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蕤核染色体数目及核型分析



全 文 :蕤核染色体数目及核型分析
杨福红 1, 鲍国军 1 *, 白生亮 2
1甘肃省平凉市农业科学研究所, 甘肃平凉 744000
2青海省民和县转导乡农业综合服务中心, 青海民和 810806
摘 要 以蕤核为实验材料, 通过不同的处理方式探索蕤核种子的最佳发芽方式, 根尖压片法鉴定蕤核的染色
体数目和核型。 结果表明: 蕤核的最佳发芽方式为破壳沙埋处理, 发芽率可达 61%; 染色体数目为 28, 其核型
公式为 2n=2x=28=28m, 臂比值变化在 1.042~1.600 之间, 平均臂比为 1.184。 核型类别为 1A。
关键词 蕤核; 核型分析; 染色体;
中图分类号 S793 文献标识码 A
Chromosome Number and Karyotype Analysis of
Prinsepia uniflora Batal
YANG Fuhong, BAO Guojun, BAI Shengliang
1 Pingliang Institute of Agricultural Sciences, Pingliang, Gansu 744000, China;
2 Agriculture Comprehensive Services Center, Zhuandao, Minhe County, Qinghai 810806, China
Abstract The seed germination method of Prinsepia uniflora Batal was optimized. The chromosome number and
the karyotype were investigated with conventional plant root tip squashing method. The results showed that the
best germination method was shell breaking and sand burial of the seed. The seed germination rate was up to
61% . The chromosome number was 28, with karyotype formula K(2n)= 2x= 28= 28m. The change of ration of
chromosome length(L/S)was between 1.042~1.600, with an average ration of 1.184. The karyotype type was 1A.
Key words Prinsepia uniflora Batal; Karyotype analysis; Chromosome
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.01.018
热带作物学报 2011, 32(1): 86-88
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2010-09-18 修回日期: 2010-11-09
作者简介: 杨福红(1982年—), 男, 硕士研究生。 研究方向: 作物与药用植物遗传育种。 * 通讯作者: 鲍国军,
E-mail: baoguojun100@163.com。
蕤核(Prinsepia uniflora Batal), 别名扁核木、
金刚木(东北地区)[1-2]、 马茹、 茹茹、 蕤仁(甘肃、
陕西等地)、 青刺果(云南、 四川等地)等, 是蔷薇
科李亚科扁核木属的一种多年生落叶灌木。 扁核木
属共有 5种, 中国有 4种, 分布在甘肃、 宁夏、 陕
西、 山西、 河南、 四川、 云南和东北等地区。 主要
生长在向阳低山坡山下的稀疏灌丛中、 干旱沙丘
上, 海拔 900~1 000 m(中国木本药用植物) [3]。 其
物候期因各地的气候和海拔差异而有所不同。 一般
为 3 月末 4 月初返青, 花期 4~5 月份, 果期 8~9
月份。 蕤核有生态、 饲用、 食用、 保健和药用等价
值。 因此其研究前景十分广阔。 如《西昌中草药》
记载: “青刺性凉味道苦, 止咳化痰消热毒, 肝炎
肾炎疮疽痈.咳带红痰煎水服”。 斯琴等研究表明 [4],
蕤核的果实中含有 16 种氨基酸, 富含还原糖和总
糖; 含维生素 B1、 B2、 维生素 C、 胡萝卜素和叶
酸 5 种维生素; 还含有 Ca、 P、 Zn、 Fe、 Se 等多
种无机微量元素。 中国植物志记载: 青刺果种子的
含油率约 35%~49%, 其青刺果油称为 “青娜油”。
在泸沽湖摩梭族中有着悠久的历史, 至今还用它搽
脸、 抹发。 1998 年云南省迪庆州委托北京营养研
究所测定青娜油中单元不饱和脂肪酸 ∶多元不饱和
脂肪酸 ∶饱和脂肪酸≈1 ∶ 1 ∶ 1。 目前, 国内外对它
的研究较少, 仅在其果实的营养价值、 果仁的药用
价值和食用价值方面有所研究。 关于蕤核的人工栽
培和育种方面呈现空白, 其染色体数目及染色体组
型尚不清楚。 本实验以蕤核为材料, 利用根尖压片
染色体计数方法, 确定蕤核的染色体数目和组型,
以期为育种和远缘杂交提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 材料
蕤核(Prinsepia uniflora Batal)是蔷薇科(Rosaceae)
扁核木属(Prinsepia)野生种。 种子取自甘肃省平凉
市静宁县甘沟乡闫岔村。
第 1 期
染色体
编号
相对长度/%
臂比值
染色体
类型
染色体
编号
相对长度/%
臂比值
染色体
类型长臂/% 短臂/% 全长/% 长臂/% 短臂/% 全长/%
1 4.575 4.248 8.823 1.077 m 8 3.759 3.432 7.191 1.095 m
2 4.248 3.921 8.169 1.083 m 9 3.759 3.268 7.026 1.150 m
3 4.248 3.759 8.007 1.130 m 10 4.086 2.941 7.026 1.389 m
4 4.248 3.594 7.842 1.182 m 11 3.759 2.941 6.700 1.278 m
5 3.921 3.759 7.680 1.043 m 12 3.432 3.105 6.537 1.105 m
6 4.248 3.268 7.516 1.300 m 13 3.268 2.614 5.882 1.250 m
7 3.921 3.432 7.353 1.143 m 14 2.614 1.634 4.248 1.600 m
表 2 蕤核的染色体核型分析参数表
1.2 方法
1.2.1 种子处理 2007 年 8~9 月, 待蕤核的果实
成熟时, 及时采收果实, 收集种子、 洗干。 于 10
月 15日将蕤核的种子用 60 ℃的温水浸种 24 h。 次
日将种子和湿润的细沙均匀混合, 然后装于花盆
中置于菜窖中(温度 1~5 ℃), 5 个月后将种子从菜
窖中取出进行种子发芽实验。
1.2.2 不同种子发芽方法的比较 2008 年 3月 15
日, 将沙藏处理的种子用 60 ℃的温水浸种 24 h。
按 6 种处理置于人工气候培养箱中发芽(破壳培养
皿、 破壳纱布、 破壳细沙、 未破壳培养皿、 未破壳
纱布、 未破壳细沙), 温度为 26 ℃。 每种处理选
100 粒饱满的种子, 每种处理重复 3 次。 1 个月后
记录种子的发芽情况。
1.2.3 根尖压片 种子发芽后 , 待根尖长到 1~
1.5 cm 长时, 切取根尖, 用饱和对二氯苯水溶液预
处理 3 h, 经蒸馏水冲洗 3 次, 再置于卡诺固定液
(无水乙醇: 冰醋酸=3 ∶1)中置于 4℃的冰箱中 24 h,
再用蒸馏水冲洗 3 次, 用 1 mol/L 的盐酸在 60 ℃解
离, 分别处理 1、 2、 3、 4 min, 每个处理用 15 个
根尖。 然后用卡宝品红染色 4~6 h, 进行根尖压
片, 用日产 OLYMPUS BX51 系统显微镜镜检并照
相。 统计 50个中期染色体分散的细胞[5]。
1.2.4 组型分析 对中期染色体分散良好的细
胞进行染色体计数 , 参照李贵全 [5]和李懋学 [6]
等人的方法 , 用 Adobe photoshop 进行染色体组
型分析 [7]。
3 结果与分析
3.1 不同处理对种子发芽的影响
蕤核种子外壳坚硬, 在自然情况下发芽率非常
低, 种子不易发芽, 对种子不同处理的发芽率测定
见表 1。
由表 1可知, 蕤核的硬壳是影响种子发芽低的
主要因素, 破壳后在细沙中发芽是最好的发芽方
式 , 其发芽率可达到 61%, 在纱布中发芽率为
17.33%, 而未破壳的发芽率最高为 5%。 因此, 破
壳后在细沙中发芽是最佳的发芽方式。
3.2 染色体计数
蕤核根尖染色体制片: 用 1mol/L的盐酸在 60℃
解离 3 min 压片 [6], 所获得的分裂相多, 染色体分
散、 清晰, 易计数。 镜检并统计 50 个细胞的中期
染色体数均为 28, 未发现有其它染色体数目的细
胞。 由此确定蕤核的染色体数目为 28条。
3.3 核型分析
染色体参数参照相关文献[5]计算。 由表 2 可知,
蕤核染色体相对长度系数 4.248~8.823, 臂比值
1.042~1.600, 最长染色体与最短染色体之比为
2.076, 平均臂比为 1.184, 臂比大于 2 的染色体比
例为 0。 核型类别为 1A, 其核型公式为 2n=2x=28=
28 m(图 1), 核型模式图见图 2。
处 理
发芽率/%
平均数/%
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
破壳
培养皿 3.0 8.0 5.0 5.33
纱布 22.0 12.0 18.0 17.33
未破壳
培养皿 0.0 0.0 0.0 0.00
纱布 1.0 2.0 0.0 1.00
细沙 3.0 7.0 5.0 5.00
细沙 45.0 70.0 68.0 61.00
表 1 不同处理对种子发芽的比较
杨福红等: 蕤核染色体数目及核型分析 87- -
第 32 卷热 带 作 物 学 报

4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000




/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
图 2 蕤核核型模式图(2n=2x=28)

5μm
图 1 蕤核的染色体形态和核型图
4 讨论
4.1 蕤核种子发芽率低
蕤核种子经过沙藏处理虽然能够打破种子休
眠, 但发芽率较低, 这是因为种子的外壳特别硬,
导致种子强迫休眠, 如果浸种不当, 会导致种子的
二次休眠, 致使种子发芽时间较长, 发芽率低。 通
过对种子破壳处理后, 种子的发芽率明显提高, 并
且在细沙中发芽率最高, 因为在细沙中通气性好,
水分、 温度和湿度适中, 而在培养皿和纱布中通气
性差, 导致发芽率低, 因此, 破壳细沙发芽方式是
蕤核最佳的发芽方式。
4.2 染色体制片和核型分析
核型是指单个细胞的染色体组成, 它反映细胞
中染色体数量与结构的特征[9]。 在植物体细胞染色
体的鉴别中, 主要是以其全长、 臂长、 着丝点位置
和特殊的结构以随体为依据的[10]。 任何一种生物的
细胞中染色体的数量和形态都是一定的, 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、 核型等的特征
区别, 植物染色体的核型、 类型等也是表明该物种
系统演化位置以及和相近种亲缘关系的重要依据。
本研究结果表明, 蕤核的染色体数目为 28, 核型类
别为 1A, 其核型公式为 2n=2x=28=28m, 属于较对
称类型, 一般认为染色体对称的植物为原始类型,不
对称者属进化类型[11], 因此蕤核在进化程度上属于
原始类型。
参考文献
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责任编辑: 赵军明
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