全 文 ：生卫望塑垒红脚 (,目 : 3 ( 1 ) : 。一 7 ; , , ,
美珊黄莲的细胞遗传学观察`’
黄 秀 强
(中国农业科学院郑州果树研究所 ,郑州 4 , 。。。咭 )
本文用镶染流程的固定液和解离液处理心皮观察了美洲黄莲 (讨“ . , 如 一 l , ,。 .P .r ) 钓染色体 教
目 2` 一 、 ,有两对具随体染龟体 。 美洲黄莲瓶数分裂规则 , M ,桑酥构型为 : 丝可A卿 IA ,染龟体鸽均等分离 , 减数分裂各个时期极不同步。 银染结果表明 : 间期核最多核仁数为 , , 这州结果与核型具
有两对随体的结果是吻合的 。 本文对核型分析的方法进行了改进 。
关侧调 : 美洲黄莲 ,核型 ,减数分裂 , 银染
莲属 心N 日咖如 一 Ad an 。 ) 在世界上共有两
肺 , 一种是莲 ( N . , ` if ,r a aG。 比 ) , 另一种是
美洲黄莲 ( N . 细。 e _ P红 : ) , 该种刁七冷单瓣 、淡
黄色 ,是培育黄色荷花新品种的宝贵材料伪。 有
关美洲黄莲的形态学 、开花生物乳组织培养等方面的研究已有许多报道 .14 .1 ,1七但对其细胞遗
传学的研究尚未见详细的报道石关于美洲黄准
钓核型黄国振曾报道过只有一对具 随 体 染 色
体 。 为了探讨莲属两种的系绕关系 , 本文通过
观察减数分 .裂双线期二价体的位置和间期核核
仁的数目 ,即用综合分析的方法 ,进一步研究了
美洲黄慈的核型 , . 并对其减数分裂染色体的行
为进行了观察。 现将结果报道如下 :
盖片 ,中性树胶封片 。 染色体计数观察 50 个细
抱 , 核型分析取 ,一 10 个细胞 , 分析中的计算和
染色体命名按 eL v。 洲 和李憋学山的报道 , 核
型类别按 st eb b in slt 71 的分类标准 , 不对称系数
参考 A r a如 , `的方法。 - 一
用丙酸一铁矾苏木精染色法观察花粉 母 细
胞减数分裂染色休行为。 间期核核仁的银染色
参考李悉学田 l的方法 , 观寮并统计间期核不同
核仁数所 占的百分比 。
材 料 与 方 法
本实验所用钓美洲黄莲 ( N . 初 t“ ) 是 日
本阪本祷二赠送的 p二 1工品系实生苗无性系 ,称
.培于中国科学院武汉植物研究所莲 一藕 组 实 验
地。 ,
核型分析以幼小花蕾为材料 , 从中取出心
皮直接于无水乙醇一冰醋酸 ( 3沱)固定液中放置
一冰箱固定 5一 2 4 小时 , 后用 1咖 l/ L 盐酸 一无水
乙哼一冰醋酸 ( , : 3 ` 2 )混合解离液在 `。℃ 恒温
下解离 了分钟 , 然后用蒸馏水清洗 10 分 钟 以
上 ,换水 2一 3 次 , 转人 朽多醋酸中软化 10 分
钟以上 。 卡宝品红染色 ,按常规法压片 ,冰冻脱
结 果 与 分 析
(一 ) 美洲黄建的核塑 `
! 美洲黄莲的核型参数见表 ; , 染色休形 态
和核型模式图见图 1和图 2。 ·
N 佃 , “ 染色体敏目为 2 , 一 16 , 属子二
倍体 , 与 L a gn le t 等的观察结果一致 。 其单个
染色体绝对长度变化范围在 1. 1 1一 4 . 69 娜。 之
间 , 相对长度变化范围在 3 . 38 一 14 . 2 8铸之间 ,
属于小型染色体类。
在 8 对染色体中 , 第 2 对和第 8 对为中部
着丝点 , 第 3 、 4 、 6 、 7对为近中部着丝点 , 第 1
H . ` 诊考 x .梦宁. a 月 z 盆 C萝t o g . n . t i c o b . e r v a t io 。
o n N 。才. 协 b o l “ t口 a P七 r s
l) 本文为硕士论文的一部分 , 是在陈俊愉教授和黄国振
副研究员指导下完成的 , 论文初稿承蒙北京大学生物
系李慈学先生审阅 , 谨此致咐。
本文于 19 9 0 年 2 月 12 日收到 。
DOI : 10. 16288 /j . yczz. 1991. 01. 002
美洲黄莲染色体相对长度 、 臂比和类型
` 相对长度 (肠 )露藏燕万 {(长巍。 }类型
刻一弘
m
t心甘S公 U吸
;:
11
。
0 5十 3 . 2 3= 14 , 2 8
5
。
5 4 + 3
。
2 9二 8 。 83
3
,
5 9十 1 。 9 8二 5 。 57
3
。
9 9 + 1
。
4 3二 5 . 礴2
3
。
5 6十 0 。 8 ,二 4 。 4 1
2
。
9 8十 1 。 3 4二 4 。 3 2
2
。
, 6+ l
。
3 4二 3 。白8
2
。
1 3+ l
。
2 5二 3 。 3 8
3
。
4 2
1
。
6 8
l
。
8 1
2
。
7 9
4
。
1 9
2
。
2 2
l
。
9 4
1
。
7 0
艺
. 随体长度未计算在内。
常 , 在双线期巨般可看到两个二价体搭在核仁
上 (见图 3 ) , 这表明 N . l哪 ea 有两对染 色 体
具随体 , M l 染色体构型为 81 1 (见图 幻 , A l和
人1 染色体能均等地移向两极 , G u tP a 报 道过
莲的减数分裂 A l 有桥存在 91[ ,但在 N . l形” 的
减数分裂 IA 并没看到这种现象。 在间期的每
个子核中可以看到 4个核仁 (见图匀 , 后面时
银染实验将进一步得到证实 。另外 ,其减数分裂
的各个时期极不同步 (见表 2 ) , 一般植物正常
的减数分裂 ,一下花药中通常是 1一 3 个不同的
分裂时期并存 , 但在美洲黄莲的有些花药中 , 可
以看到以前期 I 到单核花粉的各个分裂 时 ~期 、 ,
这种分裂极不同步的现象在其它植物中并不多
见 , 这说明美洲黄莲的减数分裂各个时期是极
其短暂的。 从表 2 中可见 , 内 、外侧花药减数分
裂进程也是不同的 , 具体表现为花药从外侧向
内侧发育 ,这和大多数植物是一致的。
图 生 美洲黄莲染色休形态和组型 ( 又 18。。 )
即日昌昌吕.昌吕
~ -
.一 - .一 . . 曰 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~上 之 3 4 5 6 7 8
图 3 减数分裂双线期 ( K l。。 O) ,示两个
二价体与核仁相连
48`
é山
饮à侧半贫理
染色体序号
图 2 美洲黄莲核型模式图
对和第 5 对为近端着丝点 , 随体分别在第 4 对
和第 5 对染色体上 。 N . l附“ 的核型公式为 :
2 , ~ l呀~ 4二 + 8 . ( Z S A T ) + 4 s t ( Z S A T ) 。
染色体长度比 (最长 /最短 )为 .4 2 3 ,不对称
系数为 7 .0 82 多 ,按照 st 比 bin : 的核型分类阴 ,
美洲黄莲属 Z C 类型 ,为不对称核型。
(二 ) 减救分裂
美洲黄莲的 P M C 减数分裂过程完 全 正
图 4 减数分裂中期 (I K 1 4 O0 ) , 示 8 个二价体
(三 ) 间期核核仁的银染色 一
经过银染色处理之后 , 细胞质和细胞核呈
农 孟 纷洲贾慈一续花内不同花药抽吸分砚进很
` 巡高-图困到到川邓咽吓硕即孤
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图 5 减数分裂两次分裂间的间期 ( 又 7 0。) ,
示 呼个子核仁
黄绿色 , 核仁呈黑色或深徐色。 对具不同核仁
数的 l” 个细胞进行了观察统计 , 核仁数为 1 、
2
、
3
、
4 的细胞所 占 的 比 例 分 别 为 7 8 . 8 9% 、
17
.
50 沁 、 .3 01 多和 0 . 50 多 , 核仁数为 4 的细胞
所占比例较小是因为核仁融合的缘故洲 , 表明
美洲黄莲有 4个 N O R , 这与其核型 有 4个 随
体的结果是吻合的。
讨 论
(一 ) 莲属核型特点与其形态特征的关系
L e v it z k产 3J 指出 , 有花植物核型的进化趋
势是由对称型向不对称型进化的 , 即对称的为
原始型 , 不对称的为进化型 。 美洲黄莲的核型
类别属 Z C 类型 , 不对称系数为 70 . 82 多 , 莲的
不同品种的不对称系数也在 70 多左右 1[] , 因此
莲属为不对称核型 , 而莲属在分类系统中属于
较原始的植物 , 这与 eL vi 招奸 的观点并不 一
致 。 从莲属的核型特点说明了植物界的核型进
化途径是多种多样的。
st eb ib n s咖 认为凡具有不对称核型的植物
通常在形态上专化和减化 , 这是维管束植物在
进化中最普遍的趋势。 莲属植物的主根退化 ,
心皮无花柱 ,花穿发 自营养叶背面 ,雄蕊顶端具
长椭圆形附属物 ,胚芽具芽鳞山` , 果实具果皮
突起均 ,这些减化和特化的形态解剖学特征 , 支
持了细胞遗传学所得出的结论 。
美洲黄莲的核型 ,有两对具随体染色体 ,并
与中国古代莲的核型近似 3[] , 这表明它与莲 的
亲缘关系很近 。 关于莲属两种的亲缘关系作者
将另文详述 。
(二 ) 关于莲属核型分析方法的改进
本试验取莲属的幼小心皮为材料谁行核型
分析 ,考虑到莲属的染色体较小 , 对心皮不进行
预处理 , 并且用银染流程的固定液和解离液进
行固定和解离 。 本实验方法具有以下优点 ;
1
. 取材方便 莲属的花托内着生许多离
生心皮 , 从一个花蕾中可以得到许多幼小心皮 。
如果进行小抱子母细胞减数分裂观察 , 可分别
固定心皮和花药 , 真可谓一举两得。
2
. 分裂相多 用根尖为材料不易找到合
适的中期分裂相 , 而幼小心皮处于抱原细胞的
旺盛分裂阶段 , 因此从一个心皮的压片中可以
找到许多中期分裂相 。
3
. 分色好 用酒精一冰醋酸 ( 3 : 2 )固定液
固定 , 用 l m ol 了L 盐酸一酒精一冰醋酸 ( , : 3 : 2 )解
黄国报 : 1 9 8 4。 园艺学报 , 1 1( l ) : 6 ,一 石` 。
黄国振 : 1 9 87。 园艺学报 , 14 ( 2 ) : 1 29一 13 2`
A r a n o
,
H
. : 19 8 3
.
B o t
. 材 a g . ( T o k y o ) , 7` “ 32一
3 9
。
G u P t a
,
P
.
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: 1 , 7 6
·
C y ` o l o g i a , 4 1 : 7 ` 1一7占5 ·
H a l l
,
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.
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. , a n d W
.
T
.
P e n f o u n d ; 19 4 4
·
A琳 口护·
材 i ` 1 . N a ` . , 3 1 : 7 4 4一7弓8 .
L : M a o x u e (李愁学 ) : 19 8 9。 P l a , t C 人r o , o` o 。 `
R e` 君a r c几 ( E d . H o n g D e y u a n ) , 3 9 1一 3 9 4 . N i s h i r i
P r i n t C o : J a P a n
.
L e v e n
,
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.
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.
: 1 9 6 4
.
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口r 口d i` a s , 5 2 : 19 7一加 0 .
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,
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.
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.
: 1 9 3 1
·
B u l l
.
A 户P I . B o , . p l a 雌布
B r 才口 d 。 , 2 7 : 2 2勺一 2 4 0 。
M a t s u u r a
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: 19 3 8
·
C 夕r o l o g i a , 9 : 5 5一7 7 ·
S c h n e i d e r
,
E
。
L
. , a n d 1
.
D
.
B u c h a n a n : 19 8 0
.
1.J, .Jù61.石r万L..禽液水解和卡宝品红染色制成的压片与用卡诺
固定液固定 , 1 m ol / L 盐酸水解和卡宝品红染色
制成的压片相比 ,具有染色体着色深 、反差强的
优点。
4
. 染色体形态真实 由于材料没有经过
预处理 ,染色体结构更接近于自然状态 ,并且不
过渡缩短 ,便于观察分析。
[ 9 ]
[ 10 ]
, ., .Jf esJ1二,乙,J以.二1,孟r月LF.Lres
{; }
参 考 文 献
王宁珠等 : 1 9 8 5 。 武汉植物学研究 , 3 ( 3 ) : 20 ,一 2 1 9。
李憋学 , 陈瑞阳 : 19 8 , 。 武汉植物学研究 , 3 (今) : 2 97 一
3 0 2
0
何子灿 , 刘士佳 : 1 9 8 3。 海洋与湖沼 , 1 4 ( 4:) 3 92 一
3 9 5
。
柯善强等 : 19 8 7 。 园艺学报 , 14 ( 3 ) : 2 0 8一 2 1 1 0
唐佩华 : 1 98 8 。 植物学报 , 3 0 ( 3 ) : 2今8一2 5 3。
「14 1
仁1 5 )
A脚 口 r . J . B o t . , 6 7 ( 2 ) , 1 8 2一 19 2 ·
[ 16 ] 5 t e b b i n s
,
G
.
L
.
: 19 , 7
·
V a r i a , 10 , a ” d E “ 0 1“ t i o 丹
泣” P l a ” t r , C o l u m b i a U n i v e r s i t y P r e s s .
[ 1 7 ] 5 t e b b i n s
、
G
·
L
·
, 19 7 1
·
c 人f o , 0 5 0 ` e E , 口 l “ t `o ” `.
H i g h
e r p l a ” 才5 . E d w a r d A r n o l d . L o n d o n ·
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3乙
口即,r..` rL
辐射对大麦过氧化物酶同工酶谱影响的初步研究`
慎 玫 王彩莲 徐 刚 赵孔南 陈秋方
(浙江省农业科学院原子能利用研究所 , 杭州 3 10 0 2 1)
丫 射线处理大麦种子后其幼苗组织中过氧化物酶同工酶谱发生较大的变化。 在偏负极端 fR o . ” 一
。 . 38 出现新的酶带区 , 酶带数目随辐射剂量的增加而增加。 低剂量辐射后在该区 出现 1一 2 条新同工酶
带 , 以 fR O . ” 和 fR o . 34 酶带为主 ; 较高剂量辐射后在该区 出现 2一 3条新酶带 , fR 为 。 . ” 、 0 . 34 或
fR o
. ” 、 0 . 3 4 、 0 . 3 8 。 研究结果表明这一带区的过氧化物酶同工酶谱与辐射损伤有一定的关系 , 其变化
特点能反映出供试品种的辐射教感性 。
关键词 : 丫 射线 ,凝胶电泳 ,过氧化物酶同工酶 , 大麦
同工酶分析是现代遗传 、 生理生化研究的
重要手段之一 , 大量研究已证实过氧化物酶同
工酶作为一种适应性酶 , 能反映植物生长发育
的特点 、体内代谢状况 、 以及对外界环境的适应
性 。 近年来 , 一些研究者以过氧化物酶同工酶
为指标研究了水稻 、小麦等的辐射生物学效应 ,
但尚未见到有关对大麦的研究报道 , 因而我们
进行了本项研究 。
材 料 和 方 法
用 艳一 1 37 丫 射线辐照 23 个大麦品种的干
种子 (种子含水量 1 3外) , 剂量为 。 ( e K ) 、 1 0 0 、
2 0 0
、
3 0 0 和 4 0 0 e Y 4 种 , 剂 量 率 为 0 . 5 5 G Y /
m in
, 各种剂量均处理 30 粒种子 。
经辐照的种子于 21 ℃ 浸种催芽 7 天 。 取
幼苗 。 . 19 加 0 . 3 m l T ir s一柠檬酸三 钠 缓 冲 液 ,
p H S
.
2 , 研磨成匀浆 , 10 0 0 0 转 /分离心 10 分钟 ,
取上清液用聚丙烯酞胺凝胶垂直板电泳法 , 用
S h e 丹 M 己 i 亡 r a l
.
: E f f e c t s o f G a m m a
一 r a了5 o n
t h e D i a g r a rn s o f P e r o x i d a s e I s o z y m e s i n B a r l e y
* 农业部资助的重点研究课题 。
本文于 1 9 9 0年 l 月 15 日收到 。