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Karyotype of the Two Species of Genus Dieffenbachia (Araceae)

天南星科花叶万年青属两种植物的核型



全 文 :天南星科花叶万年青属两种植物的核型?
陈爱葵 , 庄梅燕 , 黄明华
( 广东教育学院生物系 , 广东 广州 510303)
摘要 : 报道了天南星科 (Araceae) 花叶万年青属 ( Dieffenbachia) 两种植物染色体数目及核型 , 革叶万年青
( D. daguensis) 品种绿帝皇的核型公式为 K ( 2n ) = 2x= 34 = 12m+ 18sm+ 4st, 核型类型为“3B”, 核型不对
称系数 As·K% = 66.52%。花叶万年青 ( D. maculata) 品种粉黛叶的核型公式为 K (2n ) = 2x= 34 = 2M +
28m+ 4sm, 核型类型为“1B”, 核型不对称系数为 AS·K% = 55 .38%。与同科的较进化的犁头尖属和斑龙
芋属比较 , 花叶万年青属植物的核型较原始些 , 且天南星科植物的核型极其多样化。
关键词 : 革叶万年青 ; 花叶万年青 ; 染色体 ; 核型
中图分类号 : Q 942 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 2700 (2007) 04 - 441 - 03
Karyotype of the Two Species of Genus Dieffenbachia (Araceae)
CHEN Ai-Kui , ZHUANG Mei-Yan, HUANG Ming-Hua
( Dept . of Biology, Guangdong Education Institute, Guangzhou 510303 , China)
Abstract: This paper investigates the chromosome numbers and karyotypes of two species of Dieffenbachia . The result
shows that the karyotype formula of D. daguensis isK (2n ) = 2x= 34 = 12m+ 18sm+ 4st, which is of 3B type with As·
K% = 66 .52% ; the karyotypeformula of D. maculata isK (2n ) = 2x= 34 = 2M+ 28m+ 4sm, which is of 1B typewith
AS·K% = 55 .38% . Compared with themoreadvancedmembers in Typhoniumand Sauromatu, the karyotypeof Dieffen-
bachia is rather primitive, and the karyotypes of Araceae are rather diverse .
Key words: Dieffenbachia daguensis; D. maculata; Chromosome; Karyotype
革叶万年青 ( Dieffenbachia daguensis) , 又称
绿帝皇 , 为中型品种 , 整叶为乳黄色斑 , 仅叶缘
为绿色 ; 花叶万年青 ( Dieffenbachia maculata) ,
又称粉黛叶 , 为中大型种类 , 叶阔椭圆形 , 绿
色 , 具白至黄色不规则小斑点 ( 王意成 , 2002 )。
两品种均为天南星科 ( Araceae) 花叶万年青属
( Dieffenbachia) 植物 , 原产巴西、亚马逊河等热
带美洲地区 , 我国的台湾、福建、广东引种栽
培 , 为观叶植物 ( 林侨生 , 2002 )。花叶万年青
属在天南星科中不是一个大属 , 但有 30 多个栽
培品种。本文以绿帝皇和粉黛叶的根尖为材料 ,
对其细胞染色体核型进行分析比较 , 结合形态学
特征和已有的核型资料 , 对花叶万年青属植物的
核型进化进行了初步的探讨 , 为植物分类学研究
提供细胞遗传学依据。
1 材料和方法
1 .1 材料
本试验的供试材料由广东仲恺农业技术学院花培中
心提供 , 凭证标本存于广东仲恺农业技术学院标本室 ,
标本号为周厚高 2006~9、11。
1 .2 方法
取生长旺盛根尖 0 .5~1 cm, 用 0.1 %的秋水仙素室
温下处理 4 h; 卡诺氏固定液固定 24 h, 然后放入 75%酒
精中保存待用 ; 取根尖置植物纤维素酶与果胶酶混合液
中 37℃恒温解离 2 h, 或用 1 mol?L 盐酸在 60℃恒温水浴
中解离 8 min; 用蒸馏水清洗后 , 刀片切碎 , 改良苯酚品
红染液染色 20 min左右 ; 常规方法压片 (李懋学和张?
文 , 1991) ; 封片后镜检 , 找出分散好的分裂相 1000 倍
云 南 植 物 研 究 2007 , 29 (4) : 441~443
Acta Botanica Yunnanica

? ?收稿日期 : 2006 - 11 - 26 , 2007 - 04 - 18 接受发表
作者简介 : 陈爱葵 (1962 - ) 女 , 广东人 , 副教授 , 研究方向 : 细胞遗传学。 E-mail : chenaikui@gdei . edu. cn
显微摄影。核型分析采用李懋学和陈瑞阳 ( 1985 ) 确定
的标准 , 染 色 体相 对长 度、臂 比、及 类型 按 Levan
(1964) 的标准 , 核型分类按 Stebbins (1971) 标准 , 核型
不对称程度用 Arano (1963 ) 的“核型不对称系数”方法
度量 , 即 As·K% = (长臂总长?染色体总长) × 100% ,
As·K%值越高 , 核型越不对称。
2 结果分析
染色体数目及核型见图 1 , 核型分析参数见
表 1。绿帝皇 ( Dieffenbachia daguensis) 的体细胞
染色体数为 2n= 34 , 核型公式为 ( 2n ) = 2x = 34
= 12m+ 18sm+ 4st, 按同源染色体配对组合 , 6
对为 m型 , 9 对为 sm, 2 对为 st, 染色体相对长
度变化范围为 3 .15~9 .15 , 最长与最短染色体比
值为 2 .9 , 臂比大于 2∶1 的百分比为 53% , 核型
不对称属 3B 型 , 核型不对称系数 66 .52%。该
种作为观叶植物在广东等地大量种植。粉黛叶
( Dieffenbachia maculata) 的体细胞染色体数也为
2n= 34 , 核型公式为 K ( 2n ) = 2x = 34 = 2M +
28m+ 4sm, 按同源染色体配对组合 , 1 对为 M
型 , 14 对为 m, 2 对为 sm, 染色体相对长度变化
范围为 4 .03~9 .81 , 最长与最短染色体比值为
2 .43 , 臂比大于 2∶1 的百分比为 0 , 核型不对称
属 1B 型 , 核型不对称系数为 55 .38% ,。据 Steb-
bins (1971) 的核型由对称到不对称的观点 , 绿
帝皇的核型不对称系数 66 .52%。粉黛叶比绿帝
皇较为原始。
3 讨论
天南星科现有 105 属 3 700 余种 ( 王意成 ,
2002) 。花叶万年青属在天南星科植物中的进化
地位处于中间位置 , 其大部分种类为种植的观叶
植物。就粉黛叶与绿帝皇两品种的染色体核型
看 , 染色体数目较一致 , 均为 34。有人认为天
南星科最初的染色体基数应是 x = 7 (Subramanian
and Munian, 1988; Marchant, 1973 ) 他们认为比
7 高或低的基数可能是通过染色体之间的不等易
位而造成的。卞福花等 (2001 , 2002) 报道的一
些种如 斑 龙 芋 染色 体 基 数为 13 , 疆 南 星 属
( Arum) 的所有种的染色体基数均为 x = 14 , 犁
头尖属的染色体基数则变化较大 , 5、8、9、10、
图 1 花叶万年青属两种植物的染色体核型 ( A、A′: 绿帝皇 ; B、B′: 粉黛叶 )
Fig . 1 Mitoic metaphase chromosomes of Dieffenbachia daguensis ( A、A′) and D. maculata (B、B′)
244 云 南 植 物 研 究 29 卷
表 1 两种花叶万年青的核型参数表
Table 1 Karyomorphological parameters of Dieffenbachia daguensis and D. maculata
序号 Number
绿帝皇 D ?. daguensis
RL AR PC
粉黛叶 D O. maculata
RL AR PC
1 ?5 . 41 + 3 .74 = 9 .15 1 .44 m 4 }. 97 + 4 c. 84 = 9 I. 81 1 n. 03 m
2 ?5 . 65 + 2 .28 = 7 .93 2 .48 sm 4 }. 12 + 3 c. 41 = 7 I. 53 1 n. 21 m
3 ?5 . 70 + 1 .49 = 7 .19 3 .83 st 4 }. 29 + 2 c. 42 = 6 I. 71 1 n. 77 sm
4 ?5 . 33 + 1 .24 = 6 .57 4 .30 st 4 }. 37 + 2 c. 24 = 6 I. 61 1 n. 95 sm
5 ?4 . 29 + 1 .66 = 5 .95 2 .58 sm 3 }. 28 + 2 c. 83 = 6 I. 11 1 n. 16 sm
6 ?4 . 09 + 2 .11 = 6 .20 1 .94 sm 3 }. 73 + 2 c. 26 = 5 I. 99 1 n. 65 m
7 ?3 . 97 + 3 .00 = 6 .97 1 .39 m 3 }. 73 + 2 c. 24 = 5 I. 91 1 n. 67 m
8 ?3 . 72 + 2 .36 = 6 .07 1 .58 m 3 }. 05 + 2 c. 71 = 5 I. 76 1 n. 13 m
9 ?4 . 14 + 1 .61 = 5 .75 2 .57 sm 3 }. 05 + 2 c. 71 = 5 I. 76 1 n. 24 m
10 ?3 . 67 + 1 .98 = 5 .65 1 .85 sm 2 }. 87 + 2 c. 74 = 5 I. 61 1 n. 05 m
11 ?2 . 98 + 2 .38 = 5 .36 1 .25 m 2 }. 80 + 2 c. 74 = 5 I. 54 1 n. 02 m
12 ?3 . 50 + 1 .24 = 4 .74 2 .82 sm 3 }. 12 + 2 c. 39 = 5 I. 51 1 n. 31 m
13 ?3 . 18 + 2 .23 = 5 .41 1 .42 m 2 }. 71 + 2 c. 71 = 5 I. 42 1 n. 00 M
14 ?3 . 47 + 1 .31 = 4 .79 2 .64 sm 2 }. 40 + 2 c. 22 = 4 I. 62 1 n. 08 m
15 ?2 . 78 + 2 .28 = 5 .06 1 .21 m 2 }. 29 + 2 c. 26 = 4 I. 55 1 n. 01 m
16 ?2 . 78 + 1 .29 = 4 .07 2 .15 sm 2 }. 26 + 2 c. 24 = 4 I. 50 1 n. 01 m
17 ?2 . 16 + 0 .99 = 3 .15 2 .18 sm 2 }. 22 + 1 c. 81 = 4 I. 03 1 n. 23 m
13 都有 , 染色体基数为 13 在天南星科还有较多
的属如天南星属 ( Arisaema )、半夏属 ( Pinel-
lia)、魔芋属 ( Amorphophallus) 等 20 多个属。粉
黛叶与绿帝皇的染色体数目与已报道的种类的不
同 , 为 17。可能是由于种间的杂交或染色体之
间的不等易位造成的。而且粉黛叶的染色体比较
整齐 , 都是中部、近中部着丝粒染色体 , 为 1B
型 , 而绿帝皇的染色体类型多 , 为 3B 型 , 粉黛叶
的核型不对称系数为 55 .38% , 小于绿帝皇的核型
不对称系数 66.52%。从以上的核型分析比较 , 可
认为粉黛叶与绿帝皇与犁头尖属和斑龙芋属比较
处于较原始的位置 , 与斑龙芋属比较接近 , 为何
粉黛叶与绿帝皇的染色体基数为 17 , 还有待进
行进一步研究并从分子生物学等方面加以考证。
〔参 考 文 献〕
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