全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2002 , 29 (4) : 378～380
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2001 - 11 - 06 ; 修回日期 : 2002 - 04 - 01
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30170644) ; 国家高技术研究发展计划专项经费资助项目 (2001AA241123) ; 教育部跨世
纪优秀人才培养计划项目 ; 教育部科技研究重点项目 (01097)
利用几种园艺作物卷须制片鉴定染色体数目的研究
陈劲枫　钱春桃
(作物遗传与种质创新国家重点实验室 , 南京农业大学蔬菜研究所 , 南京 210095)
摘 　要 : 以几种园艺作物的卷须为材料研究染色体制片方法 , 发现卷须制片预处理和盐酸解离等环节
的要求比根尖制片严格。利用所确立的卷须制片程序 , 验证了 Cucumis 属种间杂交新种 Cucumis ×hytivus
Chen & Kirkbride 的体细胞染色体数为 2n = 38 , 表明在根尖不易获取或材料珍贵稀少的情况下 , 卷须制片法
是研究有卷须类植物染色体数目的有效方法。
关键词 : 卷须 ; 染色体
中图分类号 : S 60 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2002) 0420378203
1 　目的、材料与方法
根尖是染色体计数最常用的材料。然而 , 当根尖获取困难或材料珍贵不宜摘取时 , 有必要寻找其
它材料来计数染色体。对于种间杂交而言 , 通常仅能获得杂种胚 , 至多能获得少量的不育植株或杂交
种子 , 无论取种子根或植株根来计数染色体都不适宜。卷须是枝、茎尖、花或幼叶的变态器官 , 在
10 科植物中都有卷须〔1〕。卷须在地面以上 , 数量多 , 摘取容易且对植株伤害较小 ; 幼嫩的卷须也有
活跃的分生细胞 , 可以作为很好的染色体计数材料。然而 , 国内外仅李懋学〔2〕、Yadav〔3〕等曾利用过
卷须进行染色体制片 , 至今还未见系统研究卷须制片的报道。我们研究培育的 Cucumis 属种间杂交新
种 ( Cucumis ×hytivus Chen & Kirkbride)〔4〕材料珍贵稀少 , 不宜采用根尖制片鉴定其双二倍体本质。作
者采用卷须制片法 , 研究了几种园艺作物染色体计数方法 , 并首次报道了种间杂交新种的染色体数
目 , 为其进一步的细胞学研究奠定基础。
Cucumis 属新种来自黄瓜与同属野生种杂交和随后的染色体加倍〔4〕, 黄瓜‘津研 4 号’的种子购
于成都市第二种子公司。菜豆‘白籽四季豆’购于南京市蔬菜种子公司。葡萄系庭院中的二倍体‘玫
瑰香’品种。2001 年春季在本校园艺圃中种植黄瓜及种间杂交新种和菜豆 ; 夏季晴天上午 8～9 时摘
取 1～3 cm 的幼小卷须。将卷须置于敞口的培养皿中 , ( Ⅰ) 于暗处用冰水混合物 (刚好浸没) 处理
12 h 以上 ; ( Ⅱ) 在 18 ℃的恒温振荡器 (THZ2C) 中 , 用现配的 0. 002 mol·L - 1的 8 - 羟基喹啉刚好浸
没材料 , 暗处振荡 1～4 h , 30 次/ min。组合 4 种染色体的预处理方法 : a. 对照 , 不预处理 ; b.
( Ⅰ) ; c. ( Ⅱ) ; d. ( Ⅰ) + ( Ⅱ) 。用现配的改良 Carnoy’s Ⅱ固定液 (无水酒精∶氯仿∶冰醋酸 = 5∶2∶3)
于低温暗处固定材料 12 h 以上 , 然后转入 70 %酒精中 , 冰箱中保存备用。在超级恒温器 (501 型) 中
于严格的 60 ℃下用 1 mol·L - 1 HCl 解离。用 Schiff’s 试剂 (脱色的碱性品红) 室温暗处染色 1 h , 再用
1 %醋酸洋红复染 , 微烤 , 敲片 , 压片。OLYMPUS (BH22) 显微镜镜检、照相。每个卷须观察 30 个分
裂相良好的分生细胞。
观察卷须顶部分生区结构。将卷须在 1 mol·L - 1 HCl 于 60 ℃解离 10 min , 用 1 %醋酸洋红对卷须
稍作染色 , 微烤 , 轻轻敲片。在 OLYMPUS (BH22) 的 20 倍物镜下根据分裂相判断分生区的有无。
2 　结果与分析
卷须作为染色体制片材料有一种特有现象 , 即片子中已经出现维管束 , 甚至充满维管束 , 但中期
分裂相仍然可见。在根尖作为试材的片子中 , 出现维管束则意味着没有中期分裂相。这可能同卷须自
身的解剖结构有关。试验发现卷须顶部的分生组织主要分布在离卷须尖 1. 5～3 mm 卷曲段的外侧 ,
维管束跨越此段区域 , 取材时会将分生区和维管束一起取来。
卷须制片和根尖制片的差异主要体现在预处理和解离环节上。以黄瓜为例 , 低温和化学药剂相结
合的预处理对于卷须和根尖效果最好 , 中期分生细胞的比例可高达 10 %～15 % , 而仅化学药剂处理、
低温处理和对照的分裂指数只有 1 %～5 %。然而 , 对于卷须 8 - 羟基喹啉处理的时间以 3～4 h 为宜 ,
长于适宜根尖的 1. 5～2 h。卷须需要的解离时间长于根尖 , 以 10～15 min 为宜。时间短 , 细胞不易
离散 , 且细胞中淀粉颗粒大而多 , 不利于染色体观察。而对于根尖 , 解离超过 10 min 则容易出现染
色体松软膨化现象。
利用菜豆和葡萄来调整确立卷须制片程序。在低温预处理后 , 不同材料需要药剂预处理的时间不
同 , 其中葡萄需要 4 h , 其它材料 2～3 h 即可。固定液处理后 , 除去叶绿素等色素 , 材料呈无色或白
色透明状。其中葡萄需更换 2～3 次固定液 , 其它材料在改良 Carony’s II固定液中直接固定 24 h 即可。
经适度的解离 , 分生细胞中的淀粉颗粒被水解 , 压片后细胞分散效果好 , 染色体完整、不膨化 , 用
Schiff’s 试剂染色后背景无色。葡萄所需时间最长 , 约 15～20 min , 其它材料 10～13 min 即可。整体
而言 , 卷须越幼嫩 , 预处理时间越短 ; 木本植物比草本植物处理的时间要长。本试验最终确立的卷须
制片流程为 : 取幼嫩的卷须 1～3 cm , 在通气性良好的器皿中用冰水混合物暗处理 12 h 以上 , 然后于
18 ℃下用 8 - 羟基喹啉遮光处理 3～4 h , 用改良 Carony’s II固定液固定 24 h , 经 1 mol·L - 1 HCl 于严格
的 60 ℃下解离 10～20 min 后 , 切取卷须顶部 1. 5～3 mm 的分生区 , 用 Schiff 试剂于阴凉处遮光染色
1 h , 再用 1 %醋酸洋红滴染、微烤、敲片、压片和镜检。
图 1 　卷 须 制 片
A. 黄瓜 2n = 14 ; B. 菜豆 2n = 22 ; C. 葡萄 2n = 38 ; D. Cucumis 属种间杂交新种 2n = 38。
Fig. 1 　Tendril slide
A. Cucumber 2n = 14 ; B. Kidney bean 2n = 22 ; C. Grape 2n = 38 ; D. Cucumis ×hytivus 2n = 38.
9734 期 　　　　　　　　　陈劲枫等 : 利用几种园艺作物卷须制片鉴定染色体数目的研究 　　　　　　　　　　
利用该流程 , 我们获得 Cucumis 属新种各株分生细胞的染色体数目为 30～38 , 每株染色体数 2n =
38 的细胞比例在 90 %以上。根据“第一届全国植物染色体学术讨论会”的约定 , 确定新种的染色体
为 2n = 38 (图 1 , D) , 从而获得其双二倍体的细胞遗传学证据。其它物种也都获得了清晰可辨的中期
染色体数 (图 1 , A、B、C) , 且与根尖观察报道一致。因此 , 对于卷须类种质资源 , 尤其在种子缺
乏、材料极其珍贵的情况下 , 卷须是理想的染色体研究材料。
参考文献 :
1 　Jaffe M J , A W Galston. The physiology of tendrils. Annu. Rev. Plant Physiol . , 1986 , 19 : 417～434
2 　李懋学 , 张赞平. 作物染色体及其研究技术. 北京 : 中国农业出版社 , 1996. 235～238
3 　Yadav R C , Grumet R. Tendrils as an alternate tissue source for chromosome visualization. Journal of the American Society for Horticultural Science ,
1994 , 119 (4) : 850～852
4 　Chen J F , Adelberg J W , Staub J E , et al . A new synthetic amphidiploid in Cucumis from C. sativus L ×C. hystrix Chakr. F1 interspecific
hybrid. Proceeding of　’98 Cucubitaceae , California , 1998. 336～339
Studies on Chromosome Preparations Using Plant Tendril as Source Tissue
Chen Jinfeng and Qian Chuntao
( State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement , College of Horticulture , Nanjing Agricultural University , Nanjing
210095 , China)
Abstract : Plant tendrils of several horticulture species were used as tissue source to research the procedure of
making2slides for chromosome preparation. The condition required by tendrils was more stringent than that required
by root tips in pretreatment and hydrolyzation. Through the developed procedure , chromosome number of the new
species Cucumis ×hytivus Chen & Kirbride was first cytogenetically confirmed to be 2n = 38. When root tips
cannot be obtained easily , this technique is an optimal alternate method for chromosome visualization in tendril2
producing species , and especially valuable for some rare genetic germplasm.
Key words : Tendril ; Chromosome
“全国蔬菜遗传育种学术研讨会”征文通知
为总结交流近年来我国蔬菜遗传育种研究工作中的新技术、新成果 , 推进我国蔬菜遗传育种水平的进一步提高 ,
中国农业科学院蔬菜花卉研究所和中国园艺学会决定联合举办“全国蔬菜遗传育种学术研讨会”。
会议时间 : 2002 年 10 月或 11 月中下旬。会议地点 : 四川省成都市。征文内容 : 蔬菜种质资源的收集、保存、鉴
定、创新、利用 ; 蔬菜作物遗传改良研究的新成果 ; 蔬菜育种技术研究 , 包括生物技术、抗病性鉴定技术在蔬菜育种
中的应用。征文要求 : 限 4 000～5 000 字 , 格式参照《园艺学报》, 提交软盘及清样稿各一份。截止日期 : 2002 年 9
月 30 日。论文经评审被录用者将发正式参加会议通知。论文邮寄地址 : 北京市中关村南大街 12 号中国农科院蔬菜花
卉所内中国园艺学会 　邮政编码 : 100081 　联系人 : 张 彦 　电话 : (010) 68919528
“加入 WTO 后中国花卉产业的形势与发展战略研讨会”征文通知
会议由中国园艺学会和中国花卉协会主办 , 云南省花卉产业联合会和云南省农业科学院承办 , 《中国花卉园艺》
杂志社协办 , 拟于 2002 年 10 月 18～21 日在昆明市召开。
征文范围 : (1) 促进我国民族传统花卉适应 WTO , 包括资源、育种、采后等的研究论文 , 少量的综述 ; (2) 利用进口
花卉结合我国种质资源培育拥有自主知识产权的新品种 , 有关的育种等研究 ; (3) 在不降低品质的前提下提高进口花
卉的国产率 , 进一步出口 , 有关的栽培技术等 ; (4) 花卉商品生产的种质资源、遗传育种、种苗生产、栽培生理、花
期调控、设施栽培、采后生理、生物技术等研究。
征文要求 : 限 3 000～5 000 字 , 综述不超过 8 000 字。格式参照《园艺学报》, 请采用 Word 7. 0 以上版本打印 , 一式两
份 , 同时报送软盘。通过邮局以挂号形式投稿 , 也可通过电子邮件投稿。不收取版面费 , 但要求稿件质量一定要高。
截稿日期 : 2002 年 9 月 20 日前 　邮寄地址 : 北京林业大学园林学院观赏园艺专业委员会 　邮政编码 : 100083 　联系
人 : 吕英民 ; E2mail : Luyingmin @sohu. com 　联系电话 : 010262338313 ; 010282309503 　传真 : 010262338305
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