全 文 :园 艺 学 报 2007, 34 (3) : 735 - 738
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 02 - 08; 修回日期 : 2007 - 04 - 27
基金项目 : 广东省天河科技项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: L iaojp@ scib1ac1cn)
狭叶薰衣草与羽叶薰衣草核型分析
黄珊珊 1, 2 , 廖景平 13
(1中国科学院华南植物园 , 广州 510650; 2 中国科学院研究生院 , 北京 100039)
摘 要 : 采用酶解去壁低渗法对狭叶薰衣草 (L avandu la angustifolia M ill. ) 和羽叶薰衣草 (L. pinnata
L. ) 的体细胞染色体进行核型分析。结果表明 : 狭叶薰衣草的核型公式为 2n = 2x = 50 = 14m + 10 sm + st, 染
色体相对长度组成为 2n = 50 =L + 11M2 + 13M1, 染色体组型为 “2A”型。羽叶薰衣草的核型公式为 2n =
2x = 22 = 6m + 5 sm ( SAT) , 染色体相对长度组成为 2n = 22 = s + 6M1 + 2M2 + 2L, 属于 “2B”型。
关键词 : 狭叶薰衣草 ; 羽叶薰衣草 ; 染色体 ; 核型分析
中图分类号 : S 68 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2007) 0320735204
Ana lysis on Karyotye of L avandu la angustifolia M ill. and L. pinna ta L.
HUANG Shan2shan1, 2 and L IAO J ing2p ing13
( 1 Sou th China B otanical Garden, the Chinese A cadem y of Sciences, Guangzhou 510650, China; 2 Graduate U niversity of the Chi2
nese A cadem y of Sciences, B eijing 100039, Ch ina)
Abstract: The methods of elim inating walls by enzymolysis and low osmosiswere used to analyse the cell
chromosome karyotype of L avandu la angustifolia M ill. and L. pinna ta L. The karyotype formula of L. angus2
tifolia M ill. is 2n = 2x = 50 = 14m + 10 sm ( SAT) + st, the species chromosome comp lement based on rela2
tive length is 2n = 50 =L + 11M2 + 13M1, which belongs to“2A”type. And the karyotype formula of L. pin2
na ta L. is 2n = 2x = 22 = 6m + 5 sm ( SAT) , the species chromosome comp lement based on relative length is
2n = 22 = s + 6M1 + 2M2 + 2L, which belongs to“2B”type.
Key words: L avandu la angustifolia M ill. ; L avandu la pinna ta L. ; Chromosome; Karyotype
狭叶薰衣草 (L avandu la angustifolia M ill. ) 和羽叶薰衣草 (L. pinna ta L. ) 为唇形科薰衣草属多
年生亚灌木 , 分别原产于地中海西部大部分地区和加纳利岛 (吴征镒 , 1977)。20世纪 60年代我国
开始引种 , 现已在河南、陕西、新疆等地建立生产基地。薰衣草是芳香植物 , 从鲜花中提取芳香油可
以制造香皂、花露水、清凉油等化工产品 ; 还可以治疗神经性心跳、气胀 , 具有镇静、驱风、缓解压
力等功效 ; 花可制成花茶 , 还适于庭院美化、花坛美化或盆栽 , 所以具有很大的商业价值。
狭叶薰衣草比较耐寒 , 为我国西北、北部常见栽培 , 而羽叶薰衣草较耐热 , 现已在我国南方得到
广泛种植。
迄今为止 , 有文献 ( Garcia, 1942; Uhrikova et al. , 1983; Suárez2Cervera, 1986) 报道过狭叶薰
衣草的染色体数 , 但这两种植物的核型分析尚未报道。本试验对此进行了研究 , 为研究薰衣草的进化
和遗传育种等提供必要的细胞学资料和依据。
1 材料与方法
从新疆伊犁购买的狭叶薰衣草种子室温下浸泡 1 h, 均匀摆放在铺有一层湿滤纸的培养皿中 ,
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园 艺 学 报 34卷
25℃萌发生根。羽叶薰衣草幼苗购于广东省清新县太平镇薰衣草世界 , 利用茎尖诱导丛生苗后未经愈
伤直接诱导生根。
待两者的根长至 110~115 cm时 , 于 9时左右取其根尖 , 用 01002 mol/L 8 -羟基喹啉于 4℃预处
理 2 h, 后转入新鲜卡诺固定液 (甲醇 ν冰醋酸 = 3∶1) 固定 4 h以上 , 然后按 Zhuang等 (1990) 所
用酶解方法制片 : 酶解 (纤维素酶 ν果胶酶 = 4∶1) 1 h左右 , 于 35~37℃保温保湿 10 m in, 低渗后
将根尖用镊子夹取固定液迅速捣碎。制好的片子在酒精灯上微微加热烘干 , 最后于 Giem sa染液中染
色 20 m in。
两种薰衣草各统计观察 50个以上可准确计数染色体的根尖有丝分裂中期细胞。选取染色体分散
良好、着丝点清晰的细胞用 ZE ISS STEM I SV II显微镜摄影 , 并用 Karyotyp ing System V41318软件进行
核型分析和染色体配对。最后取 5~12个细胞的平均值作为染色体参数。染色体相对长度系数按 Kuo
等 (1972) 的方法 , 核型分析参照 Levan等 (1964) 和李懋学和陈瑞阳 (1985) 报道的方法 , 核型分
类按 Stebbins (1971) 的核型分类标准。染色体核型参照陈瑞阳等 (2003) 的方法制图表。凭证标本
存于中国科学院华南植物园标本馆 , 狭叶薰衣草的凭证标本号为 499221, 羽叶薰衣草的为 697119,
永久玻片标本存放于中国科学院华南植物园结构与发育生物实验室。
2 结果分析与讨论
狭叶薰衣草的染色体数为 2n = 50 (图 1) 。没有发现非整倍体变异和多倍现象。在其体细胞的 25
对染色体中 , 第 1、2 、5、8、9、11、13、14、17、23对染色体为近中部着丝粒染色体 ( sm) , 第 16
对为近端部着丝粒染色体 ( st) , 其它 14对全为中部着丝粒染色体 (m)。
图 1 染色体核型图
F ig11 The chrom osom e shape and karyotype pa ttern
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3期 黄珊珊等 : 狭叶薰衣草与羽叶薰衣草核型分析
狭叶薰衣草的核型公式为 2n = 2x = 50 = 14m + 10 sm + st。核型分析参数见表 1。全组染色体总的
绝对长度为 58175μm, 染色体平均绝对长度为 2135μm; 臂比值大于 2的占 24% , 最长染色体与最
短染色体的比值为 116。根据 Stebbins (1971) 对核型的划分 , 狭叶薰衣草染色体属于 “2A”型 , 为
对称核型 , 是属于原始的类型。
表 1 染色体核型分析参数
Table 1 The chrom osom e param eter
材料
Material
染色体编号
Number
相对长度
Relative length ( % )
( S +L = T)
相对长度系数
Index of
relative length
着丝粒指数
Centromere
index( % )
臂比
A rm ratio
类型
Type
狭叶薰衣草 1 11490 + 31792 = 51282 11321 2812 21545 sm
Lavandula angustifolia M ill. 2 11761 + 31205 = 41966 11242 3515 11821 sm
3 11716 + 21709 = 41425 11106 3818 11579 m
4 11851 + 21483 = 41334 11341 4217 11341 m
5 11535 + 21709 = 41244 11061 3612 11765 sm
6 11941 + 21257 = 41198 11050 4612 11163 m
7 11941 + 21168 = 41109 11027 4712 11117 m
8 11174 + 21933 = 41108 11027 2816 21498 sm
9 11490 + 21573 = 41063 11016 2617 11727 sm
10 11851 + 21212 = 41063 11016 4516 11195 m
11 11309 + 21709 = 41018 11005 3216 21069 sm
12 11716 + 21302 = 41018 11005 4217 11342 m
13 11309 + 21664 = 31973 01993 3310 21034 sm
14 11806 + 21122 = 31928 01982 4610 11175 sm
15 11806 + 21077 = 31883 01970 4615 11150 m
16 01858 + 21935 = 31793 01948 2216 31421 st
17 11264 + 21484 = 31748 01937 3317 11965 sm
18 11716 + 21031 = 31747 01937 4518 11183 m
19 11445 + 21302 = 31747 01937 3816 11594 m
20 11490 + 21212 = 31702 01926 4012 11485 m
21 11490 + 21167 = 31657 01914 4017 11454 m
22 11761 + 11851 = 31612 01903 4818 11051 m
23 11084 + 21438 = 31522 01880 3018 21250 sm
24 11490 + 11986 = 31476 01869 4219 11333 m
25 11309 + 21077 = 31386 01847 3817 11586 m
羽叶薰衣草 1 31519 + 91648 = 131167 11448 2617 21742 sm
L1pinnata L. 2 41200 + 81286 = 121486 11360 3316 11973 sm
3 31746 + 71151 = 101897 11199 3414 11909 sm
4 41767 + 51675 = 101442 11149 4517 11190 m
5 31746 + 51221 = 81967 01986 4118 11394 m
6 31519 + 41881 = 81400 01924 4119 11387 m
7 31065 + 41654 = 71719 01849 3917 11519 m
8 21724 + 41767 = 71491 01824 3614 11667 m
9 21270 + 41767 = 71037 01774 3213 21100 sm
10 21497 + 41427 = 61924 01762 3611 11773 sm
11 31065 + 31405 = 61470 01712 4714 11111 m
注 : 狭叶薰衣草的染色体组总长度是 58175μm; 羽叶薰衣草的染色体组总长度是 3417μm, 随体长度不计算在内。
Note: Total length of Lavandula angustifolia M ill. chromosome group was 58175μm, not including the length of satellite, total length of L.
pinnata L. chromosome group was 3417μm, not including the length of satellite.
狭叶薰衣草和羽叶薰衣草无论从外观形态上还是分子水平上都存在较大的差异 , 简铭锦和林顺福
(2004) 利用 ISSR技术证明狭叶薰衣草与羽叶薰衣草遗传距离较远 , 且香味指数相差较大。本文的
染色体核型分析也证明了两者之间存在明显的差异。狭叶薰衣草的染色体数为 50, 羽叶薰衣草的为
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22, 后者染色体的绝对长度大于前者 , 而且后者具有随体 ; 狭叶薰衣草染色体组型为 2A型而羽叶薰
衣草后为 2B型 , 后者较前者进化。这种染色体数量、大小和组成及随体的有无、数量等的差异都反
映了它们在遗传特性上的较大差异。
羽叶薰衣草染色体数目为 2n = 22 (图 1) 。没有发现非整倍体变异和多倍现象。在其体细胞的 22
对染色体中 , 第 1、2 、3、9、10对为近中部着丝粒染色体 ( sm ) , 其中第 1对染色体具有随体。其
它 6对全为中部着丝粒染色体 (m)。
羽叶薰衣草的核型公式为 2n = 2x = 22 = 6m + 5 sm ( SAT)。核型分析参数见表 1 。全组染色体总
的绝对长度为 33147μm, 染色体平均绝对长度为 3104μm; 臂比值大于 2的占 1812% , 最长比最短
染色体为 21035, 根据 Stebbins (1971) 对核型的对称和不对称程度的界定 , 其染色体组型为 2B型 ,
为原始类型。
薰衣草属的染色体数范围比较广 , 包括 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48及 54 ( Garcia, 1942;
Uhrikova et al. , 1983; Suárez2Cervera, 1986)。关于狭叶薰衣草染色体数也存在争议 , 曾被报道为 36
( Suárez2Cervera, 1986 ) , 48 ( Suárez2Cervera, 1986 ) , 50 [ Hectephko ( in Suárez2Cervera, 1986 ) ] ,
54 ( Garcia, 1942; Uhrikova et al. , 1983)。本试验结果则与 Hectephko报道的一致。而羽叶薰衣草染
色体数未见报道过 , 但其数与 Larsen (1960) 报道 L avandu la m ultif ida L. 的染色体数一致 , 都为 2n
= 22。我们推测羽叶薰衣草与 L avandu la m ultif ida L. 为近缘种。
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