全 文 ：第 30卷第 1期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.30, No.1
2008年 2月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis Feb., 2008
文章编号:1000-2286(2008)01-0123-04
芒和五节芒的核型研究
陈少风 1, 2 ,何 俊 2 ,周朴华1 ,杨赛钢2
(1.湖南农业大学 生物科学技术学院 ,湖南 长沙 410128;2.南昌大学 生命科学学院 ,江西 南昌 330031)
摘要:分析禾本科芒属(MiscanthusAnderss.)2种植物的核型。结果为:2种植物染色体数目均为 38, 芒(M.
sinensis)的核型为:2n=38=28 m+10 sm;五节芒(M.floridulus)的核型为:2n=38=24 m+14 sm。 2个种均
无随体染色体出现 ,核型都属于 2B类型。芒和五节芒的核型均为首次报道。
关键词:芒属;染色体数目;核型;禾本科
中图分类号:Q949.71+4.2　　文献标识码:A
TheKaryorypesofMicanthussinensisandM.floridulus
CHENShao-feng1, 2 , HEJun2 , ZHOUPu-hua1 , YANGSai-gang2
　　(1.ColegeofBioscienceandTechnology, HunanAgriculturalUniversity, Changsha410128, China;2.
ColegeofLifeSciences, NanchangUniversity, Nanchang330031, China)
　　Abstract:ThepresentpaperdealswiththekaryotypesofM.sinensisAnderss.andM.floridulus(Lab.)
Warb.exSchum.etLautfromMt.LushanandNanchang, JiangxiProvince.Theanalysisresultsareasfol-
lows:M.sinensis, 2n=38=28m+10smandM.floridulus, 2n=38=24m+14sm.Thechromosomesare
smalandnosatelitechromosomeshavebeenfound.Thekaryotypesareclassifiedas2BaccordingtoSteb-
bin scategory.Thekaryotypesofthetwospeciesarereportedforthefirsttime.Somerelatedcytotaxonomic
problemsarealsodiscussedinthepaper.
Keywords:Miscanthusanderss;karyotype;chromosomenumber;graminea
芒属(MiscanthusAnderss.)是禾本科须芒草族(Andropogoneae)甘蔗亚族(Saccharinae)植物。全属
约 10种 ,主要分布于东南亚 ,我国有 6种。芒属植物为多年生 C4植物 ,具有适应性强 、生物质产量高 、
燃烧特性好和繁殖能力强等特点 ,是欧洲广泛应用的草本能源作物之一 [ 1, 2] 。芒属与甘蔗属(Saccharum
L.)近缘 ,是 “甘蔗属复合体”(“Saccharumcomplex”)的成员(Daniels＆Roach, 1987)[ 3] 。芒属植物具有
抗逆性 、抗病虫能力强等特性 ,芒属植物是甘蔗现代育种的重要基因资源。
有关该属植物的染色体研究 ,曾报道的有(Hunter, 1930;Tateoka, 1954;Darlington, 1955;Adati, 1958,
1962;Laferty, 1994;蔡青等 , 2002)[ 4 ～ 10] ,报道的资料主要限于染色体计数 ,而且染色体数目有较大的分
歧 。由于芒属植物的染色体小 、数目比较多 ,核型分析比较困难 ,仅见 Laferty＆Leley(1994)[ 9]报道了
欧洲一个栽培杂种奇岗(Miscanthus×Giganteus)的核型。作者对国产芒(M.sinensisAnders.)和五节
芒(M.floridulus(Lab.)Warb.exSchum.etLaut.)的染色体形态进行了研究 ,旨在为探讨芒属植物系
统学研究及资源利用提供细胞学资料 。
收稿日期:2007-07-12　　修回日期:2007-11-23
基金项目:江西省科技厅资助项目(20061C0700606)
作者简介:陈少风(1958-), 女 ,副教授 , 主要从事植物系统学的研究 , E-mail:shfchjx@163.com。
　江 西 农 业 大 学 学 报 第 30卷
表 1　材料来源
Tab.1　Originofthematerials
种名 产地 海拔 /m 凭证标本号
国产芒 M.sinensisAnderss. 庐山 1 000 Chen0411
五节芒 [ M.floridulus(Lab.)
Warb.exSchum.etLaut.] 南昌 50 Chen0416
1　材料和方法
实验材料采自江西庐山和江
西南昌(表 1),并引种栽培于南
昌大学生物园 ,凭证标本存南昌
大学生命科学学院植物标本室 。
染色体制片:取植株幼嫩根
尖 ,用饱和对二氯苯水溶液在室
温下预处理 2 ～ 3h,卡诺固定液
固定 12 ～ 24 h, 1 mol/L盐酸于 60 ℃下解离 10 ～ 15 min,苏木精染色 ,常规压片 ,用 Olympus显微镜进
行显微摄影 。每个材料选 5个染色体分散良好 ,图像清晰的细胞进行测量 ,求出各个参数的平均值。核
型分析按李懋学和陈瑞阳(1985)[ 11]的方法进行 ,核型分类按 Stebbins(1971)[ 12]标准划分 ,核型不对称
系数 [ AsK(%)=染色体长臂总长 /全组染色体总长 ]按 Arano(1963)[ 13]的方法 。
2　观察结果
2.1　芒(M.sinensis)
芒的体细胞中期染色体数目为 2n=38,核型公式为:2n=2x=38=28 m+10 sm,其中有 5对(第 7、
9、12、15、16对染色体)为近中部着丝点染色体 ,其余 14对为中部着丝点染色体 ,平均臂比 1.52。染色
体相对长度变化范围为 3.32 ～ 8.97 ,相对长度平均值为 5.28%。染色体长度比(最长染色体 /最短染色
体)为 2.70,不对称系数为 59.11%,核型类型为 2B型。核型分析参数列于表 2,染色体形态见图 1,核
型模式见图 2。
表 2　芒属 2个种的染色体参数
Tab.2　Theparametersofchromosomesof2 speciesinMiscanthus
种名 染色体序号
相对长度
/% 臂比 类型
1 3.99 +4.98 =8.97 1.25 m
2 3.32 +4.94= 8.26 1.49 m
3 3.49+4.16=7.65 1.19 m
4 2.99+3.32=6.31 1.11 m
5 2.33+3.82=6.15 1.64 m
6 2.83+3.16=5.99 1.12 m
7 1.83+3.49=5.32 1.91 sm
8 2.33+2.82=5.15 1.21 m
芒 9 1.61+3.16=4.77 1.96 sm
(M.sinensis) 10 2.00+2.65=4.65 1.33 m
11 2.01+2.64=4.65 1.31 m
12 1.45+2.99=4.44 2.06 sm
13 1.66+2.66=4.32 1.60 m
14 1.83+2.49=4.32 1.36 m
15 1.33+2.83=4.16 2.13 sm
16 1.34+2.65=3.99 1.98 sm
17 1.66+2.33=3.99 1.40 m
18 1.65+2.17=3.82 1.32 m
19 1.32+2.00=3.32 1.52 m
种名 染色体序号
相对长度
/% 臂比 类型
1 4.43+5.06=9.49 1.14 m
2 2.69+4.43=7.12 1.65 m
3 2.53+4.42=6.95 1.75 sm
4 3.04+3.80=6.84 1.25 m
5 3.17+3.48=6.65 1.10 m
6 2.06+3.65=5.71 1.77 sm
7 2.54+3.16=5.70 1.24 m
8 2.21+3.01=5.22 1.36 m
五节芒 9 2.05+3.17=5.22 1.55 m
(M.floridulus) 10 1.58+3.48=5.06 2.20 sm
11 1.90+2.86=4.76 1.51 m
12 1.90+2.85=4.75 1.50 m
13 1.26+3.01=4.27 2.39 sm
14 1.26+2.76=3.96 2.19 sm
15 1.43+2.37=3.80 1.66 m
16 1.42+2.37=3.79 1.67 m
17 1.27+2.53=3.80 1.99 sm
18 1.58+1.91=3.49 1.21 m
19 1.26+2.22=3.48 1.76 sm
2.2　五节芒(M.floridulus)
五节芒的体细胞中期染色体数目为 2n=38,核型公式为:2n=2x=38=24 m+14 sm,其中 7对(第
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第 1期 陈少风等:芒和五节芒的核型研究
图 1　芒属 2个种的染色体形态及核型
Fig.1　ThemorphologyofsomaticchromosomeandkaryotypesoftwoMiscanthusspecies
(a)M.sinensis(2n=38);(b)M.floridulus(2n=38)Scalebar=10 μm
图 2　芒和五节芒的核型模式图
Fig.2　Idiogramsof(a)M.sinensisand(b)M.floridulus
3、6、10、13、14、17、19对染色体)为近中部着丝点染色体 ,其余 12对为中部着丝点染色体 ,平均臂比
1.63。染色体相对长度变化范围为 3.48 ～ 9.49,相对长度平均值为 5.27%。染色体长度比(最长染色
体 /最短染色体)为 2.73,不对称系数 60.50%,核型类型 2B型 。染色体形态见图 1,核型模式见图 2,核
型分析参数列于表 2。
表 2　芒属 2个种的核型比较
Tab.2　Thecomparisonofkaryotypesbetween2 speciesofMiscanthus
种名 核型公式 最长 /最短 平均臂比 不对称系数/%
臂比 >2.0
的比率 类型
芒(M.sinensis) 2n=2x=38=28 m+10 sm 2.70 1.52 59.11 0.105 2B
五节芒(M.floridulus) 2n=2x=38=24 m+14 sm 2.73 1.63 60.50 0.158 2B
3　讨　论
芒的染色体数目曾经报道的有 2n=42,染色体基数 x=7(Hunter, 1930)[ 3] ;2n=40, x=10(Tateoka,
1954)[ 5] ;2n=38, 57(Laferty, 1994)[ 9] ;蔡青等(2002)[ 10]报道了采自云南的芒的体细胞染色体 2n=60。
Adati＆Mitsuish(1956)[ 14]以及 Adati(1958)[ 7]报道五节芒的染色体数目 2n=38。 Darlington＆Wylie
(1955)[ 6]报道芒属植物染色体基数 x=14;Wikberg(1990)[ 15]认为东亚起源的芒属植物的染色体基数
为 x=19。本研究芒和五节芒的染色体数目一致均为 2n=38,我们推测该属的染色体基数可能是 x=
19。
Price(1963)[ 16]和 Linde-Laursen(1993)[ 17]在研究产自日本的五节芒和杂种 “奇岗 ”材料时报道有
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 30卷
B染色体 ,本实验材料没有观察到 B染色体。
在本研究中 , 2个芒属物种都没有发现随体染色体 ,而 Adati＆Shiotani(1962)[ 8]报道产自日本的芒
和五节芒有 1对中间随体染色体(第 1对),并依其所观察到的随体将染色体分组 。 Laferty＆ Leley
(1994)[ 9]报道了杂种奇岗(Miscanthus×Giganteus)的核型 , 2n=57由中部或近中部着丝点染色体组成 ,
无近端部或端部着丝点染色体 ,第 1对染色体为随体染色体。
本研究芒和五节芒的核型类型都为 2B型 ,仅由中部着丝点染色体和近中部着丝点染色体所组成 ,
但种间的染色体性状有差异 ,主要表现在染色体长度比 、平均臂比 、臂比大于 2的染色体比例和不对称
系数等方面 。Stebbins(1971)[ 12]认为 ,核型的进化趋势是由对称向不对称方向发展的 ,具中部着丝粒染
色体多的核型较原始 ,而具中部着丝粒染色体少的核型通常较进化 。芒的核型中部着丝粒染色体稍多 ,
其染色体的平均臂比 、臂比大于 2的染色体比例和不对称系数较小 ,芒的核型比五节芒的核型更原始 。
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