全 文 ：收稿日期:2010 － 12 － 18
基金项目:华中农业大学校基金项目资助(52207 － 01026)
作者简介:王俊杰(1988 －) ，男，华中农业大学在读硕士研
究生，主要研究方向:药用植物种质资源遗传多
样性。
* 通讯作者:刘焰，副教授，E － mail:yanl@ mail． hzau． edu． cn
doi:10． 3969 / j． issn． 1006 － 9690． 2011． 04． 013
麦蓝菜的花粉母细胞减数分裂及核型分析
王俊杰，马玉涛，惠荣奎，刘天雄，刘 焰*
(华中农业大学药用植物研究所，湖北 武汉 430070)
摘 要 采用压片法，对麦蓝菜的花粉母细胞减数分裂及体细胞核型进行了研究。结果表明，麦蓝菜的绝大多数
花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常，在终变期同源染色体配对后可形成 15 个二价体;在少数花粉母细胞减
数分裂中观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;其减数分裂为同时型，其花粉粒育性为 88． 04%。麦蓝菜的染
色体数目为 2n = 2X = 30，核型公式为 K(2n)= 2X = 30 = 22m(2SAT)+ 8sm，染色体相对长度组成为 2n = 16M2 +
14M1，其核型为“1A”型。
关键词 麦蓝菜;减数分裂;核型
中图分类号:Q253 文献标识码:A 文章编号:1006 － 9690(2011)04 － 0053 － 04
Karyotype Analysis and Meiotic Observations of Pollen Mother
Cells in Vaccaria segetalis (Neck．)Garcke
Wang Junjie，Ma Yutao，Hui Rongkui，Liu Tianxiong，Liu Yan
(Institute of Medicinal Plant，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China)
Abstract The meiosis of pollen mother cells and karyotype analyzed for the Vaccaria segetalis(Neck．)
Garcke by applying squash method． The result showed that chromosomes of most pollen mother cells were
paired as 15 bivalents at diakinesis． In a few(minority)pollen mother cells Lagging chromosome and
chromosomal bridge were founded during meiosis． The meiotic division belongs to the simultaneous type，
and the stainability of the pollen grains was 88． 04% ． The chromosome number was 2n = 30 and karyo-
type formula was K(2n)= 2X =30 = 22m(2SAT)+ 8sm，with constitution of relative length being 2n =
16M2 +14M1，and karyotype type belonging to“1A”．
Key words Vaccaria segetalis(Neck．)Garcke;meiosis;karyotype
麦蓝菜〔Vaccaria segetalis(Neck．)Garcke〕为石
竹科麦蓝菜属一年生或二年生草本植物［1］，在我国
分布广泛、资源丰富，除华南外，全国各地均有分
布［2］。麦蓝菜的成熟干燥种子称王不留行又名麦
蓝子等，为传统常用中药。其主要成分是止血、治疗
妇科疾病及抗肿瘤的良药［3］。近年来有关王不留
行的药用成分及药理作用的报道很多，但有关其细
胞学研究的报道相对较少，杨德奎等(1994)［4］报道
了山东济南麦蓝菜的染色体数目和核型，陈瑞阳
(2009)［5］报道了河北安国麦蓝菜的染色体数目和
核型。染色体核型分析是进行植物种质资源收集及
鉴定的基础性工作，因而本研究通过对河南禹州麦
蓝菜的花粉母细胞减数分裂过程中的染色体行为、
花粉粒育性进行观察以及对其体细胞染色体进行核
型分析，旨在为麦蓝菜的良种选育、真伪品鉴定和种
质资源多样性研究及分类提供细胞学依据。
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第 30 卷第 4 期
2011 年 8 月
中 国 野 生 植 物 资 源
Chinese Wild Plant Resources
Vol． 30 No． 4
Aug． 2011
1 材料与方法
1． 1 试验材料
供试材料 2006 年从河南省禹州引种，现种植于
武汉华中农业大学药用植物研究所标本园。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 减数分裂观察方法
取麦蓝菜的幼小花蕾，在 4℃下用卡诺固定液
固定 24 h，从花蕾中剥取花药，用 1mol /L 盐酸 60℃
恒温解离 2 ～ 3 min 后，用改良卡宝品红染色压片，
在显微镜下观察并摄影。
1． 2． 2 花粉粒育性鉴定方法
取成熟的麦蓝菜花粉粒于载玻片上，用 1%醋
酸洋红染色 1 min 后，在光学显微镜下观察、计数并
照相。染色深、外形圆的计为可育花粉粒，不染色或
染色浅的、外形皱瘪的计为败育花粉粒。一朵花至
少统计 300 个花粉粒，计算可育花粉粒百分率。
1． 2． 3 体细胞观察方法
将种子置于 25℃培养箱中避光培养，待根生长
到 0． 5 ～ 1． 0 cm时，切取根尖置于 0． 002 mol /L 8 －
羟基喹啉中，在室温下预处理 4 h 后，用卡诺氏固定
液 4℃下固定 24 h，制片时用 l mol /L盐酸 60℃恒温
解离 9 ～ 11 min，切取根尖分生组织，用卡宝品红染
色压片，在显微镜下观察摄影。
1． 2． 4 核型分析方法
取 50 个分散良好，着丝点清晰的中期分裂相进
行染色体计数，并从中选择染色体数目完整、无重叠
的 5 个分散较好的分裂相进行显微摄影。染色体相
对长度、臂比及类型型按 Levan(1964)［6］命名系统，
染色体相对长度系数按 Kuo(1972)［7］方法划分，核
型分类用 Stebbins(1971)［8］的标准。
a 粗线期;b 终变期;c 中期Ⅰ;d 中期Ⅰ落后染色体;e 后期Ⅰ;f 后期Ⅰ染色体桥;g 末期Ⅰ;h 中期Ⅱ;i 后期Ⅱ;j 末期Ⅱ;k 四分体;l 花粉粒。
标尺长度 = 5μm
图 1 麦蓝菜花粉母细胞减数分裂
—45—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 30 卷
2 结果与分析
2． 1 花粉母细胞减数分裂过程观察
麦蓝菜的绝大多数花粉母细胞减数分裂过程中
染色体的行为正常。在粗线期，染色体明显变粗，每
条染色体上出现数目、大小不等，位置不同的染色深
的染色粒(图 1 － a)。终变期同源染色体配对后，可
形成 15 个高度浓缩、形态较为清晰的二价体(图 1
－ b) ，佐证了麦蓝菜的染色体数目为 2n = 2X = 30，
该时期是染色体计数的最佳时期。在中期 I，二价
体聚集并排列到赤道面上形成赤道板(图 1 － c) ，此
期观察到少数细胞中出现落后染色体现象(图 1 －
d)。后期 I，配对的同源染色体彼此分离，在纺锤丝
的牵引下，分别向细胞的两极移动(图 1 － e) ，此期
观察到少数细胞中出现染色体桥现象(图 1 － f)。
在末期 I，染色体并没有出现明显的解聚现象，在细
胞 2 极分别形成两个新的子核，但细胞质不分裂。
前期 II，染色体分散到细胞质中，每个子细胞中具有
15 个单价染色体(图 1 － h)。中期 II，2 个子细胞中
的染色体都排列到细胞的赤道面上，分别形成 2 个
呈一定角度的赤道板(图 1 － h) ，此期也观察到少数
细胞中出现染色体落后的情况(图 1 － i)。后期 II，
每条染色体上的 2 个姐妹染色单体分开，分别走向
细胞两极，此时在细胞内可看到 4 组染色体(图 1 －
j)。末期Ⅱ细胞内部出现 4 个子核，接着细胞质分
裂并形成 4 个子细胞，即为四分体(图 1 － l) ，另外，
此期有少数三分体形成;其减数分裂方式属于同时
型，在减数分裂过程中仅有 15． 8%的花粉母细胞出
现染色体落后、桥等异常现象。
2． 2 花粉粒育性观察结果
通过随机取样的方法，共观察统计了 1 212 个
成熟花粉粒的醋酸洋红染色反应结果，其中不被染
色或染色浅的、外形皱瘪的的花粉粒仅 145 个，可育
花粉粒为 88． 04%，花粉败育率为 11． 96%。
2． 3 体细胞核型分析结果
通过对 50 个麦蓝菜根尖细胞中期染色体数目
的统计，确定其染色体数目为 2n = 30，同时花粉母
细胞减数分裂终变期形成 15 个二价体，未发现染色
体数目变异，可以确定麦蓝菜为二倍体。核型分析
参数取自 5 个分散良好，着丝点清晰的中期细胞染
色体的平均值，核型分析内容见表 1，同源染色体配
对后的核型图见图 3，核型模式图见图 4。结果表
明:麦蓝菜最长染色体和最短染色体之比为 1． 52，
无臂比大于 2 ∶ 1 的染色体，核型不对称系数为
60． 02%，核型公式为 K(2n)= 2X = 30 = 22m
(2SAT)+ 8sm，其中第 14 号染色体具有随体，相对
长度组成为 2n = 16M2 + 14M1，麦蓝菜的核型为
“1A”对称型核型。
表 1 麦蓝菜染色体的相对长度、臂比及类型
序号
相对长度 /%
(短臂 +长臂 =全长)
(S + L = T)
臂比(长 /短)
(L / S )
相对长
度系数
类型
1 3． 52 + 4． 49 = 8． 01 1． 27 M2 m
2 2． 83 + 4． 57 = 7． 40 1． 62 M2 m
3 3． 11 + 4． 19 = 7． 30 1． 35 M2 m
4 3． 26 + 3． 82 = 7． 08 1． 17 M2 m
5 2． 57 + 4． 43 = 7． 00 1． 73 M2 sm
6 2． 80 + 4． 15 = 6． 95 1． 48 M2 m
7 2． 34 + 4． 46 = 6． 80 1． 91 M2 sm
8 2． 47 + 4． 28 = 6． 75 1． 73 M2 sm
9 2． 46 + 4． 09 = 6． 55 1． 66 M1 m
10 2． 24 + 4． 22 = 6． 46 1． 88 M1 sm
11 2． 72 + 3． 65 = 6． 37 1． 34 M1 m
12 2． 37 + 3． 70 = 6． 07 1． 56 M1 m
13 2． 47 + 3． 57 = 6． 04 1． 44 M1 m
14* 2． 44 + 3． 50 = 5． 94 1． 43 M1 m
15 2． 37 + 2． 90 = 5． 27 1． 23 M1 m
注:* 代表随体染色体，随体长度未计算在内。
3 讨 论
本研究结果表明，河南禹州麦蓝菜的染色体数
目为 2n = 2x = 30，其核型为“1A”型，与杨德奎等［4］
报道的济南千佛山麦蓝菜的染色体数目及核型虽然
相同，但核型公式存在较大差异，本研究结果的核型
公式为 K(2n)= 2x = 30 = 22m(2SAT)+ 8sm，表明
在河南禹州麦蓝菜的染色体组中包括 11 对中着丝
粒染色体和 4 对近中着丝粒染色体，且随体位于第
14 号染色体上;而杨德奎等报道的麦蓝菜核型公式
为 K(2n)= 30 = 2M + 26m + 2sm，即济南千佛山麦
蓝菜的染色体组中包括 1 对正中着丝粒染色体、13
对中着丝粒染色体和 1 对近中着丝粒染色体，未见
随体染色体;陈瑞阳等［5］报道麦蓝菜的核型为“2A”
型，核型公式为 K(2n)= 30 = 16m(2SAT)+ 12sm +
2st，即河北安国麦蓝菜的染色体组中包括 8 对中着
丝粒染色体、6 对近中着丝粒染色体及 1 对近端着
丝粒染色体，且随体位于第 6 号染色体上，与本研究
—55—
第 4 期 王俊杰，等:麦蓝菜的花粉母细胞减数分裂及核型分析
和杨德奎等报道的结果差异较大;上述差异表明不
同来源、不同种质的麦蓝菜在染色体水平上存在差
异，即存在遗传多样性。Stebbins［8］认为植物界核型
进化的趋势是从对称到不对称，因此，麦蓝菜的进化
地位属于较原始类型。
本研究结果还表明，麦蓝菜绝大多数花粉母细
胞减数分裂中染色体的行为正常，仅在少数花粉母
细胞中观察到染色体落后、染色体桥等异常现象，花
粉粒育性为 88． 04%。李雪等［9］通过对兰州百合小
孢子母细胞研究发现断片、落后染色体和染色体桥
等减数分裂异常是导致败育花粉产生的主要因素。
王恒昌等［10］根据秤锤树减数分裂异常出现的比例
与花粉粒败育性比例比较一致，得出秤锤树的小孢
子在发生和发育过程中较高频率的败育现象可能存
在一定的细胞学原因。另外，程志号等［11］在黄芩、
马玉涛等［12］在益母草及杜玉娟等［13］在半枝莲的研
究中，均认为花粉母细胞减数分裂中染色体行为的
异常导致了子细胞中遗传物质的不均衡分配，致使
产生不育花粉。在进化上稳定的植物通过花粉败育
淘汰染色体数目变异的配子，有利于维持物种的稳
定性［14］。因此，麦蓝菜少数花粉细胞在减数分裂过
程中出现染色体落后、染色体桥等异常现象可能是
导致 11． 96%花粉败育的主要原因。
参考文献:
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观察及核型分析［J］． (下转第 69 页)
—65—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 30 卷
上述结果表明市场葡萄干的卫生状况与葡萄干
颗粒大小无对应关系。
4 结 论
我们采集南京市售葡萄干样品进行微生物菌落
总数和泥沙杂质的测定，对市场葡萄干卫生状况进
行初步评价。随机取 4 个样品进行泥沙等杂质的测
定，结果在 0． 109% ～ 0． 191%范围，细细品尝可尝
出泥沙;经过对样品菌落总数的测定，平均值在 3． 9
× 103 CFU /g，最大值为 1． 1 × 104 CFU /g，最小值为
3． 0 × 102 CFU /g，有 70%以上葡萄干样品的菌落总
数超过 GB 14884 － 2003 蜜饯卫生标准其销售允许
值小于 1 000 CFU /g。所以市场上葡萄干最好不要
直接食用。
分析了泥沙、菌落总数与葡萄干颗粒大小的关
系，结果表明其间无对应关系。
我们用自来水 20 s 短时间高压冲洗的平均除
菌率为 70． 9%，最高除菌率为 92%;无菌水冲洗后
的平均除菌率为 82． 0%，最高除菌率达 98． 3%。样
品葡萄干的菌落总数都能降到 1 000 以下，无菌水
淋后有 4 个样品菌落总数降到 100 以下。
通过对葡萄干卫生状况调查和清洗方法初探，
为葡萄干的精加工提供一定借鉴，对提高市场葡萄
干质量具有重要意义。
参考文献:
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櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚
．
(上接第 56 页)
华中农业大学学报，2009(1) :93 － 96．
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第 4 期 吴素玲，等:南京市场葡萄干卫生状况调查及清洗方法初探