全 文 ：植 物 研 究
B L UL E TIN O F B O A TN ICA L R E S E A R C H
第 5 卷 ,
V o l
.
5
-
第 2 期
N o
。
2
1985 年 4 月
A P
r i l
,
! .肠
苦 参 的 染 色 体 核 型
徐 炳 声 黄 少 甫
K ARYO T Y P E O F SO P HOR A F L AV E SC EN S A IT
H s u P i n g
一 s h e n g H u a n g S h a o 一 f u
苦参 (夕 o p h o l a f l a “ ` : c e n s A i t ) 是豆科槐属 ( S o Ph o : a L . ) 的多年
生草本植物 , 我国南北各省区均产 , 苏联 、 朝鲜和 日本亦有分布 。
在细胞学方面 , K a w a k a m i〔 3 〕. 、 任 e x o B 〔 8〕和 K o d a m a 〔 4 〕都报道
过苦参的染色体数目为 2作二 18 , 但 N a g l〔 6 〕却报道 2n 二 28 。 本文作者在
对苦参作染色体基数的基础上 , 进行了核型的描述和分析。
~
、 材 料 和 方 法
本实验所用种子采自杭州植物园 。 用 60 ℃温水浸泡后置于对二氯苯水
溶液中预处理 8 小时 , 清洗后用 3 : l 乙醇— 冰醋酸混 合液固定 12 一24小时 ; 水洗后在60 ℃下用 IN H CI 解离 5 分钟 , 用改良石碳酸染液染色 3
小时以上 , 冰冻法揭盖片 , 待自然干燥后用 中性树胶封片。
二 、 结 果 与 讨 论
从苦参的大量制片中观察了 50 个根尖细胞的中期染色体 , 显示染色体
数目为 2n = 18 , 未发现非整倍性变异和多倍现象 , 也未见 B染色体 (图
徐炳声 : 上海 , 复旦大学生物系 ( D o p a r t m e 八 t o f B io lo 。了, F u t a n U n i v e r : i t了, Sh a n g h a i ) .
黄少甫 : 浙江 · 富阳 . 中国林科院亚热带林科所 妞n s t it u t e o f F o re s t r y i n t h e S u b t r o p i e s o f
C h i
n a . C h i . e s e A e a d e 口 y o f F o re s t S e ie n e e , F u y a . g , Zh e j ia n g ) .
砚 该文作者用 5 0户几o r a a , g : s t犷f o l` a 5 . e t 2 . 一 名 , 现 已作为苦参的 同种异 名〔l 〕 .
一 1 2 3 一
1
、
2)
。 核型分析共测量7个分散良好 、 着丝点清晰的中期细胞染色体 ,
结果如表 1所示 。 按 L ve a n 等〔 5 〕的分类标准 、 苦 参 的 染 色 体 组 成 为
表 1 染色体总长度 : , 32 . ,0 微米
染色体 } 染色体长度 (徽米 ) }相对长度 } 臂 比 !染色 }
!一 l {— }体类 } 备 注编 例 长 . + 短臂~ 绝对长度 1 (% ) }长份 /短臂!短俐绝对长度 }型 !一上 !一鲤竺… .20 ` {一上生 {`竺竺….1 “ { .046 . …兰 {_. { , . 0 1 , 。 , , 、 n 二 : 、 l 」 。 , 1 。 . 。 。 { , n 。 } n J 。 } _ }具随 体染` l ` · 1 口 l ` 。二 、 , 「 ” 。二 , } , 二 ` l ` 。 。 g u 1 1 · U O I U 。 , . 1 刀」二 l 沼鸽 J卜— {— {— }— }— } — }一 }一止竺…二二竺一 {一一二些二一 {一~创竺一 lse竺竺竺阵生竺 一 )一二竺 - {兰…— -一生- …兰竺 }-一二迎止一 {竺竺1 !二三二竺 }一生竺一 j一里竺一一 …兰 )_l , 。 。 } . 。 , r . n 二 , 、 } o 。 , } , n o 。 } , , , { 。 日二 } _ }具随 体染。 l - 一 口。 { ` … 、 丫… 二 J 1 . 一 ` l ` 甘 一 。 口 1 1 。 ` . I U 。 , , l 刀」二 l 沼鸽 月 `— {— }— {— }— }— }— }一 !~兰一…士旦生…一二竺一…生竺…2 竺i阵上竺一…一卫竺一 1国一一二 {止竺 , {.一2竺- 一 ~口里生}」二竺~ !一卫1 - {一望些~ 一 l竺…_ _ _ _ _} 一 , 』 { , 。 , r , n 。 。 、 } 。 n , } 。 , 。 } 。 。 一 } n ` , 【盆 , 一具随体染0 ) ` 。 , , l 二 二 。 、 】 二 叨 U沪 } ” … 】 … U ! 助 . 口 几 l … ` l 昌 ,几 一 2卜 ,去— — {— {— }— {— {—— {一 } “ 一次9 f l · 8 0 } 0 · 8 8 } 2二B } 8 · 2 1 】 2 · 09 】 0 · 3 2 } s m 一K ( 2 : ) 二 1 5 二 ZM ( S A T ) + 1 0m + 4 m ( S A T ) + Z s m , 除了第 9 对为具近 中着丝点 ( s o b m e t a e e n t r i e ) 染色体外 , 其余均为具中部着丝点 ( m e t a -
e e n t r i e ) 染色体 , 第 2 , 5 和 s 对为随体染色 体 ( S A T一 e h r o m o s o -
m e )
。 染色体的总长度为 32 . 40 微米 , 最长染色体与最短染色 体 之 比 为
1
.
6 8
。 这一由长度变化不大和臂比小于 2 的染色体构成的核型属于 S et b -
b i n s 〔 7 〕的对称该型 ( s y m tn e t r i e a l k a r y o t y p e ) 中的 “ ZA , 型 , 表明它
在进化上处于原始的状态。
槐属全世界约 52 种〔曰 , 做过染色体计数者约 25 种。 从现有的资料看 ,
这个属具有从 。 = 1 4 , 1 1 , 9 和 s 的非整倍性 ( a n e u p l o id y ) 变化 , 而以
。 = 9 为最普遍 , 占“ % 。 那么导致属内这种非整倍性变化舀:i 原因又是什么
呢 ? 目前 比 较流行的看法认 为 蝶形 花 亚科 (P aP il ion cl’ d ea e) 的 包 括
槐属在内的最古老的槐族 ( S oP ko le ae ) 的染色体原始基数 是 x = 刊 , 而
这个基数很可能是从云实亚科 ( C ae sa lP in io i dea 。 ) 的多倍化祖先起源的 。
随之而来的是发生一系列下降性非整倍性变化而产生了小于 14 的基数。 而
目前的细胞学资料支持 Y旦k o v l e v等人的论点 , 即断裂 ( f r a g m e n t a t i o n )
是造成这种非整倍性变化的原因〔 2 〕。 按照以上观点 , 则包括 苦参在内的
。 = 9 的种是从 , 二 14 的种衍生而来的 。 这一设想与槐属植物变异极大 的
一 1 2 4一
体态的进化趋势似乎是一致的 , 因为迄今属内仅知的 3 个 : -
( S
。
j
a p o n i c a L
。
)
,
( 5
. a
f f i
n
i s T
o r r
。
e t G r a y ) 和 S 。
都是乔木 , 而其他 “ 一 1 1 , 9 和 8 的种多数是小乔木和灌木 ,
是多年生草本 (如苦参和苦豆子 5 . a l o P o e u r o id e s L . ) 〕。
14 的种 : 槐
c h i n e n s i s .
有的 甚 至
A B 5 T R A C T
A k a r y o t y P e a n a ly s i s f o r S o P h
o r a f l
a , e s c e n s A i t
.
( L e g u m i n o
-
s a e
) h a
s b e e n e a r r i e d o u t a n d t h e n u m b
e r o f e h r o m o s o m e s h a s
b e e n f o u n d t o b e Zn = 1 8
,
i n a e e o r d w i t h t h o s e r e P o r t e d b y
K a w a k a m i ( 3 〕, lT e x o B〔 8〕 a n d K o d a m a ( 4 〕, b u t d i s a g r e e i n g w i t h
t h e r e p o r t o f Z n = 2 8 o f N a g l〔 6 〕. A e e o r d i n g t o t h e e h r o m o s o m a l
t e r m i n o l o g y d e f i n e d b y L e v a n a n d a l
。 〔 5 〕, t h e k a r y o t y p e f o r -
m u l a i s K ( Zn ) = 1 8 二 2肠 ( S A T ) + 1 0 tn + 4 m ( S A T ) + Z s m . I n t h e l i g h t
o f S t e b b i n s
, 〔 7 〕 e l a s s i f i e a t i o n o f k a r y o t y P i e a s y m m e t r y , t h e k a 一
r y o t y P e b e l o n g s t o ,’ Z A , t y p e a n d s h o u ld t h e r e f o r e b e e o n s i d e r e d
a s a r a t h e r P r i m i t i v e o n e
。
A n e u p l o i d y 15 e v i d e n t i n t h e a n e i e n t a n d d i v e r s e g e n u s
.夕o Ph o ; a L 。 T h e g e n u s h a s a w i d e r a n g e o f e h r o m o s o m e n u m 一
b e r s w i t h n 一 1 4 , 1 1 , 9 a n d s , w i t h t h e m o s t f r e q u e n t n u m b e r
n = 9
。
1t 15 g e n e r a l l y a d m i t t e d t h a t x = 1 4 15 m o s t l i k e l y t h e
b
a s i e n u m b
e r f o r T r ib e S o P乡。 : e a o a s a w h o l e , a n d t h e n u m b e r
h a s b e e n o r i g i n a t e d f r o m p o ly p l o i d e a e s a l p i n i o i d s t o e k
.
S u b
-
s e q u e n t e v o l
u t i o n il
a s i n v o l v e d d e s e e n d i n g a n e u p l o i d y p r o b a b l了
d
u e t o f r a m e n t a t i o n a s P r o p o s e d b y Y a k o v l e v a n d o t h e r s 〔 2 ) 。
T h e o n l了 s p e e i e s : S o Ph o r a 了a P o n i c a , 5 . a f f i n i s a n d s . c入i n o n s i s
( p r o b a b l y i d e n t i e a l w i t h 5
.
i
a P雌 i c a a s s u g g e s t e d b y P . C .
T s o o n g a n d a l
。 〔 l 〕) h e r e t o f o r e k n o w n w i t h n = 1 4 i n t h e g e n u s
S o Ph o : a a r e a l l a r b o r e s e e n t
,
w h i l e
s P e e i e s w i t h l
o w e r n u m b
e r s
( n = 1 1
, 9 a n d s )
a r e u s u a l l y s m a l l e r t r e e s o r s h r u b
s o r e v e n
p e r e n n i a l h e r b s
.
I t s e e m s t h a t t il e p e r e n n i a l s 5
.
f l
a v o s c 。” 5 a n d
这个种很可能是槐 ( 5 . 了。 P。 盯 c a L . 〕 的 同种 异名〔1 )`
一 1 2 5 一
S
。 a
l
o Po c u : o fd
s e
L
。
a s w el l m u
s t b ev i e w ed ey to l o g i ea l ly a s d e
-
r i v ed a n
u e Pl o i d s f
r o m m em b e
r s ha
v i ng a hi g h
er
b
a s i e nu m b er
i n t h eg e nu s
。
参 考 文 献
〔 l 〕 钟补求 、 马其 云 、 1日 81 . 槐属 的研究 。 植物分类学报 19 ( 1 ): l 一 26 &19 ( 2 ): 14 3
一 16 T .
〔 2〕 Go l d l ba t t, P . 1981 . C y t o l o g y a n d t h e p五了l o g e n 了 o f L e g , i也 in o s a e . I n R . M .
P o l h il l a n d P
.
H
.
R a v e n (
e
d
.
) : A d
v a n e e s i n L
e g u m e S y s t em a t i e s
,
P a r t Z一 1 ,
P
.
4 2 T一 483 .
( s 〕 K a w a k a m i , 1 . 193 0 . C il r o m o so m e n u 瓜b e r s i n 此 g u m i n o s a e . B o t . M a g . T o k y o
4 4 ( 6 22 ) : 3 1口一 3 2 8 .
〔 4 〕 K o d a m a , 人 . 197 7 . K a r y o lo g ie a l a n d m o 即五o l o g ic a l in v e s t ig a t io o s o n r o o t
n o d
u l e s o f s o m . w o o d了 a n d h e r b a e e o u s le g u爪 i n o 往 5 p l a 皿 t s . B u l l . H ir o s hha a
A g r i e
.
C
o
ll
.
5 : 3 8幼- 394 .
〔 5 〕 玩v a n , A . , K . F r e d g a a n d A 。 A . S a n db e gt . 1964 . N o m e n 。 I a t u r e f o r e e n t r o -
m e
r ie p o s it io 几 o n e h r o m o s o m e s
.
H e er d i t a s 6 2 : 201一 22 0 .
( 6 〕 N a g l . W . 1962 、 U b e r E n d o p o l了p l o id i e , R e s t it u t i o n s k e r n b i l d u n g a , d eK r n s -
t r u l t
u er n i n S o s P . n s o r v o n A ” g io s P e恤 e n “ 。 d e i皿 e r G种 n o s P e他 e . o s t件 r e ie h .
Bo t
.
Ze it s e h r
.
109 ( 4一 5 ) : 43 1es 4 . 4 .
〔 7〕 S et bb i n s , G . L . 197 1。 C h r o口 o s o m a l E v o l ut io n i n H i g五e r Pl a n t s . E dw a r d
衔的 l d . 肠 . d朋 .
〔 8 〕 只e x o a , B . 193 1 . K a p . o e 几 e : e皿 a T欲互 e e K o e 盆 e e 二 e双o a a H , e T p a 6 y e o a S o p h o r e a e
S p er n g 一 P o d a la r ie a e B e n t h . H G e n i s t e ae B r o w n . eC m
.
eL g
u m in o s a e
.
H
3:
.
T o 从 e K
.
o : 江 . r o e . p y e e K . 6 0 :
.
0
6皿二 3 , 1一 2 : 121一 13 1 .
一 12 6 一
图 2苦参成行排 列的根央细脚中翅染色体
口门曰口
口门日曰曰门日日曰 D门日曰门曰日门日ú曰口
口日曰染 2
么
门日1, .1,TwesJ.
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2 3 冷 5 6 7 8 9
内`口O
廿长度很香
染 色 伟 愉 号
阅多 苦爹染色体枚理攫式图
一 1 2 7一