免费文献传递   相关文献

烟台绵枣儿的核型研究



全 文 :烟台绵枣儿的核型研究
王爱云 , 赵彦宏 , 张 萍 , 刘林德 , 王丽娟 , 张琳丰
 (鲁东大学生命科学学院 ,山东烟台 264025)
摘要 [目的]研究烟台绵枣儿的染色体数目和核型情况。[方法]取绵枣儿根尖 ,用 8-羟基喹啉溶液预处理后 ,固定 、解离 、染色后制片 ,
镜检并统计染色体数目。然后选用染色体形态好且分散的细胞 ,在显微镜下拍照分析。[结果] 烟台绵枣儿的体细胞染色体数目为 2n
=16+1Bs ,核型公式为K(2n)=2x=16+1Bs=6m+4sm(2SAT)+4st+2t+1Bs ,核型分类为“3B”型。[结论]对烟台绵枣儿从核型比较、细
胞型划分、种的进化等方面进行探讨 ,为细胞遗传学、进化遗传学、现代分类学 、遗传育种等提供研究依据。
关键词 绵枣儿;核型分析;染色体
中图分类号 S665.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2008)36-15825-02
Karyotype Studies on Scilla scilloides in Yantai
WANG Ai-yun et al (School of Life Sciences , Ludong University , Yantai ,Shandong 264025)
Abstract [ Objective] The aim of this study was to investigate the chromosome number and the karyotype of Scilla scilloides in Yantai.[ Method] Root
tips of Scilla scilloides were pretreated by 8-hydroxyquinoline , then fixed , dissociated and stained for slice production.The chromosome number was ana-
lyzed by microscopic examination , and then cells with good chromosomal morphology and dispersal chromosomewere studied by microscopic photos.[ Re-
sult] The somatic chromosome number of Scilla scilloides in Yantai was 2n=16+1Bs ,while the karyotype formula was K(2n)=2x=16+1Bs=6m+
4sm(2SAT)+4st+2t+1Bs and the karyotype classification was “3B” type.[ Conclusion] Karyotype comparison , division of cell type and evolution of
Scilla scilloides in Yantai are discussed ,which provides basis for cytogenetics , evolutionary genetics ,modern taxonomy and genetic breeding.
Key words Scilla scilloides;Karyotype analysis;Chromosome
基金项目 鲁东大学校基金(043312)资助。
作者简介 王爱云(1977-),女 ,山东惠民人 ,硕士 ,讲师 ,从事植物遗
传学方面的研究。
收稿日期 2008-09-28
  绵枣儿[ Scilla scilloides (Lindl.)Druce]为被子植物门单
子叶植物纲百合目百合科绵枣儿属植物[ 1] 。据国内外相关
文献报道 ,朝鲜和日本绵枣儿染色体数目为 2n =16、18、22、
26 、27、34、35 、36和 43[ 2-10] ;我国绵枣儿染色体数目为 2n=16
+1Bs、18+1Bs 、18+2Bs 、18 、20 、34等[ 11-14] 。由此可见 ,不同
地区材料的染色体数目有所不同 ,其核型也有一定的差异 ,
甚至还存在混合居群[ 11] 。对绵枣儿染色体研究一般认为它
存在 2个不同的染色体组:A(x =8)和 B(x=9),A染色体组
的显著特征是第 1对为 m染色体 ,B染色体组的特征是第 1
对染色体的短臂上有一个大随体[ 11] 。并据此对细胞型进行
了划分 ,其中 ,中国大陆已发现有 10个细胞型[ 15] :AA(2n =
16),BB(2n =18),AB(2n =17),AAA(2n =24),BBB(2n =27),
AAAA(2n =32),AABB(2n =34),BBBB(2n =36),ABBB(2n =
35),AABBB(2n=43)。
从绵枣儿的核型研究进展可以看出 ,绵枣儿的染色体组
成存在多态性 ,细胞型呈多样化。笔者首次报道了烟台绵枣
儿的染色体数目和核型情况 ,并将其与其他地区材料的核型
进行比较 ,以期为细胞遗传学 、进化遗传学 、现代分类学 、遗
传育种等提供研究依据。
1 材料与方法
1.1 材料 绵枣儿采自山东省烟台市蓁山。
1.2 方法 取绵枣儿的根尖用 0.002 mol/L 8-羟基喹啉溶液
预处理 4 h ,卡诺氏液在冰箱中固定 24 h ,以盐酸 60 ℃解离 6
min ,再用改良苯酚品红染色液染色后制片。镜检并统计染
色体数目 ,然后选用染色体形态好且分散的细胞 ,在配有
Olympus DP70数码摄像头的多功能 Olympus BX50系统显微
镜下拍照分析 。核型分析按照李懋学 、陈瑞阳报道的标
准[ 16]进行 ,核型分类参照 Stebbins的方法[ 17]划分。
2 结果与分析
试验共观察了 50个染色体分散良好的分裂相细胞 ,其
中 44个细胞染色体数目为 2n =16+1Bs ,占观察细胞总数的
85%以上 ,故确定其染色体数目为 2n =16+1Bs。烟台绵枣
儿的核型分析(表 1 ,图 1)表明 ,其核型公式为K(2n)=2x =
16+1Bs=6m +4sm(2SAT)+4st+2t+1Bs。烟台绵枣儿具 3
对(即第 1 、6、8对)中部着丝粒染色体(m);2对(即第 2、7对)
近中部着丝粒染色体(sm),其中第 2对染色体含有居间随
体;2对(即第 3 、5对)近端部着丝粒染色体(st);1对(即第 4
对)端部着丝粒染色体(t);另外 ,还有 1条 B染色体 ,未见其
着丝点。染色体组总长度变异范围 55.65~ 73.70μm ,染色体
组平均总长度为 64.60 μm ,最长与最短染色体比值为 2.99 ,
臂比值大于 2的染色体比例为 0.63 ,核型属于“3B”型 。
表1 烟台绵枣儿的染色体参数
Table 1 Chromosome parameters of Scilla scilloides from Yantai
染色体序号
Serial number
of chromosome
相对长度∥%
Relative length
臂比
Arm ratio
类型
Type
1 10.37+11.61=21.98 1.12 m
2 3.41+1.41*+10.37=15.19 2.15 sm
3 2.52+9.91=12.43 3.93 st
4 1.29+10.47=11.76 8.14 t
5 2.04+8.67=10.71 4.24 st
6 4.44+5.14=9.58 1.16 m
7 2.43+7.04=9.47 2.90 sm
8 3.33+4.03=7.36 1.21 m
Bs 1.52 ∞ T
 注:“*”表示随体;随体和 B染色体长度计算在染色体组总长度中。
 Note:“ *” stands for the satellite and the length of satellite and chromosome B
was concluded in the total length of chromosome complement.
3 讨论
3.1 不同居群材料的核型比较 烟台绵枣儿材料与安徽芜
湖材料细胞型 I(2n =16+1Bs)[ 11] 核型比较 ,结果表明:尽管
安徽农业科学, Journal of Anhui Agri.Sci.2008, 36(36):15825-15826                 责任编辑 郑丹丹 责任校对 傅真治
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.36.097
两者所属类型均为 3B型 ,其常染色体和 B染色体的数目亦
相同 ,但染色体的类型仍有一定差异 。烟台材料与其他地区
材料相比 ,首先存在染色体数目差异 ,故不再具体讨论其核
型结构的异同。
不同居群的核型差异与生物进化有一定的关系 , Stebbins
和Levitsky认为在有花植物中 ,尤其是百合科植物中 ,核型进
化的主要倾向是不对称性的不断增强[ 17-18] 。从安徽琅 山
材料(核型为 2B)到安徽芜湖 、烟台材料(核型为 3B),再到杭
州材料(核型为 3C),核型不对称性依次增强 ,进一步证明了
绵枣儿的进化路线可能是由西向东[ 11-12] 。
图1 烟台绵枣儿的染色体形态、核型、核型模式
Fig.1 Chromosome morphology, karyotype and idiogram of Scilla
scilloides from Yantai
3.2 细胞型划分 因烟台绵枣儿的染色体数目为 2n=16+
1Bs ,据前文绵枣儿核型研究进展中关于染色体组特征的介
绍和表 1的试验结果 ,其不仅属于 x=8的A染色体组 ,且第
1对染色体为m染色体 ,故得出烟台绵枣儿的细胞型为典型
的AA型。
3.3 居间随体的形成 一些染色体紧靠着丝粒处有一处缢
痕 ,在着丝粒与次缢痕之间的由染色体易位或臂内倒位所致
的小型随体 ,即居间随体。根据细胞遗传学理论:臂内倒位
或易位在物种进化中只有较小的负效应 ,因而是进化中最可
能的染色体重排方式。因此推测居间随体的形成可能与生
物进化有关 。
3.4 B染色体 B染色体也称超数染色体 ,在传递中有不稳
定性 ,常常造成染色体数目和形态在种群和个体中的差异 ,
如我国杭州材料(2n =18)、台湾材料(2n=34)等均不含B染
色体[ 12 , 14] ,安徽芜湖材料和烟台材料均含 1个 B染色体[ 11] ,
安徽琅 山材料有 2个B染色体[ 11] 。而且B染色体对植物
的遗传 、生长 、发育有多重效益 ,如影响植物的形态特征 、降
低植物生长速率和可育性 、提高植物对不良环境的适应性 、
调节变异量和提高减数分裂时正常染色体的交叉重组率
等[ 19-20] 。但绵枣儿 B染色体的生物学作用还有待于进一步
研究 。
参考文献
[ 1] 汪发缵,唐进.中国植物志(第十四卷)[M] .北京:科学出版社 ,1980:166
-168.
[ 2] ARAKI H.Cytogenetics of Scilla scilloides complex.III.Homology between
genomes A(x=8)and B(x=9)[ J] .JpnGenet ,1971, 46:265-275.
[ 3] ARAKI H.Cytogenetics of Scilla scilloides complex.IV.En-and aneuploid off-
spring from allo-triploids in a natural population[ J] .Jpn Genet ,1972, 47:147-
150.
[ 4] ARAKI H.The distribution of diploids and polyploids of the Scilla scilloides
complex in Korea[ J] .Genetica ,1985, 66:3-10.
[ 5] HAGA T , NODA S.Cytogenetics of Scilla scilloides complex.I.Karyotype ,
genome and population[ J] .Genetica ,1976, 46:161-176.
[ 6] IHARA M.Genecological census in natural populations of Scilla scilloides
(Lindl.)Druce(Scilleae-Liliaceae)[ J] .JFac Sci Univ Tokyo III , 1977,12:65
-137.[ 7] MORIAGA T.A preliminary note on the karyotypical types of Scilla japonica
Baker[ J] .Jpn Genet , 1932 ,7:202-205.
[ 8] NODA S.Chiasma studies in structural hybrids.Ⅸ .Crossover in Pericentric in-
version of Scilla scilloides[ J] .Bot Mag Tokyo , 1974 ,87:195-208.
[ 9] NODA S.Cytogenetics of scilla scilloides complex.Ⅱ.Evidence for homoeological
relation between the genomes[ J] .Cytologia ,1974, 39:777-782.
[ 10] NODA S.Outline of natrual habitats and geographical distributionof Scilla scil-
loides in East Asia[ J] .Bull Cult Nat Sci ,1976,2:77-102.
[ 11] 邵建章,张定成,聂刘旺 ,等.绵枣儿两个不同居群的核型分析[ J] .安
徽师范大学学报:自然科学版 ,1995(4):41-44.[ 12] 傅承新 ,洪德元.百合科细胞分类学研究———(2)浙江产8属8种的染
色体数目和核型报道[ J] .植物分类学报, 1989,27(6):439-450.
[ 13] 高国柱,沈亮.绵枣儿的核型分析[ J] .安徽农业技术师范学院学报 ,
1998, 12(4):63.
[ 14] CHANG H J ,HSU C C.A cytotaxonomical study on some Fromosan liliaceae
[ J] .Taiwania , 1974, 19:58-74.
[ 15] 丁开宇,王伟 ,孙静贤,等.绵枣儿(Scilla sinensis)多倍体复合体的细胞
地理学[ C] .中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编, 2003.
[ 16] 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, 2(4):297-302.[ 17] STEBBIN G L.Chromosomal evolution in higher plants[M] .London:Edwarad
Arnold ,1971:87-104.
[ 18] LEVITSKY G A.The karyotype in systematics[ J] .Bull Appl Genet Plant
Breed, 1931 ,27:220-240.
[ 19] 姜立春,彭正松.B染色体的研究进展[ J] .吉林师范大学学报:自然科
学版, 2005,8(3):51-54.
[ 20] 胡建楠,孙熙年.超数染色体(B染色体)[ J] .遗传 ,1983(1):47-48.
[ 21] 丁开宇,王伟 ,孙静贤,等.Giemsa-C带揭示的绵枣儿多倍体复合体染
色体变异[ J] .武汉植物学研究, 2007 ,25(5):421-426.[ 22] WANG A Y ,ZHAO Y H, LIU L D , et al.Karyotype study on Scilla scilloides
(Lindl.)Druce in Yantai[ J] .Agricultural Science &Technology , 2008 ,9(5):
99-101.
15826              安徽农业科学                        2008年