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Karyotype of Four Species in Buddleja ( Loganiaceae) *

醉鱼草属四个种的核型分析



全 文 :醉鱼草属四个种的核型分析*
陈 高1, 2 , 孙卫邦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 100039)
摘要: 报道了醉鱼草属 ( Buddleja) 4 个种的染色体核型。云南醉鱼草 ( B1 yunnanensis ) 的核型公式为 2n= 2x=
38= 22m+ 16sm, 皱叶醉鱼草 ( B1 crispa ) 为 2n= 2x= 38= 26m+ 10sm+ 2st, 密蒙花 ( B1 off icinalis ) 为 2n= 2x=
38= 20m+ 16sm+ 2st, 日本醉鱼草 ( B1 j ap onica) 为 2n= 2x= 38= 20m+ 16sm+ 2st。日本醉鱼草的核型为 2B 型,
其它 3 个种的核型为 2A型。根据核型分析结果, 结合形态学特征和已有的细胞学资料, 初步讨论了醉鱼草组
( Sect1Neemda) 两个系 ( Series) 可能的演化关系。
关键词: 醉鱼草属; 核型; 演化趋势
中图分类号: Q 943 文献标识码: A 文章编号: 0253- 2700( 2006) 01- 037- 04
Karyotype of Four Species in Buddleja ( Loganiaceae)
*
CHEN Gao
1,2
, SUN We-i Bang
1**
(1 Kunming Insti tute of Botany , Chinese Academy of Sciences, Kunming 650204, China;
2 Graduate School of the ChineseAcademy of Sciences, Beijing 100039, China)
Abstract: The chromosome numbers and karyotypes of the 4 species in genus Buddlej a were reported. The karyotype formulas
are 2n= 2x= 38= 22m+ 16sm ( B1 yunnanensis) , 2n= 2x= 38= 26m+ 10sm+ 2st (B1 crispa) , 2n= 2x= 38= 20m+ 16sm
+ 2st ( B1 off icinalis ) , and 2n= 2x= 38= 20m+ 16sm+ 2st ( B1 j aponica) . Karyotype of B1 j aponica belongs to Stebbins. s
2B type and other 3 species belong to Stebbins. s 2A type. Based on the cytological data ( karyotypes and the recorded chromo-
some numbers) and the species morphologies, the evolution trend of the two series in Sect1Neemda was briefly discussed.
Key words: Buddlej a; Karyotype; Evolution trend
马钱科醉鱼草属 ( Buddleja ) 约 100种, 中国
有29种 4变种, 云南 23种 7变种 (云南植物志编
辑委员会, 1983; 中国植物志编辑委员会, 1992)。
该属为灌木或亚灌木, 多有艳丽的硕大花序, 花朵
芳香并能吸引多种蝴蝶, 是有广阔开发前景的园林
观赏植物 (孙卫邦等, 2002)。原产我国的大叶醉
鱼草 ( B1davidii ) 及其园艺品种 (俗称 / 蝴蝶之
花0) 和许多醉鱼草属的种间杂交种及品种早已在
欧、美等西方国家广为应用。
醉鱼草属是泛热带起源 ,集中分布于美洲、
非洲和亚洲的偏远地区。醉鱼草组包含了该属
90%以上的种类, 其中直花系种类大概有 90种,
弯花系大约有 6 种 ( 李秉滔, 1982; Norman,
2001)。关于醉鱼草属的细胞学研究已有 25种 (东
亚 16 种 ) 有过记数报道 ( Moore, 1947, 1960,
1961; Chatha, 1986; Gadella, 1987) , 其中直花系
就有 19 种 (中国 13 种) , 弯花系 3 种 (中国 1
种)。在 19个直花系种类中就有6种是分布在喜马
拉雅- 横断山区的多倍体种 ( 2n = 4x、6x、12x)
(Moore, 1947)。
关于醉鱼草属醉鱼草组的直花系和弯花系之间
的演化关系, 仅见形态学方面的比较研究 ( Leeu-
wenberg, 1979; 李秉滔, 1982; Li and Leeuwenberg,
1996)。本文拟在对醉鱼草组 4个种的核型研究的
云 南 植 物 研 究 2006, 28 ( 1) : 37~ 40
Acta Botanica Yunnanica

*
** 通讯作者: Tel: ( 0871) 5223622. E- mail: wbsun@mail1kib1 ac1 cn
收稿日期: 2005- 06- 29, 2005- 10- 27接受发表
作者简介: 陈高 ( 1978- ) 男, 硕士生, 从事植物资源及植物细胞地理研究。
基金项目: 中国科学院知识创新工程西南基地创新基金 (KZ: I-29)
基础上, 结合已有的细胞学资料, 从染色体核型变
化方面讨论该组东亚类群可能的演化关系。
1 材料和方法
实验材料来源见表 1。凭证标本存于中国科学院昆明植
物研究所标本室 ( KUN)。取生长旺盛的茎尖, 室温下 01002
molPL的 8-羟基喹啉预处理 2~ 3 h; 卡诺液 ( 95% 乙醇B冰乙
酸= 3B1) 于 4e 冰箱中固定 1~ 2 h; 1 molPL的 HCl在60e 解
离3 min; 卡宝品红染色。在 Zeiss 显微镜下观察, 并用德国
Zeiss公司的 CCD冷光成像系统和 ikaros 软件进行核型分析,
标准按李懋学和陈瑞阳 ( 1985) , 核型不对称性按 Stebbins
( 1971) 标准划分, 核型不对称程度按 Stebbins ( 1971) 的着
丝点端化值 ( centromeric terminalization value, 简称T1C值) 来
衡量, T1C. % = (染色体长臂总长度P染色体总长度) @ 100。
表 1 醉鱼草属 4个种的材料来源
Table 1 Material informat ion of the examined species in Buddleja
种名 材料来源 海拔 ( m) 凭证
Species Source of plant Elevat ion Voucher
material
B1 yunnanensis 昆明植物园栽培 1500 SWB01-149
(引自云南景东)
B1 cri spa 昆明植物园栽培 1800 SWB00-040
(引自云南易门)
B1 off icinal is 昆明植物园栽培 1900 SWB00-015
(引自云南昆明)
B1 japonica 昆明植物园栽培 ) ) ) SWB01-113
(从美国引进)
2 结果
醉鱼草属四种植物的核型见图 1和表 2。
表 2 醉鱼草属 4种植物的染色体参数
Table 2 The chromosome parameters of the four buddleias
序号 相对长度 臂比 类型 序号 相对长度 臂比 类型 序号 相对长度 臂比 类型 序号 相对长度 臂比 类型
No. Relative Arm Type No. Relative Arm Type No. Relat ive Arm Type No. Relative Arm Type
length( % ) ratio length( % ) rat io length( % ) ratio length( % ) rat io
( 1) B1 yunnanensis ( 2) B1 crispa ( 3) B1 off icinalis ( 4) B1 japonica
1 3161 1183 sm 1 3162 1163 m 1 3182 1168 m 1 4114 1168 m
2 3129 1138 m 2 3155 1141 m 2 3132 1165 m 2 3160 1192 sm
3 3118 1150 m 3 3127 1137 m 3 3117 1153 m 3 3126 1141 m
4 2187 1170 m 4 3112 1157 m 4 2191 1150 m 4 3117 1150 m
5 2176 2125 sm 5 2193 1183 sm 5 2186 3157 st 5 3101 1137 m
6 2176 1189 sm 6 2177 1128 m 6 2175 1138 m 6 2191 1185 sm
7 2176 2171 sm 7 2167 1181 sm 7 2172 2117 sm 7 2183 1125 m
8 2165 1127 m 8 2159 2100 sm 8 2162 1157 m 8 2165 1143 m
9 2155 1140 m 9 2159 1150 m 9 2161 1157 m 9 2165 1183 sm
10 2155 2100 sm 10 2158 1150 m 10 2161 2160 sm 10 2165 1143 m
11 2155 2100 sm 11 2158 1128 m 11 2161 2160 sm 11 2147 1167 m
12 2155 1140 m 12 2141 1180 sm 12 2145 2109 sm 12 2147 2120 sm
13 2155 1140 m 13 2141 1133 m 13 2145 1143 m 13 2147 1146 m
14 2144 2128 sm 14 2141 1133 m 14 2145 2140 sm 14 2131 1150 m
15 2134 1120 m 15 2141 1133 m 15 2138 1191 sm 15 2112 1180 sm
16 2123 2100 sm 16 2124 1160 m 16 2112 2100 sm 16 2104 2185 sm
17 2123 1133 m 17 2107 1118 m 17 2112 1150 m 17 1195 2125 sm
18 2111 1150 m 18 1189 1175 sm 18 2103 1190 sm 18 1178 3100 st
19 2102 1171 sm 19 1189 4150 st 19 2100 1145 m 19 1152 2100 sm
211 云南醉鱼草 ( B1yunnanensis )
体细胞染色体数目 2n= 38, 核型公式为 2n=
2x= 20m+ 18sm, 第 2, 3, 4, 8, 9, 12, 13, 15,
17, 18对染色体为 m 着丝点染色体, 其余 8对染
色体为 sm着丝点染色体, 臂比大于 2的染色体比
为31158%, 染色体比 (最长P最短) 为 1179, T1C
值63128%, 核型不对称类型为 2A型。
212 皱叶醉鱼草 ( B1 crispa)
2n= 38, 核型公式为 2n= 2x = 26m+ 10sm+
2st, 第 1, 2, 3, 4, 6, 9, 10, 11, 13, 14, 15,
16, 17对染色体为m着丝点染色体, 5, 7, 8, 12,
18对染色体为 sm着丝点染色体, 第 19对染色体为
st 着丝点染色体, 臂比值大于 2 的染色体比为
10153%, 染色体比为 1192, T1C 值 64115% , 2A
核型。
213 密蒙花 ( B1 officinalis )
2n= 38, 核型公式为 2n= 2x= 20m+ 16sm+ 2st ,
第1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 13, 17, 19对染色体为 m
着丝点染色体, 第 7, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 18
对染色体为 sm着丝点染色体, 第5对染色体为 st着
丝点染色体, 臂比大于 2的染色体比为 36184%, 染
色体比为 1191, T1C值为 65176%, 2A核型。
38 云 南 植 物 研 究 28 卷
图 1 醉鱼草属 4个种的中期染色体与核型
Fig. 1 The metaphase chromosomes and karyotypes of the four buddleias
A、Ac: B1 yunnanensi s; B、Bc: B1 crispa; C、Cc: B1 off i cinali s; D、Dc : B1 japonica
214 日本醉鱼草 ( B1japonica)
2n= 38, 核型公式为 2n= 2x = 20m+ 16sm+
2st, 第1, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14对染色
体为 m 着丝点染色体, 第 2, 6, 9, 12, 15, 16,
17, 19对染色体为 sm 着丝点染色体, 第 18对染色
体为 st着丝点染色体, 臂比大于 2的染色体比为
26132%, 染色体比为 2172, T1C 值为 64142% , 2B
核型。
391期 陈 高等: 醉鱼草属四个种的核型分析
3 讨论
4 种醉鱼草的染色体基数同以前的报道一致,
其染色体数目均为 2n= 2x= 38。在直花系中云南醉
鱼草 (云南特有) 的核型较对称, 而皱叶醉鱼草和
密蒙花的核型不对称性稍强。密蒙花和日本醉鱼草
的核型公式均为 2n= 20m+ 16sm+ 2st , 其差别主要
体现在亚端部着丝点的位置和核型差异上。4种醉鱼
草的染色体相对长度 (或在显微镜下的绝对长度)
变异不大 (图1和表2) , 它们的核型的不对称系数
(T1C%值) 的变化范围在 63128%~ 65176%之间。
醉鱼草组的花冠筒形状和雄蕊着生位置是探讨
演化关系的主要依据 (李秉滔, 1982; Li and Leeu-
wenberg, 1996; Noman, 2001)。醉鱼草组直花系
(Series Rectiflorae Marq. ) 种类的花冠筒直立、植株
被毛、雄蕊着生位置在花冠的喉部或中部等属原始
的特征, 而弯花系 ( Series Curviflorae Marq. ) 的花
冠筒弯曲、植株无毛、雄蕊着生于花冠的基部是进
化特征 (李秉滔, 1982; Noman 2001)。然而, 植物
界绝大多数多倍体是经过二倍体加倍形成的 ( Steb-
bins, 1971) , 醉鱼草属直花系中已知的 6个多倍体
种 (均分布于喜马拉雅- 横断山区) (Moore, 1947)
可能是在该系二倍体种的基础上演化形成的, 应属
较进化类群。李秉滔 ( 1982) 和 Li and Leeuwenberg
( 1996) 认为醉鱼草组中弯花系较直花系进化, 综
合醉鱼草组植物的染色体倍性资料来看, 醉鱼草组
内的进化关系还有一定问题。
从核型方面来看, 本研究的日本醉鱼草 (弯花
系) 核不对称类型为 2B 型, 而其余 3个种 (直花
系) 核不对称类型均为 2A 型。按照植物界中核型
的基本进化趋势是由对称向不对称发展的观点
( Stebbins, 1971) , 本研究结果又在一定程度上支持
了李秉滔 ( 1982) 和 Noman ( 2001) 认为醉鱼草组
中弯花系较直花系进化的观点。因此, 深入讨论醉
鱼草属、组、系之间的系统演化关系, 探讨该属植
物的起源、物种分化和地理分布格局的形成, 有必
要进一步系统深入地开展该属植物的形态学、细胞
学、分子系统学等研究。
1参 考 文 献2
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40 云 南 植 物 研 究 28 卷