全 文 ：Science of Sericulture 蚕业科学
收稿日期:2014 － 10 － 14 接受日期:2014 － 11 － 03
资助项目:国家高科技研究发展计划“863”项目(No． 2013AA10060-
5)，商务部市场运行司茧丝绸产业公共服务体系建设项
目(No． 3)。
第一作者信息:李杨(1988 －)，女，硕士研究生。
E-mail:ly880628@ yeah． net
通信作者信息:何宁佳，教授，博士生导师。
Tel:023-68250797，E-mail:hejia@ swu． edu． cn
* Corresponding author． E-mail:hejia@ swu． edu． cn
2014，40(6) :0961 － 0964
ISSN 0257 － 4799;CN 32 － 1115 /S
E-mail:CYKE@ chinajournal． net． cn
2 份蒙桑和长穗桑野生种质资源的染色体数目观察
李 杨1 杜 伟2 杨光伟1 向仲怀1 何宁佳1
(1家蚕基因组生物学国家重点实验室，西南大学，重庆 400715; 2云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101)
摘 要 染色体基数的确定对于桑树种质材料的倍性认定和阐明桑属植物种群的演化路线具有十分重要的作用。以来自云
南省的野生蒙桑(Morus mongolica Schneid)种质资源 6 号和野生长穗桑(Morus wittiorum Hand-Mazz)种质资源 7 号的种子萌发
幼苗(分别命名为云 6 号与云 7 号)叶片为材料，采用去壁低渗法制备染色体标本，对其染色体数目进行观察，发现云 6 号与
云 7 号桑树幼苗的体细胞的染色体数目分别为 35 条和 49 条，即:2n = 5x = 35 和 2n = 7x = 49。该研究结果以蒙桑和长穗桑 2
个桑种的野生种质资源再次证实了桑树的染色体基数为 7(x = 7)的推论。
关键词 桑属植物;蒙桑;长穗桑;染色体基数
中图分类号 S888. 3;Q343. 2 + 2 文献标识码 A 文章编号 0257 － 4799(2014)06 － 0961 － 04
Observations on the Chromosome Number of Two Wild Mulberry Germplasm Ｒe-
sources，Morus mongolica Schneid andMorus wittiorum Hand-Mazz
LI Yang1 DU Wei2 YANG Guang-Wei1 XIANG Zhong-Huai1 HE Ning-Jia1*
(1State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，Southwest University，Chongqing 400715，China;2Sericulture Bee
Ｒesearch Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Mengzi Yunnan 661101，China)
Abstract Determination of the cardinal chromosome number plays important role in identifying the ploidy of mulberry
germplasm materials and clarifying the population evolutionary path of Morus plants． Two wild mulberry germplasm re-
sources，namely germplasm resource No． 6 of M． mongolica Schneid and germplasm resource No． 7 of M． wittiorum
Hand-Mazz，were collected from Yunnan Province and were named Yun 6 and Yun 7 respectively． The leaves from ger-
minated seedlings of Yun 6 and Yun 7 were used as material to prepare chromosomal samples using wall removal and
hypotonic treatment for chromosome number observation． The somatic chromosome number of Yun 6 and Yun 7 were 35
(2n =5x =35)and 49 (2n =7x =49)respectively，verifying the conclusion that the cardinal chromosome number of mul-
berry was 7 (x =7)．
Key words Morus plants;Morus mongolica Schneid;Morus wittiorum Hand-Mazz;Cardinal chromosome number
桑树是蔷薇目(Ｒosales)
［1］桑科(Moraceae)桑属
(Morus L．)多年生木本植物［2 － 5］，在我国已有
悠久的栽培历史。研究桑树染色体数目和倍数
性，不仅可以为阐明桑属植物的分类、起源、进化
及系统发育、细胞遗传等提供细胞学依据，还可以
对育种亲本材料的倍性、育性、亲缘关系等进行
鉴定［3，6］。
关于桑属植物的染色体研究之前已有大量的
报道［3，6 － 11］。2013 年，作为桑树基因组测序材料
的野生种质资源川桑(Morus notabilis Schneid) ，其
体细胞中的 14 条染色体首次被鉴定为 7 对，由此
推论桑树染色体基数为 7［5］。这一重大发现使桑
属植物的染色体研究进入了一个全新的阶段。前
DOI:10.13441/j.cnki.cykx.2014.06.004
962 蚕 业 科 学 2014;40 (6)
不久我们鉴定来自云南省大围山的 1 份野生滇桑
(Morus yunnanensis Koidz)种质资源的体细胞染色
体数目为 14 并组成 7 对［12］，为桑树染色体基数为
7(x = 7)的推论提供了佐证。本研究从来自云南
省的 10 多份野生桑树种质资源中，选择蒙桑(Mo-
rus mongolica Schneid)的野生种质资源 6 号和长穗
桑(Morus wittiorum Hand-Mazz)的野生种质资源 7
号为研究材料，以这 2 份野生桑种质资源的种子
萌发幼苗(分别命名为云 6 号和云 7 号)的叶片制
作染色体玻片标本，在显微镜下观察染色体数量，
并进行染色体倍性分析，期望获得关于桑树染色
体基数的新证据。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试蒙桑野生种质资源云 6 号和长穗桑野生种
质资源云 7 号的种子采集自云南省农业科学院蚕桑
蜜蜂研究所的桑树资源圃，母本名称分别为资源 6
号和资源 7 号。
1. 2 种子萌发处理和植株的形态学观察
2013 年 5 月将供试的 2 份桑树种质资源的种
子播种在西南大学生态景观桑园，并按照常规方
法进行田间管理，种子萌发出幼苗后进行移栽。
2014 年 9 月 30 日上午 10:00 ～ 11:00 之间，对 2
份种质资源桑树植株的枝条、冬芽、叶片和果实等
的形态特征进行观察，并用 Nikon D800 照相机拍
照记录。
1. 3 染色体制片
2014年 7月，分别取2份供试种质资源的桑树植
株的嫩叶(第 1 位叶)用于染色体标本制片。将嫩叶
于 0. 002 mol /L 8-羟基喹啉溶液中避光预处理 3 h，水
洗后用卡诺固定液(甲醇与冰醋酸的体积比为 3∶ 1)
于 4 ℃下固定 2 h 以上，转入浓度为 0. 067 mol /L 的
KCl溶液中在室温条件下进行前低渗处理 1 h;用混
合酶液(2. 5%纤维素酶和果胶酶，其中纤维素酶活力
为 2 900 U/g，果胶酶活力≥1 000 U/g;用量为每个叶
片 200 ～500 μL)在室温条件下处理 2. 5 h;转入蒸馏
水中后低渗处理 2 h;吸干蒸馏水后，将材料捣碎，加
入固定液用悬滴法［13］制片;干燥后加入 Giemsa 染液
染色过夜后洗片、封片，用于染色体观察。
1. 4 染色体观察及数目的确定
将染色体制片在 Leica DM2500 显微镜(徕卡
显微系统贸易有限公司)下进行观察。根据李懋
学等［14］提出的染色体核型分析标准，确定在供试
桑树种质材料 50 个染色体分散良好且着丝点清
晰的分裂中期细胞中，85%以上的细胞具有恒定
一致的染色体数目，即可认为是其体细胞染色体
数目。
2 结果与分析
2. 1 2 份桑种质资源的形态特征
蒙桑种质资源云 6 号母本植株的果实为聚花
果，圆筒状，长 7 ～ 14 cm(图 1-A、B) ，其种子萌发
长成的 2 年生植株(云 6 号)的主要形态特征为:
树形直立，株高可达 3. 1 m 左右，枝条细长、微
曲，节间长并微曲，皮孔较小，圆形、椭圆形(图 1-
C) ;冬芽三角形，赤褐色，芽尖离开枝条;叶序互
生，成叶长心形，宽大而厚实，多数全叶，间有裂
叶(1 ～ 2 裂不等)，叶表面深绿色，生微小刚毛，
甚粗糙，叶背面颜色较淡，有柔毛，沿叶脉柔毛
多，叶尖尖头或短尾，叶缘小锯齿，叶基浅弯或截
形，叶脉显著，叶柄浅槽或无槽;托叶广披针形，
外面疏生柔毛。
长穗桑种质资源云 7 号母本植株的果实为聚花
果，窄圆筒状，长 4 ～ 11 cm(图 1-D、E)，其种子萌发
长成的 2 年生植株(云 7 号)的主要形态特征为:树
形直立，株高 2. 2 m 左右，枝条粗短、直，节间长，皮
孔较大，多呈圆形和椭圆形(图 1-F);冬芽三角形，
赤褐色，芽尖离开枝条;叶序互生，成叶长心形，宽
大而厚实，多数全叶，间有裂叶(1 ～ 2 裂不等) ，叶表
面深绿色，生微小刚毛，甚粗糙，叶背面颜色较淡，
有柔毛，沿叶脉柔毛多，叶尖尖头或短尾，叶缘小锯
齿，叶基浅弯或截形，叶脉显著，叶柄浅槽或无槽;
托叶广披针形，外面疏生柔毛。
2. 2 2 份桑种质资源的染色体数目
选取 2 份桑种质资源嫩叶的制片中染色体分
散良好、染色深度适中、着丝点清晰的细胞进行染
色体数目统计，确定云 6 号与云 7 号植株体细胞的
染色体数目分别为 35 条和 49 条，即:2n = 5x = 35
和 2n = 7x = 49(图 2)。
第 6 期 李 杨等:2 份蒙桑和长穗桑野生种质资源的染色体数目观察 963
A、B．分别为云 6 号的母本植株和果实 C． 2 年生植株(云 6 号) D、E．分别为云 7 号的母本植株和果实 F． 2 年生植株(云 7 号)
A and B． The female parent and fruits of Yun 6 respectively C． 2-year old plant of Yun 6
D and E． The female parent and fruits of Yun 7 respectively F． 2-year old plant of Yun 7
图 1 桑树种质资源云 6 号和云 7 号的形态特征观察
Fig. 1 Observation on morphological characteristics of mulberry germplasm resources Yun 6 and Yun 7
图 2 桑树种质资源云 6 号(A)和云 7 号(B)植株嫩叶的体细胞染色体数目观察
Fig. 2 Observation on somatic chromosome number of young leaves from mulberry germplasm resources Yun 6 (A)and Yun 7 (B)
3 讨论
桑树染色体基数一直为桑属植物细胞学研究
争论的热点。早在 1909 年，日本学者田原正人［8］确
定桑树的染色体基数是 x = 14。1948 年，Janaki［15］
对黑桑种(Morus nigra Linn)起源的研究也推测桑
树的染色体组基数是 14。随着桑树细胞学研究的
推进，部分学者对桑树染色体基数为 14 这一结论提
964 蚕 业 科 学 2014;40 (6)
出质疑。1954 年，Datta［16］在观察印度桑种(Morus
indica L．) (2n = 28)减数分裂过程中，发现在第 1
次分裂中期出现四价体，第 2 次分裂中期出现二价
体，据此推测桑树的染色体基数可能是 7。接着 Das
等［17］用次级联合二价体的方法对印度桑种(2n =
28)的染色体进行核型分析，认为其可能是双二倍
体，即桑树的染色体基数可能是 7，但这一推论未得
到更多的证据加以佐证。近期本课题组对川桑和
滇桑的染色体核型进行鉴定，发现这 2 个野生桑种
种质材料的体细胞均有 14 条染色体，能配成 7 对;
将川桑种子经过人工剖除种皮后可以萌发且获得
的植株体细胞染色体数目也为 14 条(另文报道)，
再次证明桑树的染色体基数为 7［5，12］。另外，利用
桑树 SSＲ标记对伦教 109(2n = 28)和珍珠白(2n =
28)2 个桑树杂交组合亲本间的多态性进行分析，推
测伦教 109 为同源四倍体，珍珠白为异源四倍
体［18］，同样证明了桑树的染色体基数为 7。
桑树属于蔷薇目植物［1］，多数蔷薇目植物单倍
体的染色体数是 n = 7 或 n = 8、n = 9［19］，如蔷薇
属［20 － 22］、草莓属［23］、悬钩子属［24］植物的染色体基
数均为 x = 7，而苹果属［25］单倍体染色体数为 17(已
有研究报道苹果属 n = 17 单倍体的染色体数源于同
源多倍体化) ，所以理论上同属蔷薇目的桑树其染
色体基数为 7 的可能性非常大。
本研究鉴定蒙桑的野生种质资源云 6 号与长穗
桑的野生种质资源云 7 号的植株体细胞分别有 35
条和 49 条染色体，这 2 份种质资源桑树的染色体数
目均为 x = 7 的倍数，而非 x = 14 的倍数，结合上述
对桑树染色体基数为 7 的研究结果［5，12，16 － 18］，我们
进一步证明了桑树的染色体基数为 7(x = 7)。
参考文献 (Ｒeferences)
［1］ Bremer B，Bremer K，Chase M W，et al． An update of the Angiosperm
Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering
plants:APGⅢ［J］． Bot J Linn Soc，2009，161(2):105 －121
［2］ 蒋同庆，朱勇．二倍体桑树的核型分析［J］． 蚕学通讯，1985，4
(3) :9 － 17
［3］ 储瑞银，孙晓霞．桑属植物细胞遗传学的研究Ⅰ． 部分桑品种
的染色体数［J］．蚕业科学，1986，12(4) :199 － 202;260
［4］ Zhang S D，Soltis D E，Yang Y，et al． Multi-gene analysis provides
a well-supported phylogeny of Ｒosales［J］． Mol Phylogenet Evol，
2011，60(1) :21 － 28
［5］ He N J，Zhang C，Qi X W，et al． Draft genome sequence of the mul-
berry tree Morus notabilis［J /OL］． Nat Commun，2013，4:3445
［2014 － 10 － 13］． http:www． nature． com /ncomms /2013 /
130919 /ncomms3445 / full /ncomms3445． html
［6］ 何大彦，周明珠，何伟． 云贵川地区桑属植物细胞遗传学的研
究Ⅰ．桑种及品种的染色体倍数性观察［J］． 蚕业科学，1989，
15(1) :7 － 12
［7］ 蒋同庆，朱勇．西南区桑树倍数体的研究［J］．蚕学通讯，1985，
4(4) :11 － 20
［8］ 田原正人． 关于桑的染色体［J］． 植物杂志，1909，23(271) :
343 － 353
［9］ 杨今后，杨新华，骆承军．桑树多倍体及其育种研究进展［J］．
蚕业科学，1992，18(3) :195 － 201
［10］ 余茂德，向仲怀，冯丽春，等． 自然单倍体川桑的发现与研究
［J］．蚕业科学，1996，22(2) :67 － 71
［11］ Tojyo I． Studies on the polypolid in mulberry tree (Ⅳ)on the
flower and pollen grains of one race in Morus nigra L．［J］． J Seri-
cult Sci Jpn，1966，35(5) :360 － 364
［12］ 李杨，轩亚辉，王圣，等． 滇桑(Morus yunnanensis)的染色体核
型分析［J］．蚕业科学，2014，40(2) :187 － 190
［13］ 陈瑞阳，宋文芹，李秀兰． 植物有丝分裂染色体标本制作的新
方法［J］．植物学报，1979，21(3) :297 － 298
［14］ 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
［15］ Janaki A E． The origin of black mulberry［J］． J Ｒ Hortic Soc，
1948，73:117 － 120
［16］ Datta M． Cytogenetical studies on two species of Morus［J］． Cyto-
logia，1954，19(1) :86 － 95
［17］ Das B C． Cytological studies on Morus indica L． and Morus laevi-
gata Wall［J］． Caryologia，1961，14(1) :159 － 162
［18］ 罗义维，亓希武，帅琴，等．桑树杂交组合亲本的 SSＲ标记多态
性及遗传背景分析［J］．蚕业科学，2014，40(4) :576 － 581
［19］ 施季森，王占军，陈金慧． 木本植物全基因组测序研究进展
［J］．遗传，2012，34(2) :145 － 156
［20］ Tckholm G． Zytologische Studien über die Gattung Ｒosa［J］． Acta
Horti Bergiani，1922，7:97 － 381
［21］ Ｒowley G D． Chromosome studies and evolution in Ｒosa［J］． Bull
Jard Bot Nat Belg，1967，37(1) :45 － 52
［22］ 蹇洪英，张颢，李树发，等．蔷薇属植物的胞核学研究及其展望
［J］．西南农业学报，2009，22(1) :207 － 211
［23］ 时翠平，牛树启，葛会波．草莓属植物染色体核型分析［J］． 安
徽农业科学，2011，39(13) :7621 － 7622
［24］ 王小蓉，汤浩茹，段娟，等．中国悬钩子属空心莓组与木莓组 28
种和变种的核型比较研究［J］． 植物分类学报，2008，46(4) :
505 － 515
［25］ Velasco Ｒ，Zharkikh A，Affourtit J，et al． The genome of the domes-
ticated apple (Malus × domestica Borkh．) ［J］． Nat Genet，2010，
42(10) :833 － 839