全 文 ：小扁豆核型的比较分析
杨秀英 ,杨国华 ,苏震云 ,彭永康
(天津师范大学 化学与生命科学学院 ,天津　300074)
摘要:　采用去壁低渗火焰干燥法制备小扁豆染色体标本观察其核型 , 结果表明 ,绿小扁豆和红小
扁豆的核型公式均为 2n=2x=16=6m+6sm+2st+2st(SAT), 两种小扁豆的核型类型都是 3B , 染
色体相对长度系数组成均为 2n=2x=16=4L+6M 2+6M 1+4S , 二者主要在第 7 号染色体臂比和
2 号染色体大小方面有明显差异。
关键词:　小扁豆;染色体;核型;随体(SAT)
中图分类号:S643.5;Q243　　文献标识码:A　　文章编号:1000-7091(2000)02-0040-04
小扁豆(Lens culinaris Medic),别名滨豆 、鸡眼豆[ 1] ,属豆科的蝶形花亚科 ,一年生草本 。
本研究以兰州产浅红色种皮和东北产绿色种皮小扁豆为材料 ,对其核型进行分析研究 。初步
结果报道如下。
1　材料和方法
1.1　材料
选用浅红色种皮(红)小扁豆(产地:甘肃省)和绿色种皮(绿)小扁豆(产地:东北地区)为试
验材料。
1.2　方法
22 ℃下浸种 24 h ,在培养皿中发芽 ,待根尖长至 1 ～ 2 cm 时 ,切取根尖约 2 mm 置于
0.2%的秋水仙素和 0.002 mol/L 的 8-羟基喹啉混和液中预处理 4 h ,然后在固定液(甲醇∶冰
醋酸=3∶1)中固定 1 d。经水洗后移入 0.053 mol/L 氯化钾溶液中 ,在 26 ℃～ 28 ℃下前低渗
52 min;在 2.5%混和酶液(纤维素酶和果胶酶各占 2.5%)中 ,于 26 ℃～ 28 ℃下酶解 3 h;在
28 ℃下于无离子水中后低渗 50 ～ 60 min后固定。用悬液法[ 2]制片 ,并用 Giemsa染色。在显
微镜下对大量的早中期分裂细胞进行染色体计数 ,并选取染色体数目结构完整 、形态清晰的细
胞进行显微摄影 。核型分析按照 Levan[ 3]及参照李懋学等[ 4]提出的方法为标准 ,每个标本测
量 5个图象清晰的细胞染色体照片 ,求出平均数 、相对长度 、臂比 ,最后绘制出核型模式图 。
2　结果与分析
2.1　核型组成
　收稿日期:1999-10-12
　作者简介:杨秀英(1950-),女 ,高级实验师 ,主要从事遗传学教学工作。
华北农学报 2000 , 15(2):40～ 43　　　　
Acta Agriculturae Boreali-S inica　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　结果见图 1 ,表 1和表 2。绿小扁豆的核型公式为 2n=16=6m+6sm+2st+2st(SAT),红
小扁豆的核型公式亦为 2n=16=6m +6sm +2st +2st(SAT),两种小扁豆的核型公式完全相
同。绿小扁豆和红小扁豆均具有 3对中部着丝点染色体(如第 1 , 2 ,3 号染色体),3 对近中部
着丝点染色体(如第 4 ,6 ,7号)和 2对近端部着丝点染色体(如第 5 ,8号),第 8号染色体短臂
上附着有随体。
A　绿小扁豆的核型　B　红小扁豆的核型
图 1　小扁豆的核型
表 1　小扁豆染色体相对长度 、臂比 、类型
染色体编号 绿小扁豆相对长度 臂比 类型
红小扁豆
相对长度 臂比 类型
　　　1 　　17.32 1.33 m 　　16.65 1.39 m
2 16.52 1.41 m 16.29 1.35 m
3 14.29 1.34 m 14.96 1.43 m
4 13.96 2.67 sm 14.12 2.61 sm
5 13.06 3.14 st 12.88 3.12 st
6 11.80 2.54 sm 11.19 2.62 sm
7 6.74 2.11 sm 6.68 2.53 sm
8
① 6.12 3.12 st(SAT) 6.65 3.08 st(SAT)
　　注:①为具随体染色体 ,随体长度未计算在内。
2.2　核型类型
核型类型列于表 2。因最长与最短染色体之比绿小扁豆是 2.91 ,红小扁豆是 2.53 ,臂比
大于 2的染色体比例比较大 ,均为 62.5%,依据 Stebbins分类方法[ 5] ,供试材料红小扁豆和绿
小扁豆的核型类型是 3B ,是一种较为进化的类型。
2.3　染色体相对长度系数组成
412期　　　　　　　　　　　　　杨秀英等:小扁豆核型的比较分析
表 3　染色体臂比置信区间(95%)
染色体编号 绿小扁豆 红小扁豆
1 1.26 ～ 1.39 1.32 ～ 1.46
2 1.34 ～ 1.48 1.28 ～ 1.42
3 1.27 ～ 1.41 1.35 ～ 1.50
4 2.54 ～ 2.80 2.48 ～ 2.74
5 2.98 ～ 3.30 2.96 ～ 3.28
6 2.41 ～ 2.67 2.49 ～ 2.75
7 2.00 ～ 2.22 2.40 ～ 2.66
8 2.96 ～ 3.28 2.93 ～ 3.23
　　根据染色体相对长度系数(I R L)组成[ 6]划分 ,两个材料为同一类型:2n=16=4L+6M 2
+2M1+4S ,即小扁豆有两对(第 1 , 2号)大(L)染色体 ,有 3 对(第 3 , 4 ,5 号)较大(M2)染色
体 ,有 1对(第 6号)较小(M1)染色体 ,还有 2对(第 7 , 8号)小(S)染色体 ,大 、较大染色体居多
数 ,小和较小染色体为少数。
表 2　核型组成
材料 核型公式 染色体相对长度组成
染色体长度比(最长/最短) 臂比>2 的染色体比例 核型类型 核型不对称系数
绿小扁豆
　
2n=16=6m+6sm
+2st+2st(SAT)
2n=16=4L+6M 2+
2M 1+4S
2.91
　
0.625
　
3B
　
65.00
　
红小扁豆　 2n=16=6m+6sm+2st+2st(SAT)
2n=16=4L+6M 2+
2M 1+4S
2.53　 0.625　 3B　 63.72　
2.4　染色体臂比 95%置信区间比较
尽管核型公式相同 ,两种材料的染色体在臂比方面依然存在微小差异 ,臂比相差最大的一
对染色体为第 7号染色体 ,绿小扁豆臂比为 2.11 ,红小扁豆为 2.53 。另外几对染色体在臂比
方面也存在差异 ,第 4 ,5 ,8号染色体的臂比绿小扁豆大于红小扁豆 ,而第 1 , 6 ,7号染色体臂比
绿小扁豆小于红小扁豆。为了进一步探讨这些差
异是否属于材料本身固有的差异 ,为此进行了统
计学上臂比 95%置信区间的比较(表 3)。结果表
明 ,绝大多数的染色体臂比 95%置信区间彼此重
叠(如第 1 ,2 ,3 ,4 , 5 , 6 号染色体),说明这些染色
体臂比无显著差异。但是第 7号染色体臂比置信
区间不能重叠 ,说明此染色体臂比存在的差异不
是随机误差引起的 ,而是属于染色体本身固有的
差异 。
2.5　染色体大小的比较
此外 ,红小扁豆的 3号(M 2)染色体与绿小扁豆 2号(L)染色体相对应 ,但因其长度变短而
排位为第 3号;4号染色体相对长度红小扁豆较绿小扁豆大。
3　讨论
我们的研究结果表明 ,小扁豆的染色体数 2n=16 ,与一些研究者所得的结果有一定差
异[ 1] 。第 8对是随体染色体 ,核型为 3B ,同一种内不同品种间尽管核型公式相同 ,染色体相对
长度组成也相同 ,但在染色体臂比和大小方面可见到有一定差异[ 7] 。
根据核型不对称系数(As.K%=长臂总长/全组染色体总长)[ 6] ,表明绿小扁豆比红小扁
豆进化程度更高一些 。
由于小扁豆的染色体比较大(最大染色体近 30 μm ,最小染色体约为 10 μm),所以制片存
在一定难度 ,尤其在预处理和前低渗步骤应予以注意 ,我们采用了 0.2%的秋水仙素和 0.002
mol/L的 8-羟基喹啉的较高浓度混合液进行预处理 ,能够有效地使染色体缩短变粗。此外由
于较高浓度氯化钾溶液(0.075 mol/L)前低渗时间较短时染色体难以分散 ,若延长前低渗时间
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会使小扁豆染色体在脆弱部位(着丝点及次级溢痕处)易断裂或出现染色体和随体丢失现象 。
我们采用了较低浓度的氯化钾溶液(0.053 mol/L)和较长时间(52 min)进行前低渗 ,从而在保
证染色体数目 、形态结构完整的同时 ,取得了染色体分散的分裂细胞 ,进而得到比较准确的数
据和结果 。我们认为这是对“植物染色体去壁低渗制片技术”的进一步发展 。
采用去壁低渗火焰干燥法制备的染色体标本 ,虽未经分带方法处理 ,但经 Giemsa 染色后 ,
在染色体的一定部位上显示有染色深的区域 ,即为染色体Giemsa染色区[ 8] 。在核型分析时可
以作为识别同源染色体的一种参考指标 ,从而可提高核型分析的准确性。这种 Giemsa染色区
比水稻和谷子多而丰富 ,可能是一种研究G-带的好材料 。
参考文献:
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Comparative Analysis of Lens culinaris Medic.Karyotype
YANG Xiu-ying ,YANG Guo-hua , SU Zhen-yun , PENG Yong-kang
(College of Chemistry and Life Sciences , Tianjin Normal Univ ersity , T ianjin　300074 , China)
Abstract:　Karyotype analysis of two varieties of Lens culinaris Medic has been studied by means
of preparing mitotic chromosome specimen and Giemsa staining technique.The results obtained
showed that they have the same formula of 2n=2x=16=6m+6sm+2st+2st(SAT).They all
have “3B” karyotype.They have the same chromosome relative leng th coef ficient of 2n=2x=16
=4L +6M2 +6M1 +4S.The obvious difference on arm ratio of the seventh chromosome and
leng th of the second chromosome has been gained between the two varieties of Lens culinaris
Medic.
Key words:　Lens culinaris Medic;Chromosome;Karyotype;Satellite(SAT)
432期　　　　　　　　　　　　　杨秀英等:小扁豆核型的比较分析