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Studies of Karyotype in Carica papaya

番木瓜的核型分析



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (2) : 389~391
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 04 - 29; 修回日期 : 2005 - 12 - 273 通讯作者 Author for correspondence
番木瓜的核型分析
汪卫星 李春艳 梁国鲁 3
(西南大学园艺园林学院 , 重庆 400716)
摘  要 : 分析比较了 ‘穗中红 ’、‘日升 ’和 ‘美中红 ’3个品种的核型 , 发现 3个品种均具有 1对中
部或中间随体 , 但前两个品种的随体位于第 6对染色体上 , 而 ‘美中红 ’位于第 7对染色体上。根据前两
个品种中发现存在的异形染色体 , 推测番木瓜性染色体的存在。3个品种的核型公式分别表示为 : ‘穗中
红’2n = 2x = 18 = 16m (2SAT) + 2 sm, ‘日升 ’2n = 2x = 18 = 14m (2SAT) + 4 sm, ‘美中红 ’2n = 2x = 18 =
16m (2SAT) + 2 sm。3个品种均属于 “2A”核型 , 但核型有一定的区别。
关键词 : 番木瓜 ; 核型 ; 异形染色体 ; 性染色体
中图分类号 : S 66719  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0220389203
Stud ies of Karyotype in C a rica papaya
W ang W eixing, L i Chunyan, and L iang Guolu3
(College of Horticulture and Landscape, Southw est U niversity, Chongqing 400716, Ch ina)
Abstract: Analyzed karyotypes of three varieties of Carica papaya including ‘ Suizhonghong’,
‘R isheng’and‘Meizhonghong’. The results showed that they all have a pair of median satellites located on
the sixth pair chromosomes of‘Suizhonghong’ and ‘R isheng’ and on the seventh pair chromosomes of
‘Meizhonghong’. And we analyzed the heterochromosomes in‘Suizhonghong’and‘R isheng’. According
to the results, we p rimarily discussed that there are sex chromosomes or not in Carica papaya. The karyotype
formulas of three varieties: ‘Suizhonghong’, 2n = 2x = 18 = 16m (2SAT) + 2 sm; ‘R isheng’, 2n = 2x = 18
= 14m (2SAT) + 4 sm; ‘Meizhonghong’, 2n = 2x = 18 = 16m (2SAT) + 2 sm, and three karyotypes all are
“2A”, but there are some differences among them.
Key words: Carica papaya; Karyotype; Heterochromosomes; Sex chromosome
1 目的、材料与方法
番木瓜 (Carica papaya L. ) 株性较复杂 , 存在雄株、雌株和两性株 , 其株性由 3个等位基因控
制〔1〕, 并且生产上雌株及两性株的应用远远超过雄株 , 因此研究清楚番木瓜的性别决定机制具有重
要的理论和实践意义。
试验在西南农业大学果树学重点实验室进行 , 以广东省湛江市南亚热带作物研究所提供的 ‘穗
中红 ’、‘日升 ’和 ‘美中红 ’3个品种的成熟种子为试验材料。于 9~10月将成熟果实中的种子取
出 , 催芽发根 , 改良去壁低渗 —火焰干燥法制片 , 镜检摄像。
核型分析依据李懋学等〔2〕的植物核型分析标准进行 , 染色体类型按照 Levan等〔3〕的分类系统 , 核
型类型参照 Stebbins〔4〕的分类标准。
2 结果分析与讨论
3个品种的核型参数见表 1, 核型见图 1。3个品种均为二倍体 , 由中部着丝粒染色体 (m ) 和
园   艺   学   报 33卷
近中部着丝粒染色体 ( sm ) 组成 , 属 “2A”类型。但 3个品种的核型也有区别 , ‘穗中红 ’与
‘日升 ’的区别在于第 2对染色体 , 前者为中部着丝粒染色体 (m ) , 后者为近中部着丝粒染色体
( sm )。‘美中红 ’与前两者的不同点在于随体染色体 , 前两者随体位于第 6对染色体 , 后者位于
第 7对染色体。
本试验观察了 ‘穗中红’500多粒种子根尖染色体 , 在分析其核型时发现 , 有两种不同的情况 , 主
要体现在第 3对染色体上 , 一类情况为正常配对 , 即相对长度与臂比值相同 , 另一类为不正常配对 , 臂
比值相同 , 但相对长度明显不同。观察 ‘日升 ’染色体发现类似 ‘穗中红 ’的核型 , 第 3对染色体
( sm) 相对长度不等 , 臂比值相同 , 而在 ‘美中红’中发现类似 ‘穗中红’另一种核型 , 第 3对染色体
配对正常。3个品种的核型公式分别为 : ‘穗中红’, 2n = 2x = 18 = 16m (2SAT) + 2sm; ‘日升’, 2n = 2x
= 18 = 14m (2SAT) + 4sm; ‘美中红’, 2n = 2x = 18 = 16m (2SAT) + 2sm。
表 1 番木瓜 3个品种的核型参数表
Table 1 The karyotyp ica l param eters of three var ieties of Ca rica papaya
品种
Varieties
染色体序号
No. of chromosomes
相对长度
Relative length ( % )
臂比值 (长臂 /短臂 )
Longer arm s/ shorter arm s
染色体类型
Types of chromosomes
穗中红 Ⅰ 1 3142 + 2180 = 6122 1122 m
Suizhonghong 2 2187 + 2171 = 5158 1106 m
3 3180 + 2104 = 5184, 3144 + 1159 = 5103 2101 sm
4 3125 + 1194 = 5119 1168 m
5 2175 + 2140 = 5115 1115 m
63 2133 + 2114 = 4147 1109 m ( SAT)
7 2137 + 2109 = 4146 1113 m
8 2123 + 1183 = 4106 1122 m
9 1199 + 1194 = 3193 1101 m
Ⅱ 1 3131 + 3100 = 6131 1110 m
2 3134 + 2166 = 6100 1126 m
3 3199 + 1190 = 5158 2110 sm
4 3102 + 2155 = 5157 1118 m
5 2189 + 2155 = 5144 1113 m
63 2170 + 2151 = 5129 1111 m ( SAT)
7 2162 + 2158 = 5120 1102 m
8 2187 + 2128 = 5115 1126 m
9 2158 + 2155 = 5113 1101 m
日升 1 4110 + 3161 = 7171 1114 m
R isheng 2 3171 + 2116 = 5188 1172 sm
3 4170 + 1183 = 6153, 3131 + 1154 = 4185 2135 sm
4 3103 + 2159 = 5162 1117 m
5 2193 + 2161 = 5154 1112 m
63 2156 + 2150 = 5106 1101 m ( SAT)
7 2172 + 2133 = 5105 1117 m
8 2169 + 2119 = 4188 1123 m
9 2143 + 2117 = 4160 1112 m
美中红 1 3183 + 3112 = 6195 1123 m
Meizhonghong 2 3112 + 2194 = 6106 1106 m
3 4104 + 1175 = 5179 2131 sm
4 3113 + 2141 = 5154 1130 m
5 3122 + 2116 = 5138 1149 m
6 2181 + 2142 = 5123 1116 m
73 3112 + 1199 = 5111 1157 m ( SAT)
8 2155 + 2143 = 4198 1105 m
9 2167 + 2128 = 4195 1117 m
  3 随体长度不计算在内。3 The length of big satellites arenpit measured.
L iu等〔1〕证明番木瓜 Y染色体的存在 , 并通过分子标记技术研究了控制性别的 3个等位基因 , 但
并未给出性染色体存在的证据及性染色体的形态。本文结合前人的研究 , 并根据 ‘穗中红 ’的两类
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 2期 汪卫星等 : 番木瓜的核型分析  
核型和其它两个品种核型的差别 , 推测番木瓜可能存在性染色体 , 这对性染色体就是第 3对染色体
( sm) , 但还需要进一步研究证明。
图 1 番木瓜 3个品种的核型图
Ⅰ, Ⅱ: ‘穗中红 ; Ⅲ: ‘日升’; Ⅳ: ‘美中红’。
F ig. 1 The photo of karyotypes and ka tyogram s of three var ieties of Ca rica papaya
Ⅰ, Ⅱ: ‘Suizhonghong’; Ⅲ: ‘R isheng’; Ⅳ: ‘Meizhonghong’.
参考文献 :
1 L iu, Moore Z, Ma P H, Ackerman H, Ragiba C M, Yu M, Pearl Q, Kim H M, Charlton M S, Stiles J W J I. A p rim itive Y chromosome in
papaya marks incip ient sex chromosome evolution. Nature, 2004, 427 (6972) : 348~352
2 李懋学 , 陈瑞阳. 关于植物核型的标准化问题. 武汉植物学研究 , 1985, 3 (4) : 297~302
L iM X, Chen R Y. A suggestion on the standardization of karyotype analysis in p lants. Journal of W uhan Botanical Research, 1985, 3
(4) : 297~302 ( in Chinese)
3 Levan A, Fredga K, Sandberg A A. Nomenclatrue for centromeric position of chromosomes. Hereditas, 1964, 52: 201~220
4 Stebbins G L. Chromosome evolution in higher p lants. London: Academ ic Press, 1971. 87~123
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