全 文 ：文章编号:1008-1402(2007)03-0427-03
蛇目菊染色体的核型分析
孙玉刚
(哈尔滨师范大学生命与环境科学学院生物系 ,黑龙江 哈尔滨 150025)
①
摘　要:　蛇目菊是重要的城市观赏花卉和珍贵的药用植物.本文采用常规的植物染色体制片技术
对蛇目菊体细胞染色体数目进行统计 ,并对其核型进行了分析.结果表明:蛇目菊的染色体数目为 2 n =
24;核型公式为2n =2x =24=20m+4sm ,属于 1B型.蛇目菊的染色体组总长度为 14.60μm.因此希望通过
本研究为探讨引进物种蛇目菊的生物多样性及其近缘的种间鉴定提供重要的细胞学理论依据.
关键词:　蛇目菊;染色体;核型分析
中图分类号:　Q343.2+3　　　　文献标识码;　A
　　蛇目菊(Sanvitalia procumbens)[ 1] 别名小波斯
菊 、金钱菊 、孔雀菊 ,属菊科 ,金鸡菊属.原产美国中
西部温带地区 ,现在我国贵州 、福建 、山东 、上海 、香
港等地区广为栽培.喜阳光充足 ,耐寒力强 ,耐干
旱 ,耐痞薄 ,不择土壤 ,肥沃土壤易徒长倒伏.凉爽
季节生长较佳.种子能自播繁殖.
蛇目菊为一年生草本植物 ,全株光滑多枝.株
高60-80cm.叶对生 ,基部生叶 2-3回羽状深裂 ,
裂片呈披针形 ,上部叶片无叶柄而有翅 ,基部叶片
有长柄.头状花序有总梗 ,着生在纤细枝条顶端 ,常
数个花序组成聚伞花丛 ,花序直 2-4cm.舌状花单
轮 ,花瓣 6-8枚 ,黄色 ,基部或中下部红褐色 ,管状
花紫褐色.总苞片 2层 ,内层长于外层 ,花期 6-8
月.瘦果纺锤形 , 千粒重 0.259 , 种子寿命 3 -4
年[ 2] .蛇目菊可植于花境或庭院 ,蛇目菊花色多变
化 ,整个花序色彩似蛇目 ,故称其谓.可盆栽或用于
作花坛 、花境的材料[ 3] .高秧蛇目菊可栽入园林隙
地 ,作地被植物任其自播繁衍.可作切花材料 ,全株
可入药 ,具有清热解毒及止痛的功效[ 4 ,5] .
本实验对蛇目菊的染色体数目 、核型等进行了
研究分析 ,为该种植物的遗传 、演化及良种选育等
提供了必要的细胞学资料.
1　材料与方法
(一)材料
实验材料蛇目菊种子取自东北林业大学 ,凭证
标本现存于哈尔滨师范大学生物系实验室.
(二)方法
染色体材料取自根尖[ 6] , 实验采用根尖压片
法[ 7 , 8] .
浸种:首先将种子放入培养皿 , 加水后置于 22
℃的培养箱中发芽.
取材:当根长到 1.0 ～ 2.0厘米时 ,于上午 10　
30 ～ 11　30取根 ,用蒸馏水洗净材料.
预处理:用 0.02%的秋水仙素处理 4 h ,蒸馏
水清洗.
固定:用无水乙醇与冰醋酸按 3:1体积比配制
成卡诺氏固定液 ,固定 24 h ,用蒸馏水洗净.
解离:在 10%盐酸在 60℃水浴锅中解离 10
min ,蒸馏水冲洗.
染色:用改良石碳酸品红染色 2 ～ 3天.
制片:用 45%醋酸分色和软化 30s .由于蛇目
菊根的直径比洋葱等植物的根尖细很多 ,所以在切
取蛇目菊根尖分生区过程中 , 可以将整个根尖切
下 ,不去根冠 ,这样可以避免去根冠时将分生区破
损.将切好的根尖盖上盖玻片用竹针敲打后在酒精
灯上略微烘烤 ,最后进行压片 ,镜检[ 9] .
封片:通过镜检选择染色体分散良好 、图象清
晰的片子在液氮中进行冰冻 ,大约十分钟后取出 ,
脱盖片 ,气干后用加拿大中性树胶封片 ,制成永久
玻片后放在显微镜下观察.
选用图像清晰、染色体分散、收缩较好的细胞 ,
① 收稿日期:2007-04-09基金项目:蔡火石教育发展基金资助.作者简介:孙玉刚(1977-),男 ,黑龙江青冈人 ,研究实习员 ,哈尔滨师范大学生物学系在读硕士.
　第 25卷 第 3期　　　　　佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )　　 Vol.25 No.3　2007　年 05 月　　　　　Journal of Jiamusi University (Natural Science Edition)　　 May 　2007
分别测量染色体平均长度 、相对长度、长 、短臂长度和
臂比 ,再根据染色体形态和着丝点位置进行同源染色
体配对 ,并按照从长到短的顺序将染色体排列起来.
染色体核型分析按李懋学等[ 10] 的标准.根据
Levan等[ 11]的命名法则〔臂比 1.0 ～ 1.7 为中部着
丝点染色体(m),臂比1.7 ～ 3.0 为近中部着丝点
染色体(sm),臂比 3.0 ～ 7.0 为近端部着丝点染
色体(st), 臂比 7.0 ～ ∞为端部着丝点染色体(t)
〕,来确定染色体的着丝点位置.核型分类以
Stebbins
[ 12] 的方法分类.
2　结果与分析
(一)染色体数目
选择30个染色体分散良好的细胞进行染色体
观察计数 ,在三十个细胞中有 29个细胞的染色体数
目均为 24条 ,占计数细胞总数的96.55%,因此可以
确定蛇目菊体细胞染色体数目为 2n =24 ,见表 1.
　表1　蛇目菊根尖染色体数不同的细胞出现情况
观察细胞总数
(个)
染色体数
(条)
出现的细胞数
(个)
出现率
(%)
22 1 3.45
30 24 29 96.55
　　(二)染色体组拍照及核型模式图的制作
将一个染色体形态清晰 ,数目完整 ,分散良好
的细胞进行拍照 , 拍照后按照比例尺标明单位长
度 ,见图 1.
拍照后按照染色体形态大小　长短进行配对 ,
配对后按照从大到小的顺序进行排列并编号 ,制成
蛇目菊染色体的核型图 ,见图 2.
按照实际测量的染色体长臂与短臂长度值绘
制染色体核型模式图 ,使染色体着丝点位于同一水
平直线上 ,短臂在上 ,长臂在下 ,染色体由长到短的
顺序排列 ,见图 3.
(三)染色体相对长度组成及核型分析
将蛇目菊的 24条染色体按长度由大到小顺序
排列 ,求出相对长度和臂比 ,以 Stebbins的分类方法
进行核型分类 ,制成表格 ,进行核型分析 ,见表2.
从表 2的结果中可以看出 , 蛇目菊的体细胞
中有 24条染色体 ,其中除第 4 对和第 9 对染色体
为近中部着丝点染色体(sm)外 ,其它都是中部着
丝点染色(m)体 ,没有发现随体染色体 ,染色体基
数为 12 ,染色体组成为 2 n =2x =24=20m+4sm
,属二倍体植物.根据染色体长度 、臂比和形态等特
征将同源染色体配成 12 对 ,按从大到小的顺序进
行了排列 ,并做了统计学分析[ 13] .实验结果表明 ,
蛇目菊每两对相邻染色体的臂比之间没有显著差
异 ,但相对长度之间的差异较大.因此 ,除了相对长
度之间没有显著差异的染色体外 ,其它染色体都可
以根据相对长度加以区别.第 4对和第 9对染色体
还可以根据它们的着丝点位置与其它染色体区分
开.蛇目菊的染色体组总长度为 14.60μm ,长臂总
长度为 8.79μm ,短臂总长度为 5.81μm ,1号染色体
最长 ,长度为 1.22μm ,12号染色体最短 ,长度为 0.
85μm ,最长的 1号染色体为最短的 12号染色体的
2.24倍.根据 Stebbins按不对称性程度对染色体核
型进行分类的方案 , 蛇目菊的染色体核型属于 1B
型.根据这一结果可以认为 , 蛇目菊在系统发育上
从原始逐渐走向进化.
图 1　蛇目菊体细胞分裂中期(2 n =24)
图 2　蛇目菊染色体核型图
(四)讨论
通过以上分析得知:蛇目菊染色体平均长度为
1.22μm ,染色体组总长度为 14.60μm ,根据李懋学
等人对作物染得体的分类方法[ 14 , 15] 属于小型染色
体类型.
本研究证明:蛇目菊的核型公式为 2n =24=
20m+4sm ,与同为金鸡菊属的大花金鸡菊(Coreop-
sis grandif lora Hogg.)[ 16] 的 2n =26条染色体数目
不同 ,核型也有明显区别.与金鸡菊属的另一种菊
两色金鸡菊(Coreopsis tinctooria Nott .)[ 17] 的 2 n =
24条染色体数目相同 ,但核型不同.与上述各居群
428 佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2007年
的类型比较 ,可以推测蛇目菊在系统演化上可能属 于自己独立的居群 ,并且正从原始逐渐走向进化.
图 3　蛇目菊的染色体核型模式图
表 2　蛇目菊染色体的形态测量值
编号 No. 染色体长度(μm) 相对长度(%) 臂比(L S) 类型
1 1.90=1.08+0.82 13.01 1.33 m
2 1.60=0.94+0.66 10.96 1.46 m
3 1.42=0.84+0.58 9.73 1.48 m
4 1.31=0.83+0.48 8.97 1.75 sm
5 1.27=0.80+0.47 8.70 1.67 m
6 1.21=0.75+0.46 8.29 1.65 m
7 1.14=0.67+0.47 7.81 1.47 m
8 1.08=0.67+0.41 7.40 1.64 m
9 0.99=0.62+0.37 6.78 1.78 sm
10 0.93=0.56+0.37 6.37 1.50 m
11 0.90=0.53+0.37 6.16 1.45 m
12 0.85=0.50+0.35 5.82 1.42 m
　　　　其中:相对长度为每条染色体占染色体组总长度的百分比;臂比为长臂与短臂的比值
　　蛇目菊具有清热解毒及止痛的功效 ,对其进行
引种驯化 、人工栽培和大量开发 ,在满足人们药用
需求的同时还可以促进地方经济的发展.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 、属间 ,染色体有不同的数目 、核型及体积
等的特征区别 ,植物染色体的核型 、类型等也是表
明该种系统演化位置以及和相近种的亲缘关系的
重要依据.在对野生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的研究 ,在良
种培育及驯化等方面都具有重要意义.
关于蛇目菊的生活习性 ,繁殖技术 ,栽培方法
等方面的研究报道较多 ,但对蛇目菊的基因定位 、
基因组测序 、基因功能等的研究尚属空白.本研究
对蛇目菊染色体的核型进行分析 ,虽然蛇目菊属只
有少数几个种 ,种间杂交的余地很小 ,但菊科植物
中与它相近的属较多 ,所以本研究可以作属间杂交
和确定亲缘关系的依据 ,同时为对进一步进行蛇目
菊优良性状的基因工程研究打下坚实基础.
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429第 3 期 孙玉刚:蛇目菊染色体的核型分析
别污染因子和选用计算模型.
3)通风状况对医院室内空气质量的影响很大 ,
较好的通风条件可以快速降低室内污染物浓度 ,应
把通风条件作为室内空气质量评价的重要参数.
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A Study on the Evaluation Method of the Indoor Air Quality
State in the Medical Institutions in Jiamusi
LI Yan
1 , 　LI Yi2
(1.Jiamusi Examination Center For Construction Project Quality , Jiamusi 154003 , China;2.Jiamusi Environmental Protection Station , Jia-
musi 154003, China)
Abstract:　The article is about how to make the object evaluation of the indoor air quality by selecting polluted
factors in the actual situation and special public places in the hospital.The national monitoring standard , and the eval-
uation standard and method , which are rational and efficient are used in order to get the scientific quantitative descrip-
tion of the air quality state in the hospital.
Key words:　hospital;indoor air quality;detection;evaluation
(上接 429页)
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Chromosome Karyotype Analysis of Sanvitalia Procumbens
SUN Yu-gang
(School of Life and Environmental Science , Harbin Normal University , Harbin 150025, China)
Abstract:　Sanvitalsia procumbens is an important city ornamental groundcover flowers and precious medicine
plants.In this paper , the number of chromosome of Sanvitalia procumbens was counted by the common chromosome
specimens method , and the karyotype was analysed.The results showed that the chromosome of Sanvitalia procumbens
is 2n =24;and the formula is 2n =2x =24=20m+4sm ,which is belong to ”1B” type.The total length of chromo-
some groups is 14.59μm.The purpose of the paper is that through studying of the Sanvitalsia procumbens can offer the
important cytology academic evidence in discussing the biodiversity and identify the close relationship between the spe-
cies of the adventive plants.
Key words:　sanvitalsia procumbens;chromosome;karyotype analysis
432 佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2007年