全 文 ：热带亚热带植物学报 2003，1 1(2)：166-168
Journa／of Tropical and Subtropical Botany
濒危植物矮沙冬青减数分裂期染色体行为的观察
宋娟娟 唐源江 廖景平 ‘葛学军
(中国科学院华南植物研究所 ，广东 广州 510650)
摘要：用涂片法和酶解法，观察了濒危植物矮沙冬青的减数分裂过程。在减数分裂双线期末或终变期初，可以观察到9
个二价体 ，在中期 I末至后期 I初 ，同源染色体基本排列在赤道板上，然后在纺锤丝的牵引下二价体的两条同源染色体
分开，分别移向两极 ，每一极有 9条染色体，从而确认该属植物的染色体基数为 x-9。在矮沙冬青减数分裂过程中，没
有发现染色体有异常行为，认为其小孢子形成过程正常。 因此认为矮沙冬青濒危不是染色体行为异常和小孢子发育
不正常而造成的。 ．
关t词：濒危植物；矮沙冬青；减数分裂
中圈分类号 ：Q949．751．904 文献标识码：A 文章缩号 ：1005-3395(2003)02-0166-03
0bservation on the Chromosome Behavior at M eiosis of
Ammopiptanthus nanl$
SONG Juan-juan TANG Yuan-j iang LIAO J ing-p ing‘GE Xuc-jun
(Sou~ China Institute of Botany,the Chinese Academy of Sciences，G呻n 血Du 51O65O,China)
Abstract： emeiosisofAmmopipumthus n41nt$， alendangered speciesofLeguminosae， wasobservedunder
Olympus Vanox microscope． 1【11e materials collected from W uqia Coun ty in Uygur Autonomous Regi0n 0f
Xinjiang were fixed in Carnot’S fluid,then washed in absolute ethanol and preserved in 75％ ethano1． Slide
specimenswerepreparedby smearmethod andenzyme-
equatorial plate at late metaphase I or early anaphase I then the two homologous chromosomes ofeach bivalen t
separate from each other an d move to two opposite po les drawn by spindle fibers．Nine chromosomes at each pole
are observed, therefore the basic chromoso me number ofthis species should be x--9． In addition, abnormal
be havior ofchromosome iS not foun din the process ofmeiosis， so the developmen t ofmicrospo res iS regarded as
norma1．It is suggestedthat the en dangerment ofthe species is not relatedto the chromosome be havior．
Key words：Endangeredplan t；Ammopipmnthus nanus；M eiosis
矮沙冬青 mmopiptanthus n41nt$(M．Pop．)
Cheng￡)隶属于豆科 (Lcgnminosac) 沙冬青属
mmopiptan#ms)，该属仅含两个种，即矮沙冬青 ．
harms)和沙冬青 ．mongol／cus Ov~am．Ex Kom．)
Cheng￡】，为第三纪孑遗种，被列为国家一级保护植
物【I】。迄今为止，国内外关于沙冬青属植物的报道多
集中于其抗寒 、抗旱机理及与之相关的超微结构 的
收稿 日期 ：2002-10-28 接受日期：2003-02—24
基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向性项 目 (KSCX2．
SW-104)；广东省环保局科技开发项 目(970165)。
‘通讯作者 Corespondingauthor
观察 ，对其染色体数 目及核型也有一些报道[5- ，
但未见减数分裂期染色体行为的报道。本文对矮沙
冬青的减数分裂过程进行了观察分析，为进一步确
认沙冬青属植物的染色体基数，为探讨该属植物的
起源和濒危原因积累细胞学资料。
1材料和方法
材料采 自新 疆维吾尔 自治区乌恰县 巴音库鲁
提 (39。50N，75。35’E，2 100 m)和 膘 尔 托 阔依
(39。30’N，74。51’E，2 700 m)。凭证标本：葛学军
． 鹰 ：羹
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 2期 宋娟娟等：濒危植物矮沙冬青减数分裂期染色体行为的观察 l67
075，存中国科学院华南植物研究所标本馆(msc)。
玻片凭证标本(slide specimens)：唐源江 、宋娟娟等
O2-l、O2-2，存中国科学院华南植物研究所结构发育
研究组标本室。供试材料采集后用卡诺液固定，然
后转入 75％酒精中保存，待检 。
制片采用两种方法 ：1．涂片法：水洗后，将花药
内含物挤压到载玻片上，用醋酸 -地衣红染色，轻压
盖玻片以保持细胞的形状不变 。压好后的材料用
OlympusVanox显微镜镜检 ，拍照 。2．酶解法，参考
庄东红等所用方法 水洗后，将花药置于纤维素酶
和果胶酶混合液中，37℃保温、保湿 2 h，洗去酶液，
制片，晾干后用 3％的 Gillesa染液染色，镜检 、拍照。
2观察结果
观察发现，采 自新疆两地的材料在减数分裂期
染色体行为无差异，因此以下描述均为对采 自膘尔
托阔依的材料的观察结果。
在减数分裂粗线期，矮沙冬青的染色体呈线
状，相互缠绕 (图版I：1)。在双线期末或终变期初，
可以看到有 9个二价体(图版 I：2)。在中期I末或后
期 I初．同源染色体基本排列在赤道板上 (图版 I：
3)，然后在纺锤丝的牵引下，二价体的两条同源染色
体彼此分开，分别移 向两极(图版 l：4，5)，同源染色
体分离正常，每一极有 9条染色体(图版 I：6)。第一
次减数分裂完成后，胞质不分裂，形成双核细胞，第
二次分裂时，花粉母细胞形成两个纺锤体，两个子
核同时分裂，形成 4个核，染色体均等分向两极(图
版 I：7为后期 Ⅱ，示两个子核分为 4个 ；图版 I：8为
末期 Ⅱ，示 4个子核)，其胞质分裂为同时型，四核细
胞最初为共同的胞质包围，然后进行胞质分裂，发
育为小孢子四分体(图版 I：9)，继而形成小孢子，即
花粉粒。花粉粒大小均匀，染色时着色均匀，籽粒饱
满(图版 I：10)。
3讨论
3．1沙冬1It■檀物的染色体基数
已经报道的沙冬青属植物的染色体数 目列于
表 l。潘伯荣【5】等曾研究了沙冬青属两种植物矮沙
冬青(A． )和沙冬青 (A．mongol／cus)的染色
体数及其核型，认为它们的染色体数 目均为 2n=18，
并与 Boczantseva ，Fedorov[~和 Goldblat[1O,I]的报
道进行了比较 ，认为 Goldblatt的报道有误 ，造成这
种失误的原因可能是 由于核型中第 3对染色体上
带有一个长度超过短臂的随体 ，该随体与短臂的联
系相当松散，在制片过程中极易离开原位 ，似游离
状态而被误认为小染色体 。另外，潘伯荣等对沙冬
青的观察结果与袁永明等旧及冯显逵等~1987年报
道的数 目相同，但与冯显逵m1988年报道的 2n=16
不同。因此认为不能简单地根据体细胞数目来确定
它们的基数，须通过减数分裂观察方可确定，但没
有进行有关的研究。我们通过观察矮沙冬青减数分
裂过程及其染色体行为，发现减数分裂终变期初，
可以看到有 9个二价体 (图版 I：2)。中期 I末至后
期 I初，同源染色体基本排列在赤道板上，在纺锤丝
的牵引下 ，二价体 的两条 同源染色体分开，分别移
向两极，每一极有 9条染色体 (图版 I：3 )，从而
认为该属植物的染色体基数应为 x-9。Goldblattn习
1981年报道矮沙冬青的染色体基数为 x=10，我们认
为这个报道有误，原因同潘伯荣等的分析。而且在把
矮沙冬青作为 脚 t硼l，I 属的一个种时， Fedorov~
观察到的染色体基数也为 x-9。另外，张寿洲【H瞎也
报道过沙冬青的染色体基数为x-9， 因此我们认为
沙冬青属的染色体基数 为 x-9，与所属野决 明族
(Thermopsideae) 其 它属 (A加 ， I~tanthus，
Theromopsis，Baptlsia)的染色体基数相同【I习。
寰 1沙冬青■t●的染色体t 目
Tablel ChromosomenumbersofAmmop／ptanthus印
3．2沙冬青一植物濒危的原因
矮沙冬青和沙冬青是第三纪古老的孑遗种 ，是
我国新疆荒漠地区十分珍贵的残遗植物，在研究新
疆西南部荒漠地带植物区系的发生和发展以及古
地理、古气候的变化等方面，都有重要的科学价值。
我国已将它列入第一批珍稀濒危保护植物Ⅲ。由于
其特有 的地理分布及 防风固沙和水土保持的重要
穗
维普资讯 http://www.cqvip.com
168 热 带 亚热 带植 物 学报 第 ll卷
作用 ，一直以来受到极大的关注 。研究者们在沙冬
青的花期物候特性 、抗旱及抗寒生理、生态学特性
及生殖生物学特性等方面做了大量的工作 。然而
导致沙冬青濒危的可能原因尚没有较为完善的解
释。我们试图通过对矮沙冬青减数分裂期染色体行
为的观察，来寻找其濒危是否存在内在因素 ，然而
研究结果显示其减数分裂期染色体行为正常，在后
期 I和 Ⅱ，染色体均能均等地分 向两极，没有发现诸
如染色体桥、落后染色体及不均等分裂等异常行
为，而且其小孢子颗粒饱满，染色时着色均匀，因而
就其小孢子形态来看不育的可能性微乎其微 。可能
正如刘果厚【垧认为的那样，生态环境的恶化和落地
种子不易获得适宜生长发育 的条件是造成沙冬青
衰落、稀有的重要原因 !当然，最后的结论还需要在
进行更深入而细致研究之后才能得出。
致谢：承蒙陈忠毅研究员提 出宝贵意见，谨此致谢!
参考文献
【1】 National Environment Protection Bu删 (国家 环境 保护 局)，
Institute ofBotany,Academia$inea (Oe国科学院植物研究所)．
The Rare and Endangered Plants of China 【M】． Shanglai：
ShanghaiEducationalPress，1989．183—185．(inChinese)
【2】 Hal S H (韩 善 华)，Wang S(王 双)． Electron microscopic
observationonmitoehondriaofan especial cold-hardenedplantin
winter【J】．AetaBot Sin (西北植物学报)，
2ooO．20(4)：539—543．(in Chinese)
【3] Xu S J(徐 世健)，AnLZ(安黎哲)，FeagHY(冯虎元 )’et a1．
Comparative stIldy oil drought resistance indcxl~8 of two desert
plants 【J】．AetaBotBroeali．oeeidentaliaSin (西北植物学报)’
2ooO．20(2)：224—228．(in Chinese)
【4】YinLK (尹林克)’WangY (王烨)．Preliminary studyonthe
phonological ehazaeteristies ofAmmop／ptanthus during flowering
period【J】．Chin Bull Bot(植物学通报)，1993，10(2)：54—56．(in
Chinese)
【5】 PanBR(潘伯荣)’HuangSF(黄少甫)．A cytological studyofthe
gcnltlSAmmop／ptanthus【J】．AetaBot Sin(植物学报)，1993，35(4)：
24—31．(in Chinese)
【6】FengXK(冯显逵)，SongYX(宋玉霞)．A prhmry reponofthe
chromosome numbers ofthe shrubs ofNingxia【J】．NingxiaJ A
For Sei Teelan(宁夏农林科技)1987，(1)：28-29．(in Chinese)
【7】 FengXK (冯显逵)， SongYX (宋玉霞)．Thekaxyotypes of
Ammop／ptant2ms mongol／eus【J】．NingxiaJ,~griForSeiTechn(宁
夏农林科技)，1988，(3)：29．(in Chinese)
【8】 BoezantsevaVV．ChlOllosolle numbersoftwo shrubsfromthe
family Legumirlosae【J】．Bot Zll,1976， 61：1441．
【9] Fodorov A N．ChlOllosome Numbers ofFlowering Plant fM1．
Lem srad：Aead．SeiIJS S KomarovBatalficalInstitute． 1969．
3l4．
【lo]GoldblattP．Indextoplant chromosome numbersfor 1975一l978
【J】．MissuuriBotCard,1981，220．
【ll】GoldblatP．Indextoplantchromosomenumbersfor 1982-1983
【J】．MissuuriBotGard，1985，173．
【12】YuanYM(袁永明)，PengZX(彭泽样)，RenTG(任廷国)．The
chromosome numbers ofseveral species ofLanzlaou andits n哪
al-ca【J】．JNorthwesternTeaela C0U(西北师范学院学报)’1988，
(专辑 l号)：58-63i(in Chinese)
【13】GoldblattP．CytologyandphylogenyofLeguminosae 【A]．In：
PolhilRM，RavenPH．Advaneosin1．,e~rume systematiesPartII
【q．Rielamond：RoyBotGardKew，1981．427-463
【14]7：hAngSZ(张寿洲)，CaoR(曹瑞)．Studyonelaromosora~number
and l~ otype of Ammop／ptant2ms lnonsDt／eus 【J】．Acta
Playtotaxon Sin (植物分类学报)’l99o，28(2)：133—135．(in
Chinese)
【15】 7．huangDH(庄东红)，MasaslaiIshida(石 田雅士)．Investigation
on meiosis and mierosporcgcnesis in Diosphyros kaki L 【J】．J
Wulum Bot Res(武汉植物学研究)’2000，18(5)：356-358．
【16】 Liu G H (刘 果厚 )． Study On the endangered 豫ls咄 of
／lmmop／pUlnt2ms monsv／／eus inthe d鹤瞰 ofAlaslm 【J】．Bul
Bot Res(植物研究)’1998，18(3)：341—345．(in Chilaese)
图版说明
图版 I
1．粗线期；
2．双线期末或终变期初，示 9个二价体；
3．中期 I末或后期 I初，示染色体捧列在赤道板上；
4，5．后期 I，示同源染色体分向两极；
6．末期 I，示每一极有 9条染色体；
7．后期 Ⅱ，正常分裂的 PMC，形成两个纺锤体；
8．末期 Ⅱ，示四个子核 ；
9．四分体期；
lO．花粉粒 ；
1-8，x1620；9，10,x648．
Explanation ofplate
PlateI
1．Paelaytene；
2．Latediploteneorearlydiakinesis, 霸ving9bivalalts；
3．Late mctaplmse I or early AnJiplmse L showing homologous
elaromosomesarra~ dOntheequatorialplate；
4,5．A|】aI I’showing homologous chrom／ ~ -atod from
eaela other and moved to two opposite poles drawn by the spindle
fibers；
6．Telol,h~ L showing 9chromosomesin eaelapole；
7．AnaphnseⅡ’showing l~rulalr se掣 0n of the PMC and two
spindles；
8．TelophaseⅡ showing4nuclei；
9． oftetrad；
10．Polle~agrains．
1-8，x1620；9，10，×648
亍释 噩陲『1■r丁· ——一 ～
维普资讯 http://www.cqvip.com
宋娟娟等：濒危植物矮沙冬青减数分裂期染色体行为的观察
SONG Juan-juan et a1．：Observation Oil the Chromosome Behavior at Meiosis ofA mmopiptamhus n觎ns
7
图版 I
PIateI
See explanation at the text
维普资讯 http://www.cqvip.com