尤其危险 ,而受病毒侵染的植株全身终
生带毒 ,目前尚无药物可以治愈。随着组培技术的发
展 ,其快速繁殖 、脱毒性能好等特性使人们开始尝试采
用组培方法来生产山定子无病毒苗。现详细地介绍山
定子组培脱毒的方法 ,希望给大家在山定子的组培生产
第一作者简介:建德锋 ,男 , 1976 年生, 讲师 ,硕士 ,现于吉林农业
科技学院植物科学系从事教学与科研工作。
收稿日期:2006- 09 - 21
方面提供一些参考。
1 脱毒试管苗培养
1. 1 茎尖培养脱毒
1. 1. 1 取样与消毒 取样:用于脱毒的山定子母株应该
是患病群体中病害相对较轻的植株 ,可直接从选定的植
株上取顶芽梢段进行消毒接种 ,也可以在植株的休眠期
剪取带休眠芽的枝条 ,在温室内水培养一段时间 ,待其
发芽后采其顶芽与侧芽来进行接种;消毒:剪取顶芽梢
段 3 ~ 5 cm ,摘去大叶片 ,在自来水下冲洗于净 ,在 75%
酒精中浸泡30s左右 ,然后用1%~ 3%次氯酸钠浸泡消
毒 10~ 20 min ,最后用无菌水冲洗材料4 ~ 5次备用。
1. 1. 2 剥取茎尖与接种 接种培养基类型:常用的接种
培养基配方为 MS+BA0. 5 mg /L +CH300 mg /L ,糖
30 g /L ,琼脂 7 g /L ,培养基在使用前一定要高压消毒
(以后培养基均如此);接种过程:在超净工作台上 ,将已
消毒的山定子顶芽或腋芽放在垫有滤纸的培养皿中 ,在
双筒解剖镜下 ,用解剖针和镊子将材料固定于视野中 ,
用解剖刀尖仔细剥去幼叶 ,至出现露的生长点 ,用刀尖
切下带 1~ 2个叶原基的生长点 ,大小为0. 1 ~ 0. 3 mm ,
用解剖针或解剖刀尖将切下的茎尖转至芽诱导培养基
上 ,每试管或三角瓶接种 1个茎尖;接种注意事项:为防
止茎尖失水 ,可用无菌水润湿滤纸。操作中注意随时更
换滤纸和接种工具 ,剥取茎尖时切勿损伤生长点。严格
按接种的要求操作 ,在接种前镊子和剪刀一定要浸泡酒
精 ,然后在酒精灯上灼烧消毒 ,茎尖放入瓶中的前后瓶
口一定要灼烧。此外 ,在超净工作台内瓶口不能正朝上
放置。
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The Chromosome Number and Analysis of Karyotype of AntirrhinumManjus L.
SHI Li-ran , LIU Gu-rong
(Department of Biology , Hengshui Normal College , Hebei 053000)
Abstract:The Antirrhiunm majus L. is an anual or biennial herbal flower. The reports has not be seen about the karyo-
type analysis of Antirrhiunm majus L.We studied the chromosome number and karyotype of Antirrhiunm majus L. with
low temperature method. The results showed that the number of chromosome of the Antirrhiunm majus L. w as 2n=
16 , Chromosome base for 8 , and its karyotype formula was K(2n)=2x=16=12 m+2sm +2st ,belong to 2B type.
Through Antirrhiunmmajus L. for the chromosome number and Karyotype for the traditional patterns of plant classifica-
tion description provided cytology information.
Keywords:Antirrhiunm majus L;Chromosome;Analysis of Karyotype
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