全 文 ：第 11 期
收稿日期：2014－01－10
基金项目：科技部农业科技成果转化基金项目（2010GB2G00514）；国家自然科学基金项目（30607026，30660019）；青海省自然科学基金项
目（2012－Z－907）
作者简介：李军乔（1968－），女，河北保定人，教授，博士，主要从事植物资源开发与利用方面的研究工作，（电话）13897421878（电子信箱）
ljqlily2002＠126．com。
第 53 卷第 11期
2014 年 6 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 53 No.11
Jun．，2014
蕨麻（Potentilla anserina L．）是蔷薇科（Rosaceae）
委陵菜属（Potentilla）植物鹅绒委陵菜的变种，食用
部分为块根，俗称人参果，始载于《西藏常用中药
材》。 鹅绒委陵菜为多年生草本，广泛分布于我国青
海、西藏、四川、甘肃、宁夏、陕西等地，但只在青藏
高原等高寒地区根系才膨大为块根。 蕨麻根下部膨
大成圆球状、纺锤状或长棒状块根，茎匍匐，在节处
生根，常着地长出新植株，外被疏柔毛，基生叶为间
断羽状复叶。 据测定，蕨麻块根具有丰富的淀粉、蛋
白质、氨基酸、矿质元素、多糖、皂苷、鞣质等营养及
活性成分，味甜，口感佳，具有健脾益胃、生津止渴、益
气补血、止咳利痰的功效，主治脾虚腹泻、病后贫
血、营养不良等症，具有抗缺氧、增强免疫力、保肝护
肝、干扰病毒复制、抑制肿瘤细胞生长等功效 ［1－10］，
民间常用作营养保健或药用。
染色体是植物遗传基因的载体，其数目、形态、
结构是植物体内比较稳定的重要特征，染色体的数
目形态、结构的变化是导致生物体之间存在差异的
六倍体蕨麻的核型分析
李军乔 1，2，蒋红霞 1，2，温 馨 3，朱惠琴 4，韦梅琴 4
（1．青海民族大学化学与生命科学学院，西宁 810007；2．青海省生物技术及分析测试重点实验室，西宁 810007；
3．天津医科大学临床医学院，天津 300270；4．青海大学农牧学院，西宁 810016）
摘要：采用荧光标记法制作蕨麻（Potentilla anserina L．）染色体标本，通过体细胞染色体计数确定其染色
体数目为 42 条。核型分析表明，蕨麻染色体总长度为 100.04 μm，全组染色体平均长度 16.67 μm，其核型
公式为 K（2 n）＝42＝13 sm+29 m。 染色体绝对长度变异范围为 2.02～4.38 μm；最长染色体与最短染色体比
为 2.17∶1，臂比的变异范围为 1．20～2.04，臂比大于 2 的染色体占全组染色体的 2.38％，属于 2B 类型，比较
对称，为小型染色体。 试验将对蕨麻的起源、系统演化及品种改良等提供细胞遗传学依据。
关键词：蕨麻（Potentilla anserina L．）；染色体；核型分析
中图分类号：S567．23；Q343．2＋2 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2014）11－2569-04
Karyotype Analysis of Sextuploid Juema
LI Jun－qiao1，2，JIANG Hong－xia1，2，WEN Xin3，ZHU Hui－qin4，WEI Mei－qin4
（1． Chemistry and Life Science College， Qinghai Nationalities University， Xining 810007， China； 2． Qinghai Province Biotechnology and
Analytical Test Key Laboratory， Xining 810007， China； 3． Clinical Medical College， Tianjin Medical University，Tianjin 300270，China；
4． Agriculture and Stock College， Qinghai University， Xining 810016， China）
Abstract： Juema （Potentilla anserina L．）chromosome samples were manufactured by using fluorimetric method. The number of
P. anserina L. chromosomes was 42 via counting chromosome of somatic cell. The results of karyotype analysis showed that
the total length of chromosomes was 100.04 μm， with the average length of every chromosome of 16.67 μm. Its karyotype
formula was K （2 n）＝42＝13 sm+29 m． The absolute length of chromosome variation was ranged from 2.02~4.38 μm. The ratio
of the longest chromosome and the shortest chromosome was 2.17 ∶1. The variation of arm ratio was ranged from 1.20～2.04.
Chromosomes with the ratio of arm longer than 2 occupied 2.38％ of the whole chromosome， belonging to 2B type． The study
would provide the basis for cell genetics of plant origin， phylogenetic evolution and variety modification of P. anserina L..
Key words： Juema（Potentilla anserina L.）； chromosome； karyotype analysis
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.11.037
湖 北 农 业 科 学 2014 年
原因［11］。 核型分析是探讨植物亲缘关系和系统演化
的一种有效方法［12］。 国内外有关蕨麻的研究相对较
少， 主要集中在蕨麻的营养药用价值的研究上，关
于蕨麻细胞学遗传的研究未见报道［13－20］。 课题组前
期研究的结果表明， 蕨麻的染色体组为四倍体、五
倍体和六倍体，为此，通过对其染色体的观察、计数
及核型分析，针对六倍体蕨麻进行染色体数目及倍
性水平的测定分析，以期为蕨麻植物的起源、系统
演化及品种改良等研究提供必要的细胞遗传学依
据。
1 材料与方法
1．1 材料
蕨麻块根采自青海省海北州门源县试验基地，
室内水培获得根尖， 待根长到 1．5～2．0 cm 时取材处
理。 试验在西北高原生物研究所完成。
1．2 方法
染色体制片采用常规压片法，取营养体生长根
长为 1．5～2．0 cm，-4 ℃冰水处理 24 h， 卡诺固定液
固定 24 h 左右，45％醋酸火焰干燥压片， 相差显微
镜观察，挑选分裂相良好的制片－80 ℃冰冻揭片，空
气干燥后， 利用含 DAPI（4，6－diamidino－2－phenlin
dole）抗荧光衰减封片剂封片，Leica 荧光显微镜观
察，利用 CCD 获取图像，Photoshop 进行图像后期处
理。
1．3 计算方法
细胞核型分析按我国 1984 年 8 月第一届全国
植物染色体学术讨论会上由李懋学、陈瑞阳所作的
“关于植物核型的分析标准化问题的标准”，对染色
体进行计数、配对、排列、测量、计算、列表、绘制核
型模式图、核型公式、核型分类等程序 ［17，21］，并参照
Levan 等［22］的方法根据染色体臂比来确定着丝粒位
置；参照 Stebbins［23］核型分类方法，按核型中最长染
色体与最短染色体之比及臂比大于 2 的染色体所
占的比例来确定染色体核型对称与不对称程度。
1．4 核型分析方法
选取染色体分散良好、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 10 个分散较好的中期分裂相， 用传统的
方法拍摄，冲洗照片，再用 300 dpi 的分辨率扫描输
入计算机。
分别在 10 张放大的照片上测量每条染色体的
总长度及长臂长度和短臂长度。 因染色体弯曲不能
用直尺测量， 先用细线量取了与染色体等长的长
度，再用尺子（最小刻度为 0．1 mm）量出线的相应长
度得出染色体长度。 通过 10 个分裂相得到相应的
10 组试验数据，取平均值再由放大的“mm”换算成
染色体实际的长度“μm”。 测量时，在每条染色体旁
边用笔作临时标记，一边测量一边记录，包括每条
染色体的长臂长度、短臂长度、绝对长度、随体有
无，对于有随体的染色体，随体的长度记入染色体
长度之内。 对于每条染色体的着丝粒，采取平分为
二的原则，记入两臂长度之内。 以染色体的平均相
对长度绘制染色体核型模式图。 以着丝点为坐标 0
点，横坐标为染色体的编号，纵坐标为染色体的相
对长度。
染色体相对长度系数（IRL）计算公式：相对长度
系数（IRL）＝染色体长度 ／全组染色体平均长度［21］。当
IRL≥1．26 时，属于长染色体（L）；当 1．0≤IRL<1．26
时，属于中长染色体（M2）；当 0．76≤IRL<1．0 时，属
于中短染色体（M1）；当 0．67≤IRL＜0．76 时，属于短
染色体（S）。
按着丝点位置划分染色体类型 ［17］：臂比为 1．0～
1．7，染色体类型为中部着丝粒染色体（m）；臂比为
1．7～3．0，染色体类型为近中部着丝粒染色体（sm）。
核型分类标准根据对称到不对称核型分类标
准 ［24］，核不对称系数（Ask）＝长臂总长 ／全组染色体
总长×100％，以最长染色体与最短染色体之比和臂比
大于 2 占全染色体百分比两个参数为依据，划分12
种类型， 分别是 1A、2A、3A、4A、1B、2B、3B、4B、1C、
2C、3C、4C等 12 种由对称到不对称的类型（表 1）。
2 结果与分析
从蕨麻的大量制片中观察了 100 个根尖细胞
的中期染色体，发现所有细胞的染色体数为 42 条，
占总数的 100％，李懋学等 ［17］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。 由图 1、
图 2 可以发现，蕨麻的染色体为六倍体。 观察中未
发现有非整性变异和多倍体现象，也未发现有 B 染
色体存在。 核型分析共测量了 5 个分散良好、着丝
点清晰的中期细胞染色体，5 个分裂相得到相应的
5 组数据，分别取其平均值后对其进行核型分析，各
参数具体情况如表 2。 根据表 1 得到的各染色体的
相对长度平均值绘制核型模式图（图 3）。
表 1 六倍体蕨麻的染色体长度
染色体长度比
＜2:1
2:1~4:1
＞4:1
0%
1 A
1 B
1 C
1%~50%
2 A
2 B
2 C
51%~99%
3 A
3 B
3 C
臂比值＞2 的染色体的比例
100%
4 A
4 B
4 C
2570
第 11 期
由表 2、图 1、图 2、图 3 可知，全组染色体总长
度为 100．04 μm，全组染色体平均长度为 16.67 μm。
在其体细胞的 42 条染色体中， 第 1～13 条染色体
为近中部着丝点染色体，而第 14～42 条染色体为中
部着丝点染色体。 根据李懋学等 ［17］提出按着丝点
位置划分染色体类型，蕨麻的染色体核型公式应为：
K（2 n）＝42＝13 sm＋29 m。
按 Kuo 等 ［20］使用的染色体长度系数 IRL 值及
张彬彬等 ［20］进一步研究，蕨麻染色体的相对长度系
数为 0.12~0.26，比短染色体还小，可视为小型染色
体。 最长染色体与最短染色体之比为 2．17∶1＞2∶1，臂
比大于 2的染色体占全组染色体的 2．38％， 臂比的
变异范围为 1．20～2．04。染色体实测长度变异范围为
2．02～4．38 μm，差值为 2．36 μm。按 Stebbins［23］的核型
分类标准，蕨麻核型为 2B 型，核型较对称，属于小
型染色体。
3 小结与讨论
植物染色体的数目、形态等是最稳定的细胞学
特征之一，在不同的种间，染色体有不同的数目、核
型及体积等特征，植物染色体的核型、类型等也可
表明该种系统演化位置，亦可作为相近种亲缘关系
的重要依据。 因此，在对观赏植物以及中草药进行
深入研究的同时， 对每种植物的核型进行系统研
究，在良种培育及驯化等方面都具有重要意义。 常
规细胞学制片有压片法和直接敲片法。 压片法一般
染色体数目不易观察，因为该方法操作技术问题而
丢失，但染色体分散性差，而且背景不清晰。 直接敲
图 1 蕨麻染色体（标尺单位：100 μm）
图 2 蕨麻染色体核型
图 3 蕨麻核型模式图
相
对
长
度
//%
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6 1 2 3 4 5 3 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
染色体编号
片技术要求较高， 初次敲片往往观察不到分裂相，
敲片的方法直接影响能否获得清晰、染色体不丢失
的分裂相。 熟练和理解敲片的每一个关键环节，一
般能敲出分散、背景清晰，易于核型分析的染色体。
但是直接敲片法导致染色体易丢失，敲片后难以见
到细胞“轮廓”，不易确定一个物种的染色体数目，
因此在植物细胞核型分析研究中，如果一个物种染
色体数目未定，最好增加制片的数量或先用其他方
法确定其染色体数目，再用直接敲片法进行核型分
析。 本试验还采用了荧光染色法，更清晰地观察到
染色体的大小及形态，对研究小染色体的植物提供
了有利的试验方法。
关于蕨麻的染色体数目及核型未有报道，报道
比较多的是一些鹅绒委陵菜属植物。 本试验研究
了高原六倍体蕨麻的核型，结果表明，其核型公式
为 K（2n）＝42＝13 sm＋29 m，染色体为 2B 型，比较对
称。 由于蕨麻的染色体太小，所以随体观察不到，着
丝点的位置很不明显， 观察的结果存在一定的误
差，有待进一步研究。
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（责任编辑 王晓芳）
表 2 蕨麻核型参数
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
染色体实测
长度//μm
4.38=2.94+1.44
3.08=2.04+1.04
2.69=1.75+0.94
2.69=1.74+0.95
2.54=1.69+0.85
2.51=1.67+0.84
2.50=1.64+0.86
2.47=1.62+0.85
2.45=1.59+0.86
2.45=1.58+0.87
2.43=1.55+0.88
2.43=1.54+0.89
2.41=1.52+0.89
2.40=1.51+0.89
2.40=1.50+0.90
2.39=1.49+0.90
2.38=1.48+0.90
2.38=1.47+0.91
2.36=1.45+0.91
2.36=1.44+0.92
2.35=1.42+0.93
2.34=1.41+0.93
2.32=1.40+0.92
2.30=1.39+0.91
2.28=1.37+0.91
2.27=1.36+0.91
2.25=1.35+0.90
2.24=1.34+0.90
2.21=1.32+0.89
2.20=1.31+0.89
2.19=1.30+0.89
2.19=1.29+0.90
2.18=1.28+0.90
2.18=1.27+0.91
2.17=1.25+0.92
2.16=1.24+0.92
2.14=1.22+0.92
2.12=1.20+0.92
2.10=1.19+0.91
2.08=1.17+0.91
2.05=1.14+0.91
2.02=1.10+0.92
相对长
度系数
0.26
0.18
0.16
0.16
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.15
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.14
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.12
0.12
0.12
类型
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
sm
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
臂比
2.04
1.96
1.86
1.83
1.99
1.99
1.91
1.91
1.85
1.82
1.78
1.73
1.71
1.70
1.67
1.66
1.64
1.62
1.59
1.57
1.53
1.52
1.52
1.53
1.51
1.49
1.50
1.49
1.48
1.47
1.46
1.43
1.42
1.40
1.36
1.35
1.33
1.30
1.31
1.29
1.25
1.20
2572