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Three Cultivars Karyotype Analysis of Lilium × formolongi

新铁炮百合3个品种的核型分析



全 文 :园 艺 学 报 2010,37(6):1003–1008
Acta Horticulturae Sinica
新铁炮百合 3个品种的核型分析
孙晓梅*,贾 莲,杨宏光,张丽杰,崔文山
(沈阳农业大学林学院,沈阳 110866)
摘 要:利用普通压片法对新铁炮百合(Lilium × formolongi)3个品种的染色体数与核型进行了分析。
结果表明:(1)‘雷山 1号’核型公式为 2n = 2x = 24 = 4m + 6sm(2SAT)+ 8st + 6t;(2)‘雷山 2号’核
型公式为 2n = 2x = 24 = 4m(2SAT)+ 2sm + 10st + 8t(2SAT);(3)‘雷山 3号’核型公式为 2n = 2x =
24 = 2m(2SAT)+ 8sm + 4st + 10t。三者核型均为 3B型,其核型不对称系数分别为 72.96%、77.39%和
75.93%。
关键词:新铁炮百合;染色体;核型
中图分类号:S 682.2 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2010)06-1003-06

Three Cultivars Karyotype Analysis of Lilium × formolongi
SUN Xiao-mei*,JIA Lian,YANG Hong-guang,ZHANG Li-jie,and CUI Wen-shan
(Forestry College,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China)
Abstract:The chromosome number and karyotype studied by squash method. The results indicated
that the karyotype formula of three cultivars of Lilium × formolongi as follows:(1)The karyotype formula
of‘Raizan 1’was 2n = 2x = 24 = 4m + 6sm(2SAT)+ 8st + 6t;(2)The karyotype formula of‘Raizan
2’was 2n = 2x = 24 = 4m(2SAT)+ 2sm + 10st + 8t(2SAT);(3)The karyotype formula of‘Raizan 3’
was 2n = 2x = 24 = 2m(2SAT)+ 8sm + 4st + 10t. The three cultivars of karyotype belonged to 3B,
asymmetry index(As.K%)were 72.96%,77.39%,75.93% respectively.
Key words:Lilium × formolongi;chromosome;karyotype

新铁炮百合(Lilium × formolongi)是麝香百合和台湾百合杂交育成的可用种子直接生产切花的
杂种铁炮百合(金波和东惠茹,1999),一般从播种到开花大约需要 8个月时间,其花色洁白,花
姿优美,花朵较大,香气浓郁,病虫害少,自交亲和性大,结实率高,种子繁殖开花快,耐热性强,
栽培管理容易,切花生产成本较低,是切花百合中的优良品种(俞红强 等,2005;王新颖 等,
2006)。
研究物种的核型有助于分析物种间的亲缘关系,揭示遗传进化的过程和机制(戴小红 等,
2006a)。近年来,我国学者已对百合属许多植物,如东方百合杂种系的‘西伯利亚’(‘Siberia’)、
‘元帅’(‘Acapulo’)、‘索邦’(‘Sorbonne’),亚洲百合杂种系的‘波利安娜’(‘Pollyanna’)、‘普
瑞特’(‘Prato’),麝香百合杂种系的‘雪皇后’(‘Snow Queen’)(戴小红 等,2006b;王树红 等,
2007)及野生百合中的细叶百合(L. pumilum)、朝鲜百合(L. amabile)、垂花百合(L. cernum)(岳
收稿日期:2009–11–02;修回日期:2010–04–01
基金项目:教育部留学回国人员科研启动基金项目(教外司留 [2006] 331)
﹡ E-mail:xiaomei7280@126.com

1004 园 艺 学 报 37卷
玲 等,2006)、毛百合(L. dauricum)(唐翠,2008)等进行了核型分析,并对品种间的差异及亲缘
关系进行了研究(陈琼 等,2007)。
目前,国内对新铁炮百合的研究集中于生物学特性及栽培技术等方面,组织细胞学方面的研究
较少,对其染色体核型的研究未见文献报道。
作者利用染色体压片技术对新铁炮百合品种‘雷山 1号’,‘雷山 2号’和‘雷山 3号’根尖细
胞的染色体数及核型进行观察和分析,获取了清晰易辨的染色体标本。准确的解释相关的细胞遗传
学规律,可为多倍体鉴定奠定细胞学基础,为研究新铁炮百合遗传变异、系统演化,亲缘关系及杂
种后代鉴定等提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2008年在沈阳农业大学进行。
从日本富田公司引进新铁炮百合品种‘雷山 1号’(‘Raizan 1’,早花品种)、‘雷山 2号’(‘Raizan
2’,中花品种)和‘雷山 3 号’(‘Raizan 3’,晚花品种),播种于沈阳农业大学植物园内,取其实
生苗根尖进行分析。
1.2 方法
染色体制片采用常规压片法。挖取生长旺盛的新铁炮实生苗根尖,用 0.1%秋水仙碱溶液在室温
下预处理 5 ~ 6 h,卡诺氏固定液(无水乙醇∶冰醋酸 = 3∶1)固定 12 h以上,然后在 1 mol · L-1盐
酸 60 ℃下解离 10 ~ 12 min,蒸馏水漂洗,卡宝品红染色压片,镜检,于Motic显微镜下进行显微
照相。
染色体计数和核型分析依据李懋学和陈瑞阳(1985)的分析标准进行,统计 30个以上细胞,以
其中 85%以上细胞具有的恒定一致的染色体数作为该种的染色体数,分别选用 5个分散良好的中期
分裂相进行分析测量,得到核型数据。
染色体类型分析按照 Levan 等(1964)的分类系统,核型类型分析参照 Stebbins(1971)的分
类标准。
核型不对称系数按 Arano(1963)的方法计算,比值越大越不对称。
2 结果与分析
2.1 ‘雷山 1号’核型分析
‘雷山 1号’新铁炮百合体细胞染色体数 2n = 24,为二倍体。核型公式 2n = 2x = 24 = 4m + 6sm
(2SAT)+ 8st + 6t。相对长度范围为 5.62% ~ 12.76%,平均臂比 4.16,最长与最短染色体的比值为
2.27,臂比值大于 2的染色体占全部染色体的比例为 75%,核不对称系数为 72.96%,核型分类为 3B
型。第 1、第 2 对染色体为中部着丝点染色体,第 3 对、第 4 对为近中部着丝点染色体,其中第 4
对染色体有 1 个次缢痕,次缢痕连接 1 个小型随体。其余均为近端部或端部着丝点染色体(表 1,
图 1 ~ 图 3)。

6期 孙晓梅等:新铁炮百合 3个品种的核型分析 1005
表 1 新铁炮百合‘雷山 1号’染色体参数
Table 1 Chromosome parameters of Lilium × formolongi ‘Raizan 1’
染色体序号 相对长度/% 臂比(长臂/短臂) 染色体分类
No. of chromosome Relative length Longer arm/shorter arm Types of chromosome
1 7.74 + 5.02 = 12.76 1.54 m
2 6.01 + 5.59 = 11.60 1.08 m
3 6.89 + 3.04 = 9.93 2.27 sm
4 6.28 + 3.24 = 9.52 1.94 sm(SAT)
5 6.74 + 1.69 = 8.43 3.99 st
6 6.47 + 1.62 = 8.09 4.00 st
7 6.32 + 1.50 = 7.82 4.21 st
8 4.94 + 2.12 = 7.06 2.33 sm
9 6.18 + 0.82 = 7.00 7.54 t
10 5.53 + 0.70 = 6.23 7.95 t
11 5.35 + 0.59 = 5.94 9.02 t
12 4.50 + 1.12 = 5.62 4.01 st
2.2 ‘雷山 2号’核型分析
‘雷山 2号’体细胞染色体数 2n = 24,为二倍体。核型公式 2n = 2x = 24 = 4m(2SAT)+ 2sm +
10st + 8t(2SAT)。相对长度范围为 4.95% ~ 14.82%,平均臂比 5.64,最长与最短染色体的比值为 2.99,
臂比值大于 2的染色体占全部染色体的比例为 83%,核不对称系数为 77.39%,核型分类为 3B型。
第 1对、第 2对为中部着丝点染色体,其中第 1对染色体上有次缢痕,次缢痕连接小型随体;第 3
对染色为近中部着丝点染色体,有次缢痕;余者均为近端或端部着丝点染色体,其中第 5对染色体
上有次缢痕,次缢痕与着丝点之间存在 1个小型随体,即中间随体(表 2,图 1 ~ 图 3)。
表 2 新铁炮百合‘雷山 2号’染色体参数
Table 2 Chromosome parameters of Lilium × formolongi ‘Raizan 2’
染色体序号 相对长度/% 臂比(长臂/短臂) 染色体分类
No. of chromosome Relative length Longer arm/shorter arm Types of chromosome
1 8.37 + 6.46 = 14.83 1.30 m(SAT)
2 7.19 + 4.46 = 11.65 1.61 m
3 7.76 + 3.31 = 11.07 2.35 sm
4 7.98 + 0.82 = 8.81 9.71 t
5 7.26 + 0.81 = 8.06 8.98 t(SAT)
6 7.13 + 0.79 = 7.92 8.98 t
7 5.66 + 1.41 = 7.07 4.01 st
8 5.87 + 1.01 = 6.88 5.97 st
9 5.87 + 0.98 = 6.85 6.01 st
10 5.11 + 0.87 = 5.98 5.85 st
11 4.75 + 1.19 = 5.94 3.99 st
12 4.45 + 0.50 = 4.95 8.91 t
2.3 ‘雷山 3号’核型分析
‘雷山 3号’体细胞染色体数 2n = 24,为二倍体。核型公式 2n = 2x = 24 = 2m(2SAT)+ 8sm +
4st + 10t。相对长度范围为 5.75% ~ 12.88%,平均臂比 5.01,最长与最短染色体的比值为 2.24,臂比
值大于 2 染色体占全部染色体的比例为 58%,核不对称系数为 75.93%,核型分类为 3B 型。第 10
对为中部着丝点染色体,两条染色体上分别具有 1个次缢痕,次缢痕上连接小型随体;第 1对、第
2对、第 5对、第 9对为近中部着丝点染色体,其余均为近端部或端部着丝点染色体(表 3,图 1 ~ 图 3)。

1006 园 艺 学 报 37卷
表 3 新铁炮百合‘雷山 3号’染色体参数
Table 3 Chromosome parameters of Lilium × formolongi ‘Raizan 3’
染色体序号 相对长度/% 臂比(长臂/短臂) 染色体分类
No. of chromosome Relative length Longer arm/shorter arm Types of chromosome
1 8.22 + 4.66 = 12.88 1.76 sm
2 7.81 + 4.45 = 12.26 1.75 sm
3 8.72 + 0.97 = 9.69 8.96 t
4 8.41 + 0.93 = 9.34 9.03 t
5 5.35 + 3.04 = 8.39 1.77 sm
6 6.91 + 0.77 = 7.68 8.95 t
7 6.80 + 0.73 = 7.53 9.32 t
8 5.89 + 1.51 = 7.40 3.91 st
9 4.31 + 2.32 = 6.63 1.86 sm
10 3.70 + 2.83 = 6.53 1.31 m(SAT)
11 4.74 + 1.18 = 5.92 4.01 st
12 5.07 + 0.68 = 5.75 7.44 t
图 1 新铁炮百合 3个品种的染色体
Fig. 1 The three cultivars Chromosome of Lilium × formolongi
图 2 新铁炮百合 3个品种的核型
Fig. 2 The three cultivars karyotype of Lilium × formolongi
6期 孙晓梅等:新铁炮百合 3个品种的核型分析 1007

图 3 新铁炮百合 3个品种的核型模式图
Fig. 3 The three cultivars idiogram of Lilium × formolongi
3 讨论
本研究中的新铁炮百合雷山系列 3个品种染色体数都为 2n = 24,主要由中部、近中部和近端部
着丝点染色体组成,三者之间差异较明显,核型类型都为 3B 型,本研究中的新铁炮雷山系列品种
的核型均为首次报道。雷山系列品种属麝香百合杂种系。李卫民等(1991)报道的产自福建的麝香
百合(L. longiflorum Thunb.)核型公式为 2n = 2x = 24 = 2m + 2sm + 8st + 12t,第 6对染色体短臂上
具次缢痕,核型类别为 3A。本研究中得出的麝香百合与台湾百合杂种系雷山系列的核型与之差异较
大,这可能反映了杂种系核型在人工选育过程中的一种进化趋势。
本研究中的新铁炮百合可以用种子直接繁殖,因此在有性阶段诱导新铁炮百合未减数雄配子体
(即 2n花粉)发生,授粉结实后获得三倍体或四倍体杂交种,这种 2n配子技术是快速获得新铁炮
百合三倍体的有效方法,特别是对于多年才能开花的植物十分有利。本研究结果为“新铁炮百合 2n
配子诱导技术的研究”课题奠定了理论基础,为后期新铁炮百合未减数配子(2n花粉)染色体数以
及 2n配子杂交种鉴定提供依据。

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