全 文 ：第 16 卷 第 3 期
Vol. 16 No . 3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2008 年 5 月
May 2008
野生黄花型扁蓿豆染色体核型分析(简报)
宁红梅1 , 米福贵1* , 李鸿雁2, 伏兵哲1 , 罗国占3
( 1. 内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特 010019;
2. 中国农业科学院草原研究所, 呼和浩特 01001; 3.交通部科学研究院,北京 100088)
关键词: 黄花型扁蓿豆; 染色体
中图分类号: S812; Q942 文献标识码: A 文章编号: 10070435( 2008) 03031603
Karyotype Analysis of Wild Yellow Type Medicago ruthenica L.
N ING Hongmei1 , M I Fugui1* , L I H ongyan2 , FU Bingzhe1 , LUO Guozhan3
( 1. College of E cology and Environment S cience, In ner Mongolia Ag ricultural University, Hohhot 010010 C hina;
2. Gras sland Research Inst itute of the C hines e Academy of Agriculture S cien ce, H ohhot 010018 Chin a;
3. Research lnst itute of H ighw ay Minist ry of C ommunicat ions, Beijing 100088 Chin a)
Key words: Yellow type M edicag o r uthenica L. ; Chr omosome
扁蓿豆(M edicag o r uthenica L. ) 又名野苜蓿、
花苜蓿,是豆科苜蓿属多年生草本植物,为典型草原
或草甸草原的常见伴生植物, 生于丘陵坡地、沙质
地、路旁草地[ 1]。它具有蛋白质含量高、适口性好、
叶量丰富和适应性强等优点, 是我国北方分布较
广的牧草之一。同时由于具有抗旱、抗寒、耐瘠
薄、适应性广等特点, 被认为是优良的抗性育种材
料。关于扁蓿豆染色体组型的分析已有报导 [ 2, 3] ,
但至今未见有关野生黄花型扁蓿豆组型分析的报
道。本试验对扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆体细胞
染色体数目、大小做了观察, 并分析了它们的核
型, 以期为黄花型扁蓿豆细胞学和分类学等研究
提供依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试材料为野生黄花型扁蓿豆和扁蓿豆, 来自
中国农业科学院草原研究所, 试验于 2007年 5月至
9月在内蒙古农业大学草业科学研究室进行。取扁
蓿豆和野生黄花型扁蓿豆种子放入垫有滤纸的培养
皿中,蒸馏水浸湿种子及滤纸后放入培养箱中 30
发芽,待根长到 0. 5~ 1 cm 时处理。
1. 2 试验方法
预处理:将根尖放入 0. 002 mo l/ L 8羟基喹啉
中预处理 3. 5 h。
固定:用卡诺氏( carnoy)固定液将材料固定2-
24 h后, 70%乙醇保存。
解离:将根尖浸入 l N HCl溶液中,再放入恒温
60 水浴 5 m in,然后用蒸馏水洗净。
染色制片: 取根尖分生组织, 置于清洁载玻片
上,滴少许品红溶液染色, 加上盖玻片轻轻敲打压
片,用吸水纸吸去多余染液, 镜检观察, OLYMPU S
BH2型数码显微摄影仪拍照,显微测微尺测量。
1. 3 核型分析方法
统计 50 个染色体分散良好细胞中的染色体数
目,计算相对长度(染色体个体长度/染色体组长度
100% )、臂比(长臂/短臂)、染色体类型。染色体
分类参照按李懋学等提出的核型分析标准[ 4]进行。
核型参照 Stebbins 的标准 [ 5]。核型不对称系数的
计算用 Arano[ 6]的方法。
2 结果与分析
2. 1 染色体数目
根据扁蓿豆大量根尖细胞染色体压片的观察,
选择其中 50个分散良好的中期染色体统计数目,确
定扁蓿豆和黄花型扁蓿豆体细胞染色体数目为 16
条,占计数细胞的 95% , 没有发现非整倍体和多倍
体现象(图 1)。
收稿日期: 20080131; 修回日期: 20080520
基金项目: 国家十一五奶业专项课题资助( 2006BAD10A198)
作者简介: 宁红梅( 1980) ,女,河北省文安县, 硕士研究生, 研究方向牧草种质资源与育种, Email: n inghongmei@ 163. com; 通讯作者
Author for correspondence, Em ail :m fgui@ yahoo. com. cn
第 3期 宁红梅等:野生黄花型扁蓿豆染色体核型分析
图 1 扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆染色体
F ig. 1 T he chromosomes images o f Med icago ruthenica L . and wild yellow type Medicago ruthenica L .
2. 2 染色体长度组成及核型分析
取 5个形态清晰、分散良好的染色体图象拍照,
用镜台测微尺在同等条件下拍照,测量染色体的长
度,取平均值, 计算臂比,确定类型(表 1、2)。扁蓿
豆染色体核型公式为 2n= 2x= 16= 16m (图 2、3)。
8对染色体均为中部着丝点染色体, 无随体染色体。
染色体总长 10. 34 um 和8. 83 um ,平均长度分别为
1. 29 um 和 1. 10 um, 属较小类型染色体。染色体
长臂总长 5. 88 um 和 4. 78 um ,根据 Arano[ 6] 的计
算方法,扁蓿豆染色体的绝对长度变异范围 8. 33%
~ 16. 31%, 不对称系数为 52. 13% ,为最对称类型,
染色体中最长和最短的染色体比值为1. 96,臂比没
有大于 2的,根据 Stebbins[ 5] 的 不对核型分析分
类标准,应属于 1A型; 黄花型扁蓿豆染色体的绝
对长度变异范围 6. 57% ~ 18. 57% , 不对称系数为
54. 13% , 为较不对称类型,染色体中最长和最短的
染色体比值为 2. 83, 臂比没有大于 2 的, 属于 1B
型(表 3)。
表 1 扁蓿豆染色体核型分析
Table 1 The kar yo types analysis of Medicago ruthenica L .
编号
No.
长臂长度( um)
Long length
短臂长度( um )
Short length
绝对长度( um)
Ab solute length
臂比
Arm rat io
相对长度( % )
Relat ive len gth
类型
Typ e
1 0. 94 0. 90 1. 84 1. 04 16. 31 m
2 0. 89 0. 79 1. 68 1. 12 14. 89 m
3 0. 84 0. 76 1. 60 1. 10 14. 18 m
4 0. 80 0. 75 1. 55 1. 06 13. 74 m
5 0. 74 0. 70 1. 44 1. 05 12. 77 m
6 0. 64 0. 59 1. 23 1. 08 10. 90 m
7 0. 53 0. 47 1. 00 1. 12 8. 87 m
8 0. 50 0. 44 0. 94 1. 14 8. 33 m
表 2 野生黄花型扁蓿豆染色体核型分析
Table 2 The kary otypes analy sis o f w ild yellow type Medicago ruthenica L .
编号
No.
长臂长度( um)
Long length
短臂长度( um )
Short length
绝对长度( um)
Ab solute length
臂比
Arm rat io
相对长度( % )
Relat ive len gth
类型
Typ e
1 0. 86 0. 78 1. 64 1. 10 18. 57 m
2 0. 79 0. 67 1. 46 1. 18 16. 53 m
3 0. 70 0. 55 1. 25 1. 27 14. 16 m
4 0. 63 0. 51 1. 14 1. 23 12. 91 m
5 0. 57 0. 50 1. 07 1. 14 12. 12 m
6 0. 49 0. 40 0. 89 1. 22 10. 08 m
7 0. 44 0. 36 0. 80 1. 22 9. 06 m
8 0. 30 0. 28 0. 58 1. 07 6. 57 m
图 2 扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆模型模式图
Fig . 2 The ideog rams of Medicago ruthenica L . and w ild yellow type Med icago ruthenica L .
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草 地 学 报 第 16卷
图 3 扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆配对图
Fig. 3 T he kary otypes images of Medicago ruthenica L. and w ild yellow t ype Medicago ruthenica L .
表 3 扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆核型主要特征
Table 3 The results of kary otype analysis of Medicago ruthenica L . and w ild yellow type Med icago ruthenica L .
材料
Material
相对长度范围
Relativelength range
染色体臂数
NF
不对称系数
As. K%
类型
Typ e
扁蓿豆 M. ruthenica 8. 33% ~ 16. 31% 32 52. 13% 1A
黄花型扁蓿豆 Wild yellow type M. ru thenica 6. 57% ~ 18. 57% 32 54. 13% 1B
3 讨 论
染色体是遗传物质的基础,是细胞生命的控制
者,染色体数目和形态具有多样性,在不同分类群核
型各异, 这不仅表现在科间、亚科间、属间、种间, 也
表现在同种的不同居群中。核型分析可为研究生物
的系统发育和近缘关系提供依据。与单纯的形态分
类相比,染色体数据可以解决常规形态分类难以解
决的问题[ 7] 。
扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆都是二倍体, 染色
体都为小染色体, 并且染色体数目均为 2n= 2x =
16,染色体数目没有差异。扁蓿豆染色体数目与乌
云飞等报道的结果相同 [ 5] , 而核型类型则与乌云飞
等[ 2]人的报道存在差异, 说明该种内可能存在核型
多样性,为此,还需收集各地的材料做进一步的细胞
学分析。
植物分类学家 Stebbins 曾提出:高等植物进化
的基本趋势是由对称向不对称方向发展, 系统演化
上处于比较古老或原始的植物, 往往具有较对称的
核型,而不对称的核型则通常出现在较进化的植物
中[ 8]。根据这个观点, 扁蓿豆核型为 1A, 是最对称
的核型,应属原始的物种;野生黄花型扁蓿豆核型为
1B, 是较进化的类型。扁蓿豆和野生黄花型扁蓿豆
核型差异可能是导致花色不同的主要原因, 即花色
变异是核内遗传物质的差异所造成的。
4 结 论
( 1)野生黄花型扁蓿豆的染色体数目与扁蓿豆
相同,都为二倍体, 核型公式为 2n= 2x= 16= 16m,
8对染色体均为中部着丝点染色体。
( 2)野生黄花型扁蓿豆染色体长度比( lt / st)为
2. 83,臂比均小于 2, 属于 1B 核型, NF 值为 32, 不
对称系数为 54. 13%。扁蓿豆染色体长度比( lt / st )
为 1. 96,臂比亦小于 2,其核型属于 1A 核型, NF 值
为 32,不对称系数为 52. 13%。
参考文献
[ 1] 闫贵兴.中国草地饲用植物染色体研究[ M ] .内蒙古:内蒙古人
民出版社, 2001. 43
[ 2] 乌云飞,戈日迪,张素贞.扁蓿豆的染色体组型分析[ J] .中国草
地, 1986, ( 3) : 4850
[ 3] 周自玮,薛世明,奎嘉祥,等. 毛果扁蓿豆的核型分析[ J] .中国
草地, 2000, ( 5) : 7679
[ 4] 李懋学,陈瑞阳.关于植物核型分析的标准化问题[ J ] .武汉植
物学研究, 1985, 3( 4) : 297302
[ 5] S tebbin s G L . Chromosom al E volut ion in H ighe Plants. L on
don[ J] . New Phytologist , 1972, 71( 2) : 419420
[ 6] Arano H . T he Karyoty pes and the speciat ions in subfamily
Carduoideae of Japan[ J] . Jap Journ Bot. , 1965, 19( 3) : 3167
[ 7] 吴桂容. 细胞分类学研究进展[ J ] .广西梧州师范高等专科学
校学报, 2004, 20( 2) : 7579
[ 8] S tebbin s. Variat ion and evolut ion in plan ts [ M ] . New York :
Columb ia University Pr ess , 1950, 378 ( 植物的变异与进化
[ M ] .复旦大学遗传所译,上海科学技术出版社, 1963)
(责任编辑 梁艳萍)
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