免费文献传递   相关文献

中国芋属植物染色体数目及5个种的核型报道



全 文 :中国芋属植物染色体数目及 !个种的核型报道!
曹利民,#,龙春林!!
( 中国科学院昆明植物研究所,云南 昆明 $!%#%&;
# 江西赣南师范学院化学与生命科学系,江西 赣州 ’&%%%)
摘要:对中国 (种(包括 变种)芋属(!#$%&’% )*+,--)植物的体细胞染色体数目和其中 !
个种的核型进行了报道。结果分别为:异色芋 ! . ()*)+$(+,% /0 12 3- 40 50 632,#7 8 #9 8
#(8 (: ; %<:;龚氏芋 ! . -.-’’ =0 10 1,7> 3- /0 12,#7 8 #9 8 #( 8 (:(&)?@); %<:
(&)?@);贡山芋 ! . -%#’-.-).&’& /0 12 3- =0 10 1,7>,#7 8 #9 8 #( 8 #&: ; &<:;李氏香芋
! . #’().-’%) =0 10 1,7> 3- A0 B0 12C,#7 8 #9 8 #( 8 (:()?@); $<: ; &<-;花叶芋 ! . /’$#+
=0 10 1,7> 3- 10 B0 =D, #7 8 #(;紫杆芋 ! . #’().-’%) =0 10 1,7> 3- A0 B0 12C EDF 0 .’-+% =0
10 1,7> #7 8 ’9 8 &#;大野芋 ! . -’-%.*)%(G:C:3)/,,H I0,#7 8 #9 8 #( 8 ##: ; &<: ; #<-;山
芋 ! . 0.’&(’’ /DJD-D #7 8 #(。除李氏香芋、龚氏芋、大野芋和山芋外,其余染色体数目均为
首次报道。在核型方面,异色芋、龚氏芋、李氏香芋、贡山芋的核型均为首次报道。
关键词:芋属;染色体数目;核型
中图分类号:K L&’ 文献标识码:? 文章编号:%#!’ M #N%%(#%%&)%’ M %’% M %N
!#$%$&$%’ ()%*’#& $+ ,-./ !#$%&’% 0121 134 51#6$/67’&
$+ 8-9’ :7’;-’& <;;)##-3. -3 !-31
=?O 12PB27,#,1OQR =+C7P127
( 12.,’.- 3.&*’*2) 4 5*%.6,!(’.)&) 7$%8),6 4 9$’).$)&,AC7:27> $!%#%&,=+27D;
# :);%+*,).* 4 !(),’&*+6 S <’4) 9$’).$),=%..%. >)%$()+&’!##)-),RD7T+,C ’&%%%,=+27D)
=*&/#1;/:@+3 <,:D-2* *+F,:,<,:3 7C:U3F< ,I 32>+- !#$%&’% -D9D D7V -+3 HDFJ,-JW3< ,I I2E3 -+3 >37C< IF,: =+27D DF3 F3W,F-3V +3F30 @+3 F3632,#7 8 #9 8 #( 8 (: ; %<:;! . -.-’’ =0 10 1,7> 3- /0 12,#7 8 #9 8 #( 8 (:(&)?@);
%<:(&)?@);! . -%#’-.-).&’& /0 12 3- =0 10 1,7>,#7 8 #9 8 #( 8 #&: ; &<:;! . #’().-’%) =0
10 1,7> 3- A0 B0 12C,#7 8 #9 8 #( 8 (:()?@); $<: ; &<-;! . /’$#+ =0 10 1,7> 3- 10 B0
=D, #7 8 #(; ! . #’().-’%) =0 10 1,7> 3- A0 B0 12C EDF 0 .’-+% =0 10 1,7> #7 8 ’9 8 &#;
! . -’-%.*)%(GXC:3)/,,H I0,#7 8 #9 8 #( 8 ##: ; &<: ; #<-;! . 0.’&(’’ /DJD-D #7 8 #(0 @+32F <,P
云 南 植 物 研 究 #%%&,>?(’):’% Z ’$
=;/1 @$/13-;1 A)3313-;1
!
!! 通讯联系人 电话:%(N M !##’%&N;传真:%(N M !#$#%; [ M :D2X:X,7>\:D2X. H2U. D*. *7
收稿日期:#%%’ M %L M (,#%%& M % M %’接受发表
作者简介:曹利民(L$! M)女,湖南人,硕士,研究方向为植物资源学。现工作单位:江西赣南师范学院化
学与生命科学系。
基金项目:国家自然科学基金(’%N%%#)、云南省自然科学基金(#%%=%%!(B,#%%]^%N)、国家科技部基础
研究工作专项(#%%_[?%%%L)、美国国家自然科学基金(_[G M %%’NL!)和德国 R@4(%%.#%&N.( M %%.%#)
!#$% %&’(!()(!* +,!-*’) ’* ’*.(’#*/ &*’* 0(’ #&* 0$’)# #$!* *1%*.# #&()* (0 ! 2 #$%&’#(%,! 2 ’)&’##,
! 2 ’#’(&*%( +/ ! 2 +)&#,$## 3 4&* 5’6(#6.*) (0 ! 2 $%*%-).$-)/(,! 2 ’)&’##,! 2 #$%&’#(% +/ ! 2 ’()0
#’)&’%&,#, ’* ’*%(’/*/ &*’* 0(’ #&* 0$’)# #$!*3
!# $%&’(:!)).(,#(;7&’(!()(!* +,!-*’;8’6(#6.*
芋属(!)).(,#( 9%&(##)是天南星科(:’%**)一个中等大小的属,具有重要的食用、
药用及观赏价值,主要分布于亚洲及大洋州热带和亚热带地区。全世界约 ;;种,我国 <
种(李恒,;=<=;吴征镒和李恒,;=<=;李恒和魏兆祥,;==>;李恒和龙春林,;==?,
;===;@6( 等,;==<;龙春林和李恒,ABBB;龙春林和刘克明,ABB;;曹利民和龙春林,
ABBA)。国产种类除山芋(!)).(,#( +)&#,$## C6#)为台湾省特有种外,均自然分布于云
南及邻近地区,而以滇西地区最为集中(杨运波等,ABBB;李恒等,;===)。因此,我国
是芋属植物最为丰富的国家和地区之一。该属的细胞学资料到目前为止,仅有少数几个种
有细胞学报道或简单的染色体数目报道(7&5’-(’#6 D E&##%&’6,;=?F;8,’,G$HH,
;=?;;I*#*’)*+,;=?=;9’**5,!’$,;==;,;==;-;J(+K D J$,,ABB;;7( D J(+K,ABB>)。
由于该属的大多数种类染色体形态很小,很难进行核型分析。一些新近发表的种类还缺乏
细胞学资料。为此,本文对该属 ?个种(含 ;个变种)的染色体数目和 L个种的核型进行
了报道,旨在为进一步解决芋属的分类学、系统学等方面的问题提供部分细胞学证据。
) 材料和方法
)*) 材料
本文报道的 ?种(;变种)芋属植物材料,均栽培于中国科学院昆明植物研究所植物园内。除山芋于 ABBB
年采自台湾外,其余全部采自云南(表 ;)。凭证标本存放于中国科学院昆明植物研究所标本馆(8MN)。
表 ) 芋属植物实验材料来源及染色体数目
4-H* ; O’$K$+ (0 !#*’$H) +/ #&* )(!#$% %&’(!()(!* +,!-*’) (0 *$K&# !)).(,#( #1
种类 41(+ 产地 J(%H$#$*)
海拔
:H#$#,/*P!
凭证标本 Q(,%&*’)
染色体数目
7&’(!()(!* +,!-*’)
大野芋 ! 2 ’#’(&*%( 云南勐腊勐醒河边 ;;BB J(+K 7&,+H$+ BAB=B,8MN A+ R A1 R A?
异色芋 ! 2 $%*%-).$-)/( 云南盈江 ;ABB 7( J$!$+
+,!-*’ -)*+#,8MN A+ R A1 R A?
龚氏芋 ! 2 ’)&’## 云南盈江户撒一级电站 ;>BB J(+K 7&,+H$+ BABS;,8MN A+ R A1 R A?
贡山芋 ! 2 ’()#’)&’&%&,#, 云南泸水片马岗房 ;SLB J(+K 7&,+H$+ A+ R A1 R A?
+,!-*’ -)*+#,8MN
李氏香芋 ! 2 #$%&’#(% 云南勐腊回洼电站 SFB J(+K 7&,+H$+ B;B;L,8MN A+ R A1 R A?
紫杆芋 ! 2 #$%&’#(% G’2 &#’-( 云南勐腊小腊公路 >A 5! ;BLB J(+K 7&,+H$+ B;BA<,8MN A+ R >1 R FA
花叶芋 ! 2 1#.))- 云南勐腊南公山 =SB J(+K 7&,+H$+ B;BA>,8MN A+ R A1 R A?
山芋 ! 2 +)&#,$## 中国台湾省 SAB J(+K 7&,+H$+ A+ R A1 R A?
+,!-*’ -)*+#,8MN
)*+ 方法
取植株的新生根尖,用 B2BBA !(HPJ ? T羟基喹啉溶液于室温下(AA U AV)处理 F W L &。卡诺固定液
(=LX的乙醇 Y冰乙酸 R >Y;)于冰水中固定 >B !$+,然后用 ; !(HPJ盐酸在 SBV下解离 L !$+,用卡宝品红
染色和压片。最后在显微镜下观察染色体。记数方法和核型分析参照李懋学和陈瑞阳(;=?L)、李懋学和
张#方(;==;)的标准。核型分类按 9#*--$+)(;=<;)的标准。
;;>>期 曹利民等:中国芋属植物染色体数目及 L个种的核型报道
! 结果
本次研究共对 !种芋属植物的染色体进行了观察和记数,个种进行了核型分析,结
果见图 #、图 $和表 $。
图 # !种芋属植物的体细胞中期染色体
#% 李氏香芋 $& ’ $!( ( #$));$% 山芋 $& ’ $!( ( $)));*% 大野芋 $& ’ $!( ( +));,% 贡山芋 $& ’ $!( ( #$));
% 紫杆芋 $& ’ ,$( ( #$));-% 异色芋 $& ’ $!( ( #$));+% 龚氏芋 $& ’ $!( ( #)));! % 双色芋 $& ’ $!( ( #))))
./0% # 123 45678/9 6387:2743 92;56545634 5< !#$%&’% 87=7 <;56 >2/&7
# % ! ? #’()*+’%) $& ’ $!( ( #$));$% ! ? ,*’&(’’ $& ’ $!( ( $)));*% ! ? +’+%*-)% $& ’ $!( ( +));,% ! ? +%#’+*+)*&’&
$& ’ $!( ( #$)); % ! ? #’()*+’%) >% @% @5&0 38 A% B% @/C D7; % *’+.% >% @% @5&0 $& ’ ,$( ( #$));-% ! ? ()-).$(./%
$& ’ $!( ( #$));+ % ! ? +*+’’ $& ’ $!( ( #)));!% ! ? 0’$#. $& ’ $!( ( #))))
$#* 云 南 植 物 研 究 $-卷
图 ! 种芋属植物的核型图
#$%& ! ’() *+,-./-0)1 .2 2$3) 10)4$)1 .2 !#$%&’% 54(.//
6:! 7 ()*)+$(+,%;8:! 7 -.-’’;9:! 7 -’-%.*)%;::! 7 #’().-’%);;:! 7 -%#’-.-).&’&
(<)李氏香芋 ! 7 #’().-’%) 9& =& =.>% )/ ?& @& =$A,中国特有,分布于云南南部勐
腊、勐海、思茅和西南部瑞丽等地,邻近的老挝、缅甸等地可能也有分布。海拔 BCC D <
EC F,生长于雨林石灰岩上或林缘、雨林沟谷林下荫湿处、山谷水沟边、水田梗边、热
带季雨林荫湿沟谷旁、雨林林缘荫湿处或沟旁。体细胞中期染色体为 !> G !H,绝对长度 !
D E7I!F,平均长度 I7!H!F,属小型染色体和中等大小染色体(图 <:<)。核型公式为 !>
G !J G !H G :,表 !)。
I表 ! 种芋属植物的核型参数表
!#$% & ’()*+),% -+ *. ./0% !#$%&’% 1,%2/%1
! 3 ()*)+$(+,%
456 78 97 :;
! 3 -.-’’
78 97 :;
! 3 -’-%.*)%
78 97 :;
! 3 #’().-’%)
78 97 :;
! 3 -%#’-.-).&’&
78 97 :;
< =3>? <3@< A B3C@ <3 <3< A B3@& <3D@ A B3CE <3DC A
& B3? &3DC 1A B3>E <3B? A B3D< <3? <3? 1A B3&C <3D? A
> B3=C <3<> A B3B A >3EC <3E A
B B3DB &3&< 1A B3DE <3>E A >3E> <3<< A B3DB B3@? 1+ B3DB <3<& A
= >3E <3>& A >3E= <3>& A! >3?B <3B& A >3CB <3&E A >3E@ <3=B A
@ >3C@ <3>B A >3?C <3&B A! >3CE <3>E A >3=B <3@@ A >3C? <3D? A
C >3=C &3&B 1A >3?> <3&& A >3CC <33= <3@? A >3C= <3= A
? >3B< <3=> A >3@C <3B@ A >3@= <33B> <3>? A! >3C <3D@ A
E >3>@ <3< A >3>= <3E? 1A >3B& <3<< A >3B &3?C 1A >3B< <3=@ A
33&> &3D? 1A >3>? <3E@ 1A >3>= >3B 1+ >3<< >3> A >3>< &3B= 1A! >3&> >3BC 1+ >3&= <3&B A >3<= <3&? A
<& &3E< <33< <3@@ A >33D@ <3?< 1A >3DE &3&B 1A
<> &3@ &3<= 1A &3E <3CB 1A! >3< <3E& 1A &3E= <3@B A &3=> &3DB 1A
A &3>? <3>> A &3B> <3@> A
! 1+F2G(*A*1*A%6
(&)山芋 ! 3 /.’&(’’ H)+,中国台湾特有,实验材料于 &DDD年 >月采自台湾。生路
边、林下荫湿处,海拔 >=D I CDD A。体细胞中期染色体为 &J K &?,绝对长度 < I &3=!A,
平均长度 <3CC!A,属小型染色体(图 <:&)。
(>)大野芋 ! 3 -’-%.*)%(L$MA%)H**N . 6 产云南南部和东南部、广西、广东、福建、
江西也有野生,分布于海拔

石缝中,常与海芋、芭蕉混生。马来半岛和中南半岛也有分布。体细胞中期染色体为 &J
K &?,绝对长度 &3B I B3B!A,平均长度 >3C>)。核型公式为 &J K &O K &? K &&A P B1A P &1+。染色体长度比为 <3@=,核型不对称性属 &9
型(图 &:;,表 &)。
(B)贡山芋 ! 3 -%#’-.-).&’& H6 8/ %+ ;6 86 8*JQ,中国特有,分布于云南腾冲县高黎
贡山南端、泸水县片马镇,海拔 < CDD I & &DD A,生于荫湿地、灌木丛中。体细胞中期染
色体为 &J K &?,绝对长度 & I >33&E!A,属小型染色体(图 <:B)。核型
公式为 &J K &O K &? K &BA P B1A。染色体长度比为 <3EC,核型不对称性属 &9型(图 &:R,
表 &)。
(=)紫杆芋 ! 3 #’().-’%) ;6 86 8*JQ %+ ’6 S6 8/M 0( 6 .’-+% ;6 86 8*JQ,中国特有,
主要分布于云南南部勐腊、景洪,海拔 @DD I <
和雨林林缘荫湿处,体细胞中期染色体 &J K B&,绝对长度 <3@ I >3?!A,平均长度为 &3&C
!A,属小型染色体(图 <:=)。
(@)异色芋 ! 3 ()*)+$(+,% H6 8/ %+ T6 U6 V%/,中国特有,产于盈江,海拔 <
生于密林中,昆明有栽培。体细胞中期染色体 &J K &?,绝对长度 <3& I >!A,平均长度
<3EE!A,属小型染色体(图 <:@)。核型公式为 &J K &O K &? K 为 &3&B,核型不对称性属 &L型(图 &:9,表 &)。
(C)龚氏芋 ! 3 -.-’’ 8*JQ ;6 86 %+ H6 8/,中 国 特 有,分布于云南盈江,海拔 C@D
B<> 云 南 植 物 研 究 &@卷
! #$$ %,生于沟谷溪旁,体细胞中期染色体为 &’ ( &),绝对长度 *) ! &*)!%,平均长
度为 &*&&!%,属小型染色体(图 :+)。核型公式为 &’ ( &, ( &) ( )%(-./0)1 $2%
(-./0)。染色体长度比为 *+,核型不对称性属 &/型(图 &:3,表 &)。
())花叶芋 ! * #$%&%’ 45 65 67’8 9: 65 ;5 4<7,中国特有,分布于云南南部勐腊、
思茅、澜沧、孟连,邻近的老挝、缅甸可能有分布,海拔 )-$ ! #)$ %,生长于雨林石灰
岩地区林缘荫湿处、季雨林荫湿沟谷旁。体细胞中期染色体为 &’ ( &),绝对长度 &*= !
-*)!%,平均长度为 #*=!%,属小型染色体和中等大小染色体(图 :))。
! 讨论
此次报道的 )种(变种)芋属植物的中期染色体,除山芋和大野芋外,其余均为首
次报道。此外,龚氏芋、李氏香芋的染色体数目在发表时有简要报道(67’8 > 6?,&$$$;
67’8 > 6?@,&$$),异色芋、贡山芋、花叶芋和紫杆芋的染色体数目均为首次报道。除紫
杆芋 &’ ( #, ( -& 外,其余 + 种均为二倍体 &’ ( &)。此外,异色芋、龚氏芋、李氏香芋、
贡山芋的核型均为首次报道。
从以前和本文的研究报道中可以看出,芋属植物中存在二倍体和三倍体的现象,其染
色体基数 , ( - 是稳定的(A9’ > BC99D9E,FG);HH@E@M?DD< > .?’8C,F))。是否有其它倍性的存在,尚未有结论。紫杆芋(李氏香芋之变
种)只发现三倍体的存在,未见二倍体。
芋属植物绝大部分产于云南境内或邻近地区,且涵盖了该属的大部分种类和已有的两
种倍性,因此云南无疑是芋属植物的现代分布中心。可以推测,我国云南地区的芋属植物
对于研究该属的起源和进化具有重要意义。
〔参 考 文 献〕
李恒,F+F 5 中国植物志(#卷第 &分册)[;]5 北京:科学出版社
李懋学,张#方,FF 5 植物染色体研究技术[;]5 哈尔滨:东北林业大学出版社,=—=&
杨运波,刘和义,林$标,&$$$5 台湾维管束植物简志(第 =卷)[;]5 台北:农业委员会
吴征镒,李恒,F+F 5 云南植物志(第 &卷 天南星科)[;]5 北京:科学出版社
4<7 6;,67’8 46,&$$# 5 !%&%$()#( #$%&%’(/E(-):&)#—&)G
4C(+.#01%’2 .KC7::[P]5 !3.%&%4#(,$:+#F—+-#
HH@E@M?DD< H;,.?’8C /,F)5 H6? Y(李恒),B9? Z[(魏兆祥),FF#5 !%&%$()#( 5,.,’%$5’%2(,< ’9I 2N9K?92 ?’ /E究),&’():G—+
6? Y(李恒),67’8 46(龙春林),FF)5 / NE9D?%?’(.@NND 5 [),&—&#
6? Y(李恒),67’8 46(龙春林),FFF5 / ’9I 2N9K?92 7O !%&%$()#((/E,;,’.%?
’#12,&&#(= \ G):-&#—-&G
=##期 曹利民等:中国芋属植物染色体数目及 =个种的核型报道
! #(李恒),!$%& ’!(龙春林),()$ *!(刀志灵), ! #$,+,,,- . /0123 $% )4$2/ % 5)$6&$%& 7$1%0)%/[8]- %&# ’(
)*++#+(云南植物研究),(91::6 - ;<),==—>=
! 7;(李懋学),’?@% AB(陈瑞阳),+,C> - . /1&&@/0$% $% 0?@ /0)%2)42D)0$% $E F)43$03:@ )%)63// % :6)%0/[8]- , -*.#+
’( /!0(武汉植物学研究),!(=):G,H—IJG
!$%& ’!,! #,GJJJ - 1($(# 3(+322(.4)K@)@),) %@L /:@K@/ E4$M B1%%)%,’?%)[8]- 4!55!0 /!6!7(72*8,(H N C):
>>,—>OJ
!$%& ’!,!1 P7,GJJ+- 1($(# $2.!+32#!(.4)K@)@:’$6$K)/@)@),) %@L /:@K@/ E4$M B1%%)%,’?%)[8]- ’( ’*$$ %
92+,#$:I+I—I+H
7)3$ 9,Q$&%@4 8,Q$3K@ R,+,,H- S?@ 5@%@4) $E .4)K@)@[7]- P@L:S?@ A$3)6 Q$0)%K)6 5)42@%/
R@0@4/@% 5,+,C,- ’30$6$&3 )%2 /3/0@M)0K/ $E .4)K@)@[8]- :(75 , ’(,%:++,—+OO
A)M)K?)%24)% P,+,HC - ’30$6$&K)6 /012@/ $% 9$10? <%2)% .4)K@)@[8]- 1;($(32#,#!:GC,—IJI
94@@F1M)4 7S,7)00?@L/ R7,+,,+)- P)43$M$4:?$6$&3 $E ET@ M$4:?$03:@/ $E 0)4$(1($(# !0&*$!+#(!-)9K?$00)[8]- 1;($(<
32#,&’:G+>—G+C
94@@F1M)4 7S,7)00?@L/ R7,+,,+U- P)43$03:K)663 2/0%K0 M$4:?$03:@/ % 0)4$(1($(# !0&*$!+#(!-)9K?$00)[8]- 1;($(<
32#,&’:I,,—=JG
90@UU%/ ’!,+,H+- ’?4$M$/$M)6 VT$610$% % #&?@4 R6)%0/[7]- !$%2$%:V2L)42 .4%$62(R1U6/?@4/)!02,CH—,I
B@% (V,W?@@6@4 87,+,OC- <%04$21K0$% $E 0)4$ %0$ 0?@ R)KEK:0?@ %2K)0$% $E 0?@ K?4$M$/$M@ %1MU@4/[8]- =.+($(3;,(:
G>,—GOH
O+I 云 南 植 物 研 究 GO卷