全 文 ：石蝴蝶属八种植物的染色体数目报道 ?
季 慧1 , 2 , 管开云1 , 鲁元学1
??
( 1 中国科学院昆明植物研究所 , 云南 昆明 650204; 2 中国科学院研究生院 , 北京 100049 )
摘要 : 观察了苦苣苔科石蝴蝶属 ( Petrocosmea) 8 种植物的染色体。发现它们的染色均属小型染色体 , 数
目一致 , 皆为 2n= 34。
关键词 : 染色体数目 ; 苦苣苔科 ; 石蝴蝶属
中图分类号 : Q 942 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 2700 (2008) 03 - 321 - 04
Chromosome Numbers of Eight Species in the
Genus Petrocosmea (Gesneriaceae)
J I Hui1 , 2 , GUAN Kai-Yun1 , LU Yuan-Xue1 **
(1 Kunming Instituteof Botany, ChineseAcademy of Sciences, Kunming 650204 , China;
2 GraduateUniversity of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049 , China)
Abstract: The chromosomes of eight species of the genus Petrocosmea (Gesneriaceae) fromChina were observed . It was
found that their chromosomes are relatively small in size, and the chromosome numbers are highly consistent and2n= 34 .
Key words: Choromosome numbers; Gesneriaceae; Petrocosmea
石蝴蝶属 ( Petrocosmea Oliv .) 是苦苣苔科
(Gesneriaceae) 长蒴苣苔族 ( Didymocarpeae) 多
年生草本植物 , 全世界有 27 种 4 变种 , 中国有
24 种 4 变种 ( 王文采等 , 1990 ) , 近年来又发现
了一些新种 ( 税玉民和陈文红 , 2006 )。该属植
物主要分布于云南、四川、陕西南部、湖北西
部、贵州及广西西南部 , 多数种分布于云南高原
及其相邻地区 ( 李振宇和王印政 , 2004) 。
苦苣苔科已报道染色体数目的有 1 000 多
种 , 涵盖本科 56% 的属和 18% 的种 (M?ller and
Kiehn, 2004) 。中国苦苣苔科植物的染色体数目
报道较少 ( 王印政和顾志建 , 1999; 王印政等 ,
1998; 曹丽敏等 , 2003 )。目前有关石蝴蝶属植物
染色体数目有部分报道 ( 鲁元学等 , 2002; Oliver
and Skog, 1985; Fussell , 1958; Ratter, 1963; Ratter
and Prentice, 1967) 。由于染色体普遍较小 , 其中
仅有 丝毛石蝴蝶 ( P . sericea) 一种 ( Zhou 等 ,
2004) 做过简单的核型分析。本文对八种石蝴蝶
属植物的染色体进行了观察计数 , 除 了 P . b-
arbata外 , 其他 7 种植物的染色体数目均为首次
报道。
1 材料和方法
实验材料采集地以及凭证标本号见表 1。
活体植物栽培于中科院昆明植物研究所温室中 , 凭
证标本存于中科院昆明植物研究所标本馆 (KUN)。取生
长旺盛的根尖用 0 .002 mol?L 8-羟基喹啉在 18℃处理 5 h
后用卡诺氏固定液Ⅰ (1∶3 = 冰醋酸∶无水乙醇 ) 在 4℃
冰水中固定 30 min。然后用 1 mol?L 盐酸在 60℃下解离 30
s, 卡宝品红染色 , 常规方法压片。染色体计数方法参照
李懋学和陈瑞阳 ( 1985 ) 的标准。分析时取 5～10 个分
散良好、染色体清晰的细胞拍照并测量 , 取平均值。
云 南 植 物 研 究 2008 , 30 (3) : 321～324
Acta Botanica Yunnanica DOI : 10 .3724?SP. J . 1143 .2008.07174
?
?? ?通讯作者 : Author for correspondence; E-mail : yuanxue@ mail. kib. ac. cn
收稿日期 : 2007 - 08 - 21 , 2007 - 11 - 29 接受发表
作者简介 : 季慧 ( 1983 - ) 女 , 在读硕士研究生 , 植物学专业。 ?
基金项目 : 云南省自然科学基金项目 (2001C0010Z)
表 1 材料来源
Table 1 Source of materials
种名 Species 染色体数目
Chromosome number
采集地 Locality 凭证标本
Voucher
Section Petrocosmea 中华石蝴蝶组
中华石蝴蝶 P ?. sinensis 2 Ln= 34
云南武定县狮山 , 2 r200m
Shishan, Wuding, Yunnan, 2 200m
024051
Section Anisochilus Hemsl . 石蝴蝶组
髯毛石蝴蝶 P ?. barbata 2 Ln= 34 昆明市小河村 , 1 900 m
Xiaohecun, Kunming, Yunnan, 1 900 m
070701
蓝石蝴蝶 P _. coerulea 2 Ln= 34
金平县勐拉驮马寨 , 550 ?m
Tuomazhai , Jinping, Yunnan, 550 m 991000 ?
石蝴蝶 P ?. duclouxii 2 Ln= 34
昆明市西山三清阁 , 2 ?000 m
Sanqingge, Xishan, Kunming, Yunnan, 2 000 m
00502
蒙自石蝴蝶 P ?. iodioides 2 Ln= 34
屏边县大围山水围城 , 1 ?800 m
Shuiweicheng, Daweishan, Pingbian, Yunnan , 1 800 m
991101
东川石蝴蝶 P ?. mairei 2 Ln= 34
东川市叉河 , 1 ?800 m
Chahe, Dongchuan, Yunnan, 1 800 m
0191403
滇黔石蝴蝶 P ?. martinii 2 Ln= 34 贵州习水 , 1 |000 m
Xishui , Guizhou, 1 000 m
040901
Section Deinanthera W . T . Wang 滇泰石蝴蝶组
大叶石蝴蝶 P ?. grandifolia 2 Ln= 34
云南镇康县城郊 , 1 r700 m
Zhenkang, Yunnan, 1 700 m
04601
2 结果
2 .1 中华石蝴蝶 Petrocosmea sinensis Oliv .
染色体数目 2n = 34 , 染色体绝对 长度为
1 .28～ 3 .19 μm, 相对长度变化范围为 1 .97 ～
4 .92 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .53 ( 图
1: A ) (箭头所指为距离较近的两个染色体 )。
2 .2 髯毛石蝴蝶 Petrocosmea barbata Craib .
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .28～ 2 .87 μm, 相对长度变化范围为 1 .95 ～
4 .40 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .25 , 随
体数目为 1 (图 1: B) (箭头所示 ) 。
2 .3 ?蓝石蝴蝶 Petrocosmea coerulea C . Y . Wu ex
W . T . Wang
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .06～ 2 .13 μm, 相对长度变化范围为 2 .30 ～
4 .61 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .00 ( 图
1: C)。
2 .4 石蝴蝶 Petrocosmea duclouxii Craib .
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .17～ 3 .30 μm, 相对长度变化范围为 1 .69 ～
4 .78 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .83 , 随
体数目为 1 ( 图 1: D) ( 箭头所示分别为随体和
距离较近的两个染色体 )。
2 .5 蒙自石蝴蝶 Petrocosmea iodioides Hemsl .
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .06～ 2 .55 μm, 相对长度变化范围为 1 .99 ～
4 .78 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .68 , 随
体数目为 2 (图 1: E) (箭头所示 ) 。
2 .6 东川石蝴蝶 Petrocosmea mairei Lévl .
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .17～ 3 .40 μm, 相对长度变化范围为 1 .67 ～
4 .86 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .91 ( 图
1: F)。
2 .7 滇黔石蝴蝶 Petrocosmea martinii Lévl .
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .06～ 2 .66 μm, 相对长度变化范围为 1 .98 ～
4 .94 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .50 ( 图
1: G)。
2 .8 I大叶石蝴蝶 Petrocosmea grandifolia W . T .
Wang .
染色体数目为 2n = 34 , 染色体绝对长度为
1 .60～ 3 .38 μm, 相对长度变化范围为 2 .11 ～
5 .07 , 最长和最短染色体之间的比值为 2 .40 , 随
体数目为 2 (图 1: H) (箭头所示 )。
223 云 南 植 物 研 究 30 卷
图 1 8 种石蝴蝶属植物的中期染色体
A . 中华石蝴蝶 ; B . 髯毛石蝴蝶 ; C . 蓝石蝴蝶 ; D . 石蝴蝶 ; E . 蒙自石蝴蝶 ;
F . 东川石蝴蝶 ; G . 滇黔石蝴蝶 ; H . 大叶石蝴蝶 ( bar = 5μm)
Fig . 1 Metaphase chromosomes of 8 Petrocosmea species
A . P . sinensis; B . P . barbata; C . P . coerulea; D . P . duclouxii ; E . P . iodioides; F . P . mairei ;
G . P . martinii ; H . P . grandifolia ( Bar indicates 5μm)
3233 期 季 慧等 : 石蝴蝶属八种植物的染色体数目报道
3 讨论
3 .1 长蒴苣苔族是苦苣苔亚科中最大的一个族 ,
有 42 属。在同一个属内不同种间存在染色体基
数不同的现象。其中 , 长蒴苣苔属已知有 2n =
8 , 18 , 20 , 28 , 32 , 34 和 36 等 7 种染色体数目
(Burtt and Wiehler, 1995 ) ; 唇柱苣苔属也已知有
7 种不同的数目 2n = 8 , 18 , 20 , 28 , 32 , 34 和
36 ( Ratter, 1963 , 1967; Skog, 1984; Kiehn 等 ,
1997; 鲁元学等 , 2002; Zhou等 , 2004 ) ; 旋蒴苣
苔属植物的染色体 2n = 16 , 18 , 32 , 34 , 36 ( 李
振宇和王印政 , 2004)。本实验结果得出 , 8 种石
蝴蝶属植物的染色体数目均为 2n = 34 , 该属植
物染色体基数为 X = 17。相对于苦苣苔科长蒴苣
苔族中其他很多属而言 , X = 17 是一个较高的染
色体基数 , 而较高的染色体基数一般认为是多倍
化的结果 ( 洪德元 , 1990 )。该属植物很有可能
是古多倍体起源 ( Paleopoliplody) , 而且是一个较
进化的类群。
3 .2 实验中 , 染色体着丝点不明显 , 且染色体
体积普遍较小 , 因此计数比较困难。随体在苦苣
苔科植物的细胞中比较常见 , 有时随体与主染色
体间距离较远 , 而它们之间的连接部分又难以观
察到 , 这时难免出现错误的染色体计数 (M?ller
and Kiehn, 2004) 。石蝴蝶属植物细胞中球状或者
点状的小染色体常见 , 如果有随体存在 , 更加容
易错误 计 数。由 此 可 以 解 释 当 初 鲁 元 学 等
(2002) 得出的 P . barbata 2n= 32 , 实为一个错误
的染色体计数 , 在这里依据我们的实验结果 , 应
当修正为 2n= 34。
3 .3 石蝴蝶属各组种彼此间的区别微小。从外
部形态上看 , 认为花冠上唇和下唇近等长、花药
不缢缩的 sect . Petrocosmea 为本属的原始类群 ,
其他两组 , sect . Anisochilus Hemsl . (花冠上唇明
显短于下唇 , 花药不缢缩 ) 和 sect . Deinanthera
W . T . Wang (花药缢缩 ) 为进化类群 (王文采 ,
1985)。实验结果表明 , 分属 3 个不同组的 8 种
石蝴蝶属植物的染色体数目不仅高度一致 , 染色
体大小也相差甚微 , 有待于经过进一步的核型分
析等研究 , 为石蝴蝶属组内种间的划分提供更多
的细胞学证据。
致谢 感谢李宏哲女士、马宏先生、江南女士的悉心帮助。
〔参 考 文 献〕
李振 ?宇 , 王印政 , 2004 . 中国苦苣苔科植物 [ M] . 郑州 : 河南科学
技术出版社 , 4—5 , 577
洪德 ?元 , 1990 . 植物细胞分类学 [ M ] . 北京 : 科学出版社 , 130—
131
税玉 ?民 , 陈文红 , 2006 . 中国喀斯特地区种子植物 第一册 ( 滇东
南部分 ) [M ] . 北京 : 科学出版社 , 175
王文 ?采 , 潘开玉 , 李振宇 , 1990 . 中国植物志第 69 卷 [M ] . 北京 :
科学出版社 , 125—581
Burt ?t BL , Wiehler H , 1995 . Classification of the family Gesneriaceae
[ J ] . Gesneriana, 1 ( 1) : 1—4
Cao ?LM ( 曹丽敏 ) , Cao M (曹明 ) , Tang XL ( 唐咸来 ) et al . 2003 .
Chromosome numbers of 4 species in the Gesneriaceae from Guangxi
[ J ] . Guihaia, 23 (4 ) : 331—333
Fuss ?ell CP, 1958 . Chromosome numbers in the Gesneriaceae [ J ] . Bai-
leya, 6 : 117—125
Kieh ?n M, Hellmayr E , Weber A , 1997 . Chromosomenumbers of Malay-
an and other paleotropical Gesneriaceae . I . Tribe Didymocarpeae
[ J ] . Beitr Bio Pflanzen, 70 : 407—444
Li M ?X ( 李懋 学 ) , Chen RY ( 陈 瑞阳 ) , 1985 . A suggestion on the
standardization of karyotype analysis in plants [ J ] . J Wuhan Bot Res
(武汉植物学研究 ) , 3 ( 4) : 297—302
Lu Y ?X (鲁元学 ) , Sun XF ( 孙先凤 ) , Zhou QX (周其兴 ) et al . 2002 .
Chromosomenumbers in ten species in theGesneriaceaefrom Yunnan
[ J ] . Acta Bot Yunnan (云南植物研究 ) , 24 (3 ) : 377—382
M?ll ?er M , Kiehn M, 2004 . A synopsisof cytological studies inGesneriace-
ae [ J ] . Edinburgh Journal of Botany, 60 (3) : 425—447
Oliv ?er RL , SkogLE , 1985 . Chromosomenumbers reports LXXXVII [ J ] .
Taxon, 34 : 346—351
Ratt ?er JA, 1963 . Some chromosome numbers in the Gseneriaceeae [ J ] .
Notes of the Royal Botanic Garden Edinburgh, 24 : 221—229
Ratt ?er JA, Prentice HT , 1967 . Chromosome numbers in theGseneriacee-
ae: I II [ J ] . Notes of the Royal Botanic Garden Edinburgh, 27 :
205—209
Skog ?LE , 1984 . A review of chomosome numbers in the Gesneriaceae
[ J ] . Selbyana, 7 : 252—273
Wang ?WC ( 王文 采 ) , 1985 . The second revision of the genus Petro-
cosmea ( Gesneriaceae) [ J ] . Acta Bot Yunnan ( 云南植物研究 ) ,
7 (1 ) : 49—65
Wang ?YZ (王印政 ) , Gu ZJ (顾志建 ) , Hong DY ( 洪德元 ) , 1998 .
Karyotypes of Whytockia ( Gesneriaceae) [ J ] . Acta Phytotax Sin
( 植物分类学报 ) , 36 ( 1) : 28—35
Wang ?YZ (王印政 ) , Gu ZJ (顾志建 ) , 1999 . Karyomorphology of four
species in Ancylostemon, Briggsiopsisand Lysionotus (Gesneriaceae)
[ J ] . Acta Phytotax Sin ( 植物分类学报 ) , 37 (2) : 137—142
Zhou ?P, Gu ZJ , M?ller M , 2004 . New chromosome counts and nuclear
characteristics for some members of Gesneriaceae subfamily Cyrtan-
droideae from China and Vietnam [ J ] . Edinburgh J Bot, 60 ( 3) :
449—466
423 云 南 植 物 研 究 30 卷