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仲彬草属八个物种的核型



全 文 :仲彬草属八个物种的核型!
张 利,周永红,郑有良,张 颖
(四川农业大学小麦研究所,四川 都江堰 !#$%)
摘要:报道了仲彬草属(!#$%&’&( &’( ’) *+ ,+ &-(.)#个物种的核型,其中 /个种的核型为
首次报道。核型公式是:阿勒泰仲彬草 ! 0 (’()(*&+(,1( 2 !3 2 /1 2 $!4 5 !64;长颖仲彬草
! 0 ’,#$&$’-.&/,1( 2 !3 2 /1 2 $!4 5 !64;大颖仲彬草 ! 0 $0(#1&$’-.&/,1( 2 !3 2 /1 2 $!4 5 !64;
窄颖仲彬草 ! 0 /)#(+2%0(,1( 2 !3 2 /1 2 $!4 5 !64;喀什仲彬草 ! 0 3(/$(0&+(,1( 2 !3 2 /1 2
$145 %64;梭罗仲彬草 ! 0 )2,0,’1&(#(,1( 2 !3 2 /1 2 $!4 5 !64;黑药仲彬草 ! 0 .’(#)20(,
1( 2 !3 2 /1 2 $!4 5 !64;矮生仲彬草 ! 0 #(#(,1( 2 !3 2 /1 2 $/4 5 #64。它们的核型属于 7
或 17型,染色体中均未发现随体。
关键词:仲彬草属;核型
中图分类号:8 9/1 文献标识码:: 文章编号:%1;$ < 1=%%(1%%;)% < %%# < %!
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!($ 2%#3):!#$%&’&(;Z-PKE)KQ’
仲彬草属 !#$%&’&( &’( ’) * + ,+ &-(.是颜济、杨俊良于 99%年以戈壁仲彬草 ! 0 $,:&;
+,’( &’( ’) * + ,+ &-(.为模式种建立的一个禾本科 [E-S’-’小麦族 NPB)BS’-’多年生属(&’(
-(V &-(.,99%),以小穗阔短,非蓖齿状排于穗轴,颖中肋隆起或稍具脊的特征与鹅观草
属 5,$#0&( 和冰草属 8$0,<%0,# 有明显区别(蔡联炳,1%%)。与耿以礼(9;9)以梭罗草
5 0 )2,0,’1&(#((CTBY +)Z’(.为模式建立的 5,$#0&( \’S)0 =(0($0,<%0,# 的主要形态特征相似。
该属全世界约 1!种、!变种,主要分布在中国,有 1$种 !变种,其次哈萨克斯坦、吉尔
云 南 植 物 研 究 1%%;,45():# ] #!
0-& 6%&/.- 78///.-
! 基金项目:国家自然科学基金($%1=%%99)资助项目;四川省教育厅、科技厅重点资助项目
收稿日期:1%%/ < %; < %,1%%/ < %= < $%接受发表
作者简介:张利(9!9 <)女,副教授,博士。主要研究方向:现代遗传学及生物工程。
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吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗和伊朗也有少量分布。本属植物是草原、荒漠重要组成部
分,具有抗病、抗旱、抗寒、耐碱等特性,是良好的牧草,也是麦类作物杂交育种和品种
改良的重要种质资源。
仲彬草属植物为六倍体(! # $% # &!),具有 ’()* 染色体组(+,-,,.//0,.//$;
1234等,.//5,!000)。其 ’()来源于 !#$%#&’(,而 *来源于 )$&*+&%()34等,.//!)。
虽然前人对仲彬草属植物的核型有过一些报道,但涉及的物种不多(周永红,.//&;时英
等,./5/;张利等,!006)。本文对 5个仲彬草属物种的核型进行了研究,其中阿勒泰仲
彬草 , 7 (-(.(/’0(、喀什仲彬草 , 7 1(2$(&’0(、矮生仲彬草 , 7 %(%( 和梭罗仲彬草 , 7 .3&4
-5’(%( &个物种的核型为首次报道,旨在为仲彬草属的系统分类以及利用该属植物进行麦
类作物和牧草育种提供细胞学依据。
! 材料与方法
供试材料列于表 .。除阿勒泰仲彬草、窄颖仲彬草和梭罗仲彬草的种子由美国国家植物种质资源库
(89,:;<3 =3(;>3? *?3( @,:9A?3-9 ’B-(,9)提供外,其余材料均由四川农业大学小麦研究所提供。所有材
料均种植于四川农业大学小麦研究所多年生种质圃,凭证标本保存于四川农业大学小麦研究所植物标本
室(’8CD)。
表 ! 材料来源
D3E?, . ’>F:<, >G 93(,:;3?-
物种名称 ’A,<;,- 采集地 *:>H,3<, 凭证标本 I>F<2,:
阿勒泰仲彬草 , 7 (-(.(/’0((J:>E>K)+L ML )34,), N O3F9 甘肃天祝 *PQ6.R0/(’8CD)
长颖仲彬草 , 7 -%$’$-67’2(S,4 N ’L ML T2,)TL ),,)34 N O3F9 新疆阿克陶 )/Q.6(’8CD)
大颖仲彬草 , 7 $&(%5’$-67’2(S,4)+L ML )34,), N O3F9 青海海宴 )!5QR(’8CD)
窄颖仲彬草 , 7 2.#%(03+&((S,4)+L ML )34,), N O3F9 甘肃夏河 U$!!.!5(’8CD)
喀什仲彬草 , 7 1(2$(&’0((JL VL TF;)ML OL T3; 新疆塔什库尔干 )/Q0$(’8CD)
梭罗仲彬草 , 7 .3&-5’(%((W?;H,:)+L ML )34,), N O3F9 青海格尔木 *PQ6.$5$(’8CD)
黑药仲彬草 , 7 7#-(%.3#&((S,4)+L ML )34,), N O3F9 四川若尔盖 )/Q0/(’8CD)
矮生仲彬草 , 7 %(%( +L ML )34,), N O3F9 新疆塔什库尔干 )/Q0Q(’8CD)
供试种子在 !QX恒温条件下萌发,取根尖在 0 Y &X中用冰水混合物处理 !& 2;卡诺氏!(冰醋酸 Z
无水乙醇 # 6Z.)固定液中固定 !& 2;$0X的恒温水浴中用 . 9>?[M盐酸解离 5 Y .0 9;;希夫(’<2;GG)试
剂染色,用 &Q\醋酸压片。WM)]*C’ O^Q.显微镜观察,’*WD P=’P@_D TWMW‘成像系统成像。每个物种
选择 Q个有丝分裂分散好的细胞,按李懋学和陈瑞阳(./5Q)的方法计算核型平均值,核型不对称系数
按 8:3>(./$6)的方法计算,核型分类依 ’(,EE;-(./R.)提出的标准进行。
实验结果
观察的 5个仲彬草属植物的染色体形态和核型如图 .和图 !,核型模式图见图 6,染
色体参数见表 !。从结果可见,5个仲彬草属物种的核型均由中部和近中部着丝粒染色体
所组成,且中部着丝粒染色体是核型的主要组成部分。5个仲彬草属物种都没有发现随体
染色体。从核型类型来看,除 , 7 1(2$(&’0( 和 , 7 7#-(%.3#&( 属于 .O核型外,其余都是 !O
型。核型差异主要表现在表 !所列出的染色体长度比、平均臂比、臂比大于 !的染色体比
例和不对称系数等参数上。
!5 云 南 植 物 研 究 !R卷
图 ! 个仲彬草属物种的染色体形态和核型
#$%& ! ’() *+,-(+.+%/ +0 1+*)2$3 3(,+*+1+*) 456 74,/+2/-)1 +0 1-)3$)1 $5 !#$%&’&(
!,8 & ! 9 (’()(*&+(;:,; & ! 9 ’,#$&$’-.&/;<,=& ! 9 $0(#1&$’-.&/;>, & ! 9 /)#(+2%0(;?,!@& ! 9 3(/$(0&+(
:!期 张 利等:仲彬草属八个物种的核型
图 ! 个仲彬草属物种的染色体形态和核型
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88,8!& ! 9 )*+,+-&(#(;8:,8; & ! 9 .’(#)*,(;8<,8=& ! 9 #(#(
表 ! 个仲彬草属物种的染色体参数
’4>.) ! ?4,4*)2),1 +0 3(,+*+1+*) +0 1-)3$)1 $5 !#$%&’&(
种名 核型公式 平均臂比 最长@最短 臂比 A !9B的比率 不对称系数 类型
C-)3$)1 D4,/+2/-$3 0+,*E.4 F9F9G H3@C3 ?9I9F F19D(J) ’/-)
! 9 (’()(/&0( !5 K =L K ;! K :=* M =1* 89;: !9! 9 ’+#$&$’1.&2 !5 K =L K ;! K :=* M =1* 89; !9! B98; ! 9 $,(#-&$’1.&2 !5 K =L K ;! K :=* M =1* 89:O !9= B9BO< <=9=8 !P
! 9 2)#(0*%,( !5 K =L K ;! K :=* M =1* 89;B !9N< B9BO< ! 9 3(2$(,&0( !5 K =L K ;! K :!* M 8B1* 89:O !9! 9 )*+,+’-&(#( !5 K =L K ;! K :=* M =1* 89;< !9ON B9BO< ! 9 .’(#)*,( !5 K =L K ;! K :=* M =1* 89;= !9;8 B <9=N 8P
! 9 #(#( !5 K =L K ;! K :;* M 1* 89;; !9<: B98; F9F9G&,4Q),4%) 4,* ,42$+;H3,.+5%)12 3(,+*+1+*);C3,1(+,2)12 3(,+*+1+*);?9I9F&,-),3)524%) +0 3(,+*+1+*) R$2( 4,* ,42$+
A !;F19D(J),$56)L +0 2() 74,/+2/-$3 41/**)2,/
# 讨论
在本研究中,个仲彬草属物种都没有发现随体染色体,而 S)5 456 S45%(8OOB)在
建立仲彬草属时认为戈壁仲彬草 ! 9 $+4&0+’( 具有 !对随体染色体,分别位于第 ;和第 =对
; 云 南 植 物 研 究 !N卷
染色体的短臂上,来源于 ! 染色体组。孙根楼等(##$)研究塔克拉干仲彬草 ! % #$%&
’#(#)# 和昭苏仲彬草 ! % *$#+,-%),., 的核型时,也发现第 &和第 ’对染色体的短臂上具随体。
张利等(())$)发现白塔林仲彬草 ! % /##’.).. 有随体染色体,位于第 *对染色体短臂上。
周永红(##&)和时英等(#+#)报道仲彬草属物种的核型中均没有发现随体染色体。李
懋学等(#+()认为,不显现随体可能是基因已钝化,或处于不活跃状态,而不是一对异
源染色体。,--./(#0’)指出随体染色体数目变化可能因为有些核仁合并了,并且一个
种的核仁中心可能对另一个种是显性,所以在杂种中较弱染色体组可能被抑制而不显示出
亲本中的随体。本属中其它物种是否存在随体染色体,还有待于进一步的研究。
时英等(#+#)曾报道过 ! % ’+)0.0’-1.,、! % 02#)3.0’-1., 和 ! %1%’#)$%2# 的核型,它们
的核型公式分别为:(1 2 ’3 2 &( 2 $&4 5 +64,(1 2 ’3 2 &( 2 $)4 5 (64和 (1 2 ’3 2 &( 2 $(4 5
)64,前一种为 7型,后两种为 (7型。周永红(##&)报道过 ! % 1%’#)$%2# 和! % ,%)#($42#
图 $ +个仲彬草属物种的核型模式图
89:; $ <=/ 9>9-:.?46 -@ + 6A/B9/6 91 !%)04.’.#
; ! % #’##5.(#;(; ! % ’+)0.0’-1.,;$; ! % 02#)3.0’-1.,;& ; ! % ,%)#($42#;*; ! % 6#,0#2.(#;
’; ! % $+2+’3.#)#;0 ; ! % 1%’#)$%2#;+; ! % )#)#
*+期 张 利等:仲彬草属八个物种的核型
的核型,核型公式分别为:! # $% # &! # ’() * &+)和 ! # $% # &! # ’() * &+),分别属于
,-和 !-型。而本文研究的 (个仲彬草属植物中,! . #$%&%’(&)、! . %*+$,&%’(&)、! . (-.
+$/0-*+ 和 ! . )/-$+102*+ 的核型公式分别为:! # $% # &! # ’$) * $+),! # $% # &! # ’$) *
$+),! # $% # &! # ’$) * $+) 和 ! # $% # &! # ’$) * $+),核型类型 ! . #$%&%’(&) 和
! . )/-$+102*+ 是 !-型,! . %*+$,&%’(&) 和 ! . (-+$/0-*+ 属于 ,-型,这与周永红(,//&)和
时英等(,/(/)报道的略有差异。原因可能与所选用的实验材料的来源、实验时生物个体
的生理、生化状态以及采用的实验处理方法不同或种下变异所致。
智力和蔡联炳(!000)认为染色体上的共征和自征具有共属分种意义,本研究的 (个仲彬
草属植物的核型在种间存在明显差异,主要表现在染色体长度比、平均臂比、臂比大于 !的染
色体比例和不对称系数等方面,表明仲彬草属植物的染色体特征可以作为分种的细胞学依据。
〔参 考 文 献〕
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