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广西莪术染色体的核型分析



全 文 :广西莪术染色体的核型分析
黄 俊,赵应学,刘喜华,王 建* (广西中医学院,广西南宁 530001)
摘要 [目的]对药用植物广西莪术(Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et C. F. Liang)染色体核型进行研究。[方法]采用常规压片方法,并
结合显微摄影对广西莪术染色体进行检测分析。[结果]广西莪术细胞染色体数为 2n =84,核型公式 K(2n)=84 =70m +6M +4sm +4T,
核型为“1B”型。[结论]广西莪术染色体的核型属于较原始的类型。
关键词 广西莪术;染色体数目;核型
中图分类号 S567. 9 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2010)28 -15538 -02
Chromosome Karyotype Analysis of Curcuma kwangsiensis
HUANG Jun et al (Guangxi Traditional Chinese Medicine University,Nanning,Guangxi 530001)
Abstract [Objective] The chromosome karyotype of medicinal plant Curcuma kwangsiensis were firstly studied. [Method]Sections com-
bined with micrograph were used to analyze chromosome karyotype. [Result]The chromosome number of Curcuma kwangsiensis cells was 2n
= 84,karyotype formula was K(2n) = 84 = 70m + 6M + 4sm + 4T,belonging to Stebbins's 1B type. [Conclusion]The karyotype of Curcu-
ma kwangsiensis belongs to original type.
Key words Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et C. F. Liang;Chromosome number;Karyotype
基金项目 广西自治区科学技术计划项目(桂科攻 0537017 - 6)。
作者简介 黄俊(1969 - ) ,女,广西南宁人,实验师,从事药用植物资源
研究。* 通讯作者,硕士,教授,硕士生导师,从事药用植物
遗传育种、栽培和野生变家种的教学和科研工作,E-mail:
wjy893@ sina. com。
收稿日期 2010-05-18
广西莪术(Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et C. F. Liang)
是《中国药典》规定品种之一,是广西的道地药材。其性辛、
苦、温,归肝、脾经,具行气破血和消积止痛之功效,用于治疗
癓瘕痞块、瘀血经闭、食积胀痛和早期宫颈癌等症[1]。现代
药理研究表明,莪术油是一种很有发展前途的抗肿瘤、抗血
栓和抗病毒药物[2]。近年来,关于广西莪术的研究越来越
多,且主要集中在挥发油成分[3]、炮制[4]、含量测定[5]和组织
培养[6]等方面。随着莪术油药用价值的开发,其临床应用也
越来越广泛。植物染色体的数目和形态是最稳定的细胞学
特征之一,但由于广西莪术染色体数目较多[7],尚未见到核
型分析的研究报道。为此,笔者首次对广西莪术新品种“广
成种”的染色体核型进行研究,以期为该植物的鉴定、起源、
演化、栽培、良种选育及进一步的分子生物学研究提供细胞
学资料。
1 材料与方法
1. 1 材料 广西莪术(Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et C.
F. Liang)采自广西南宁市仙湖区罗村种植基地,为广西莪术
新品种“广成种”,证书编号为(桂)登(药)2008026[8]。
1. 2 方法 采用根尖压片法[9]制片镜检。首先将根茎于室
内培养生根,待初根生长至0. 5 ~1. 0 cm时,于09:30 ~11:30
取幼嫩根尖,用 0. 1%秋水仙素常温预处理 4 h,蒸馏水清洗
后于卡诺氏固定液(95%乙醇∶冰乙酸 = 3∶ 1)中室温下固定
24 h。再将根尖用蒸馏水冲洗 3次,置入已在 60 ℃水浴锅中
预热的 1 mol /L HCl中,恒温下解离 2 min。将解离好的材料
用蒸馏水冲洗后,转入 45%醋酸中软化 5 min左右。取软化
后的根尖于载玻片上,用刀片切去伸长区,只留下 1 ~ 2 mm
的分生区。用卡宝品红染色1 min,压片镜检。用 Nikon显微
图像系统照相,核型分类按照 Stebbins的标准[10]划分。
2 结果与分析
在大量制片中共观察到了 30 个根尖细胞的中期染色
体,确定广西莪术体细胞染色体数目为 2n = 84(图 1) ,没有
发现非整倍体变异和随体现象。取染色体分散良好和着丝
点清晰的中期分裂相进行染色体计数,从中选择染色体数目
完整和无重叠的 5个分散较好的分裂相,放大 1 000倍,显微
拍照(图 1) ,用图像处理软件(Adobe photoshop)分别测量和
计算各对染色体的相对长度和臂比值(表 1)。
图 1 广西莪术染色体数目
Fig. 1 The chromosome number of Curcuma kwangsiensis S. G.
Lee et C. F. Liang
表 1 广西莪术染色体的核型参数
Table 1 Karyotype parameters of Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et
C. F. Liang
染色体序
号 No. of
chromosome
绝对长度∥μm
Absolute length
长臂 L
Long arm
短臂 S
Short arm
全长
Total length
相对长度
Relative
length
%
臂比值
L /S ratio
类型
Type
1 6. 04 3. 75 9. 79 3. 15 1. 61 m
2 6. 25 3. 54 9. 79 3. 15 1. 77 sm
3 5. 21 4. 17 9. 38 3. 02 1. 25 m
4 5. 83 3. 54 9. 37 3. 02 1. 65 m
5 6. 04 3. 13 9. 17 2. 95 1. 93 sm
6 5. 21 3. 96 9. 17 2. 95 1. 32 m
7 4. 79 4. 17 8. 96 2. 89 1. 15 m
8 5. 00 3. 75 8. 75 2. 82 1. 33 m
9 4. 59 3. 96 8. 55 2. 75 1. 16 m
10 4. 17 4. 17 8. 34 2. 69 1. 00 M
11 4. 79 3. 54 8. 33 2. 68 1. 35 m
12 4. 38 3. 75 8. 13 2. 62 1. 17 m
13 4. 17 3. 17 7. 92 2. 55 1. 11 m
14 4. 38 3. 54 7. 92 2. 55 1. 24 m
接下表
责任编辑 姜丽 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2010,38(28):15538 - 15539
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.28.101
续表 1
染色体序
号 No. of
chromosome
绝对长度
Absolute length∥μm
长臂 L
Long arm
短臂 S
Short arm
全长
Total length
相对长度
Relative
length
%
臂比值
L /S ratio
类型
Type
15 3. 96 3. 75 7. 71 2. 48 1. 06 m
16 4. 59 3. 13 7. 71 2. 48 1. 47 m
17 4. 79 2. 92 7. 71 2. 48 1. 64 m
18 4. 17 3. 34 7. 51 2. 42 1. 25 m
19 7. 50 0. 00 7. 50 2. 42 ∞ T
20 4. 17 3. 13 7. 30 2. 35 1. 33 m
21 3. 96 3. 33 7. 29 2. 35 1. 19 m
22 3. 75 3. 54 7. 29 2. 35 1. 06 m
23 3. 75 3. 34 7. 09 2. 28 1. 12 m
24 3. 75 3. 33 7. 08 2. 28 1. 00 M
25 3. 75 3. 13 6. 88 2. 22 1. 20 m
26 3. 96 2. 92 6. 88 2. 22 1. 35 m
27 3. 54 3. 33 6. 87 2. 21 1. 06 m
28 3. 54 3. 33 6. 87 2. 21 1. 06 m
29 4. 17 2. 50 6. 67 2. 15 1. 67 m
30 3. 54 3. 13 6. 67 2. 15 1. 13 m
31 3. 55 2. 92 6. 47 2. 08 1. 21 m
32 3. 75 2. 71 6. 46 2. 08 1. 38 m
33 3. 75 2. 71 6. 46 2. 08 1. 38 m
34 3. 75 2. 71 6. 46 2. 08 1. 38 m
35 3. 34 2. 92 6. 26 2. 02 1. 14 m
36 3. 13 3. 13 6. 26 2. 02 1. 14 m
37 3. 75 2. 50 6. 25 2. 01 1. 50 m
38 2. 92 2. 92 5. 84 1. 88 1. 00 M
39 2. 92 2. 92 5. 84 1. 88 1. 15 m
40 2. 92 2. 71 5. 63 1. 81 1. 08 m
41 5. 21 0. 00 5. 21 1. 68 ∞ T
42 2. 50 2. 29 4. 79 1. 54 1. 09 m
由表 1 可知,广西莪术染色体绝对长度为 4. 79 ~ 9. 79
μm,相对长度为 1. 54% ~ 3. 15% ,臂比值为 1. 00 ~ 1. 93,平
均臂比值 1. 27,臂比值大于 2. 00的染色体为 0,最长染色体
与最短染色体长度比值为2. 04。核不对称系数为57. 7%,核
型具有较高的对称性。按李懋学等的染色体核型分析标
准[11],得出广西莪术染色体核型核公式为 K(2n)= 84 = 70m
+ 6M + 4sm + 4T,即 42对染色体中 35 对为中部着丝点区染
色体(m) ,2对为亚中部着丝点区染色体(sm) ,3对中部着丝
点区染色体(M) ,2 对端部着丝点区染色体(T)。广西莪术
染色体核型见图 2、3。
图 2 广西莪术染色体核型分析
Fig. 2 Karyotype analysis of Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et
C. F. Liang
3 结论与讨论
植物染色体的数目、形态等是最稳定的细胞学特征之
一。染色体的核型、类型等也是表明该种系统演化位置以及
图 3 广西莪术染色体核型模式
Fig. 3 Idiogram of Curcuma kwangsiensis S. G. Lee et C. F. Liang chromosome
和相近种亲缘关系的重要依据。一般认为,核型进化的基本
趋势是由对称向不对称发展的,系统演化上处于比较古老或
原始的植物,大多具有较对称的核型,而不对称的核型则常
见于衍生的、特化的以及比较进化的植物类群中[12]。该研
究结果表明,广西莪术的体细胞染色体数目为 2n = 84,与刘
念等[7]报道的染色体数目一致;核型公式为 K(2n)= 84 =
70m +6M + 45m + 4T。根据 Stebbins[10]的核型分类标准,广
西莪术核型属于“1B”型,具有较高的对称性,说明在进化上
处于比较原始的地位。
参考文献
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9355138 卷 28 期 黄 俊等 广西莪术染色体的核型分析