全 文 ：挤 l期
1 9 8 7年 3月
湖 南 农 学 院 学 报
J o u
rna l
o f H u n a n A g r i e u l t u ra l C o l豆e醉
如 . 1
M a r e h 1 9 8 7
葫芦科蔬菜染色体Gi “ m s a一 C带
带型和组型研究初报
郑索秋 旅雄泽 王利群
摘 要
本实脸采用去壁 、 低渗 、 火焰烤片 、 G ie m s a染色的方法 , 制取了葫芦科六个属中七个品种的染色
体标本 , 并对其 G ie m s a一C带带型和组型进行了比较分析 ,其结果表明 : 丝瓜 、 菜瓜 、 西瓜属于 ZA类型 .
冬瓜 、 孤瓜 、 苦瓜属于 Z B类型 . 七个品种的基本带型为C带 , 个别为 T带或W带 . 长沙肉丝瓜进化程度
较广州青皮丝瓜高 .
前 - 〕 碑. ~ ~ ~ ~自一 ~ ~ ~ j】二功
葫芦科蔬菜是我国夏季食用 、 加工和出口的主要蔬菜 , 但对其染色体的组型和带型还缺
乏研究 , 作者 以长沙肉丝瓜等七个葫芦科蔬菜品种为材料 , 制作了根尖细胞标本 , 并对其染
色体 G i e m sa 一C带带型和组型进行了比较分析 , 以期为葫芦科蔬菜的起源 , 亲缘系 关系 , 杂
. 交育种和染色体工程的研究提供一些细胞学方面的资料 。
材 料 和 方 法
(一 ) 试脸材料
供试材料为 :
长沙肉丝瓜 ( L u f f a C夕乙`” d r i C a R O e m ) 。
广州青皮丝瓜 ( L “ f f a a e u t a n s u 忍a R O x b )
株洲菜瓜 ( C u e “ 。 京s f落“ u o s u s N a u d )
长沙抓瓜 ( L a g o a r ` a 忍跳 e a n t h a R u s h )
密梅西瓜 ( c i 才r“ 忿“ 5 v u 不s a r ` a s c h a r d )
湘潭升子冬瓜 ( B en i柞 e a s a Q h i s p 玄d a C o q n )
蓝 山苦瓜 ( M o m o r d￡e a e人a r a t ` a L . )
(二 ) 方法
1
. 材料培 养 浸种后 , 种子在 30 、 35 ℃恒温箱内催芽 .
2
. 前处理 取乳白色 、 生长势好的根尖 Zm m置于 。 . 2肠的秋水仙碱溶液中 , 室 温 下处理
、 2小时 。
3
. 前低渗 经前处理的根尖 , 用蒸馏水漂洗 2、 3次 , 再置于 0 . 0 75 M 的 K c l溶液中 , 室温
本文于 x 08 6年 1 0月 x s日收到 .
DOI : 10. 13331 /j . cnki . jhau. 1987. 01. 012
7 0 湖 ` 南 农 学 院 学 , 报 1 9 8 7年
下处理3 0分钟 。
4
. 前固定 根尖用蒸留水洗 2 、 3次 , 再置于固定液 (甲醇 : 冰醋酸 = 3 : l) 中 , 于 。、 5℃ 娜
的温度下固定 , 时 间以不超过 1小时为宜 。
5
. 酶解 采用 2 . 5肠纤维素酶和 2 . 5肠果胶酶混合液于室温下酶解 2 ~ 3小时 。
6
. 后低渗 酶解后的材料置于蒸馏水中20 、 30 分钟 。
7
. 后 固定 用新配固定液在室温下固定 30 分钟 以上 .
8
. 制片 用镊子夹碎根尖 , 让大块沉淀 , 吸管吸取悬浊液 , 稍静置 , 滴数滴于 载玻片上
迅速在酒精灯上烤片 。
9
. 染色镜检 将烤干的玻片于室温下用 G iem sa 染色 7~ 10 分钟 , 然后 冲洗 晾干 , 再逐片
镜检 . 发现有染色体分散 , 带纹清晰的有丝分裂晚前期或早中期的细胞分裂相 , 即行显微照
相 。
结 果 与 分 析
(一 ) 组型分析
表 l 葫芦科蔬菜染 色体核型表
.
绝对长度 ( 协 )
相对长度 ( 肠 )
份 比 值
粉 丝 点 位 置
绝对长度 (林 )
相对长度 ( 肠 )
臂 比 值
着丝点位置
绝对长度 ( 卜 )
相对长度 ( 肠 )
臂 比 值
着丝点位置
绝对长度 ( 卜 )
相对长度 ( 帕 )
臂 比 值
着丝点位置
青 4 . 2 8 4 . 10 4 . 0 6 3 . 9 9 3 . 6 1 3 . 3 9 3 . 13 3 . 13 3 . 0 9 3 . 0 9 2 . 7 9 2 , 7 6 2 . 6
皮 9 . 5 0 9 . 1 5 8 . 7 8 8 . 4 5 7 . 96 7 . 74 7 . 5 7 7 . 3 3 7 . 2 1 7 . 0 9 6 . 7 1 6 . 6 5 5 . 9
丝 份 比 值 ! . 4 4 1 . 2 3 1 . 2 7 1 . 3 8 1 . 1 0 1 . 2 7 1 . 3 7 1 . 36 1 . 2 8 1 . 2 5 1 . 2 7 1 . 0 7 1 . 2瓜 粉 丝 点 位 置 m m m m m m 功 m m 垃 名口 幻区 m
长 ( 4 . 9 2 4 . 5 8 4 . 5 5 4 . 4 0 4 . 10 4 一 0 3 . 7 9 3 . 6 9 3 . 5 8 3 . 1 7 3 . 0 5 3 . 0 0 2 . 伯
沙 ) 1 0 . 9 4 9 . 4 2 9 . 0 9 8 . 7 9 8 . 4 0 7 . 8 7 7 . 4 5 7 一 5 7 . 0 5 6 . 7 2 6 . 3 2 6 . 0 8 5 . 6
肉 臂 比 值 1 . 3 1 1 . 4 0 一 3 0 1 . 5 2 1 . 7 1 1 . 7 2 1 . 4 3 一 3 2 1 . 2 5 1 . 4 0 1 . 1 4 1 . 1 5 1 . 旧胜 着丝点位置 m m m D l Sm Sm m m m m 口 m 口瓜
薪 6 . 17 5 . 5 2 5 . 3 3 5 . 3 3 4 . 9 9 4 . 7 6 4 . 7 6 4 . 5 7 4 . 0 7 4 . 04 3 . 7 3 3 . 16
菜 ) 10 . 8 6 10 . 0 6 9 . 7 4 9 . 4 6 8 . 6 8 8 3 2 8 . 2 3 8 . 1 8 7 . 4 1 6 . 9 9 6 . 4 2 5 . 6 5
瓜 一 8 2 3 . 1 6 1 . 3 8 1 . 2 3 1 . 5 3 1 . 8 4 1 . 73 1 . 5 5 1 . 5 4 1 . 1 2 1 . 4 8 1 . 4 1
s m st m m m s m s m m m m m m
升 6 . 56 6 . 1 1 5 . 6 6 5 . 5 1 4 . 4 0 4 . 0 6 3 . 9 7 3 . 9 1 3 . 6 9 3 . 6 1 3 . 6几 3 . 1 3
子 孟2 . 里9 1 1 . 2 0 2 0 . 5 9 9 . 9 5 0 . 4 5 8 . 16 7 . 8 2 7 . 6 8 7 . 1 8 6 . 78 6 . 3 3 5 . 2 3
冬 臂 比 值 1 . 0 9 1 . 8 2 一 5 一 9 5 1 . s e 2 . 6 9 1 . 3 3 1 . 2 3 一 7 1 1 . 5 3 1 . 3 5 1 . 2 4瓜 着丝点位置 m S m m Sm m S m m m S m m m m
.
第 1期 郑素秋等 葫芦科蔬菜染色体 G el m as 一 C带带型和组型研究初报
(续表 1 )
7 1
. 绝对长度 (协 )
相对长度 (肠 )
臂 比 值
, 丝点位里
4
.
1! 3
.
19 3
.
0 4 2
.
5 5 2
.` 8
14
.
3 5 1 2
.
0 4 生0 . 5 2 9 . 5 5 0 . 1 4
1
.
9 8
7
.
3 1
9 5 1
. 匀5 1 . 94 1 . 7 7
6
.
4 3
8.lm
OJ2
·
m一ó.3m.lm
.
9 0
5 1】1
2
.
1 2
8
.
1 4
1
.
2 9
m
2 9 1
.
2 9 7
.
2 9
.
2 8 1
.
4 7
6
. 匀 2
1
.
1 6 O 8
蓝山瓜苦
吮曰丹山已吕ù O月`
:
`
ǎ”U,自ù勺4
:
绝对长度 (卜 )
相对长度 ( 帕 )
臂 比 值
着丝点位里
7
.
4 1 4
.
9 2 4
.
6 6 4
.
16
.
6 2 1 2
.
1 4 1 0
.
4 2 1 0
3
.
8 7 3
8
.
24 7
.
7 6 3
.
8 3 7
3
.
3 5 3
.
1 7 2
1 9 1
.
2 5 1
.
0 7
m 口 m
3
.
8 7
8
.
6 5
1
.
1 8
nI
.
3 4
刀】
2 O
m
.
8 6
Sm
7
.
2 4
1
.
24
6
.
9 0
1
.
1 2
丹`
.压勺山内、ó.`-几
抓沙长瓜
:5
口
82m
绝对长度 (卜 )
相对长度 ( 肠 )
, 比 值
, 丝点位里
4
.
2 6 4 0 9 2
.
6 0
1 1
.
9 8 1 1
26 4
.
0 8 3
.
4 8 3
.
8 9 1 0
.
75 9
.
56 8
3
.
4 1 3
.
3 4 2
.
22
8
.
76
1
.
4 1
8
.
6 4
1
.
4 1
3
.
1 9
8
.
0 3 7
.
7 2 6
1
.
3 2 1
9 3 6
.二呼口4公ù
:
2 9
,目
.m1
ù匕
m.3
呻`.2m82
,口
.7sm
梅蜜西瓜
m 口 m 口
.
通过对五个以上细胞的观察 , 七个品种细胞染色体条数分别 是 : 长沙 肉丝瓜和广州青皮
丝瓜为 26 条 , 升子冬瓜和株洲菜瓜为 24 条 , 长沙抓瓜 , 蓝山苦瓜 , 密梅西 瓜 为 2 条 , 均为 2
倍体蔬菜作物 .
测定染色体的绝对长度 , 相对长度〔( 染色体长度 /染色体组总长 ) x 1 0 〕 ,臂比值 (长臂
长 /短臂长 ) , 将着丝点位置分为中部着丝点 , 以m 表示 , 臂比 值 在 1 . 0 ~ 1 . 70 之 间 ; 近中
部着丝点 , 以 s m表示 , 臂比值在 1 . 71 ~ 3 . 0 之 间 ; 亚末端部着丝点 , 以 tS 表示 , 臂 比 值 在
3
.
01 、 7 . 0。之间 . 核型类别以最长染色体长度与最短染色体长度的比值决定 , 》 2 . 0 的为 ZB
类型 , < 2 . 0 的为 Z A 类型 (见表 2 ) .
表 2 葫芦科蔬 菜染 色体核 型的主要特征
品 种 绝对长度变幅
( 林 )
_ ~
. , ` * ~ , _ 、 } 最长染色体 {。 二 . ,
_
{
。 , , . n , ,! 、 , : , 、 二
~ ~
义橄 , ’「孤短更厄丙 }一啊 卜沪坐划洲 恢 ` _ ` _二
A人Bn`n2Z均20ù匕2nOO甘9
:
ō青皮丝瓜
长沙肉丝瓜
株洲菜瓜
蜜梅西瓜
升子冬瓜
蓝山苦瓜
长沙孤瓜
2
.
6 1~ 4
.
2 8
2
.
9 1~ 4
.
9 2
5
.
9 4~ 9
.
5 0
5
.
6 2~ 10
.
9 4
3
.
1日~ 已
.
1 7 5
.
6 5~ 1 0
.
8 8
2
.
22~ 4
.
26
3
.
1 3~ 6
、
5 6
1
.
7 7~ 4
. 玉 l
2
.
8 3~ 7
.
4 泣
6
.
5 5~ 1 1
.
9 8
5
.
2 3~ 12
.
19
6
.
4 3~ 14
.
3 5
5
.
5 2~ 15
.
6 2
1
.
8 3
2
.
3 1
2
.
2 3
2
.
83
1
.
2 7
1
。
4 0
1
.
6 5
l
。
3 9
1
.
5 5
1
.
3 1
1 2 7
Zn 二 2 6二 2 6 M
Zn 二 2 6 = 22 M + 4 SM
Z n 二 2 4二 1 6M+ 6 SM + Z S T
Zn , 2 2“ 一 SM+ 4 SM
2。 = 2` 二 1 6 M + S SM
Zn , 2 2 , Zo M + Z SM
Zn 二 2 2二 Z o M + Z SM
. 最长染色体 /最短染色体 . 2 2 . 0 为 Z B型 ; < 2 , 0 为2人型 .
由表 2可 以看 出 , 在新试验的七个品种中 , 青皮丝瓜 ,
. ` 瓜核型为ZA类型 , 升子冬瓜 、 蓝山苦瓜 , 长沙抓瓜为 ZB类型
长沙肉丝瓜 , 株洲菜瓜 , 密 梅 西
。
ZA 类型比 ZB类型对称性高 , 据
G
.
L
.
tS eb ib n s的观点 , 植物染色体的进化是从对称性向不对称性演化 , 不对称核型物种较对
7 2湖 南 农 学 院 学 报 19 8 7年
称性物种进化程度高 .因此 , 我们所试验的升子冬瓜 、 蓝山苦瓜 , 长沙抓瓜进化程度较高 ,
而青皮丝瓜 , 长沙肉丝瓜 , 株洲菜瓜 , 密梅西瓜进化程度较低 。
L ve it ky 指 出 : 植物原始核型的染色体都差不多大小 , 而且大多为 中 部着丝点 , 其它类
型都是由它衍生而来 。 从表 l可以看出 , 青皮 丝瓜的十二对染色体都是中部 着 丝 点 , 而长沙
肉丝瓜的第五 、 六号染色体是亚中部着丝点 , 青皮丝瓜染色体相对长度变幅为 9 . 50 一 5 . 94 =
3
.
56
, 而长沙肉丝瓜为 1 0 . 94 一 5 . 6 2 = 5 . 3 2 ; 青皮丝瓜的平均臂比为 1 . 27 , 长沙 肉丝瓜为 1 . 4 0
因此 , 我们认为我国起源的丝瓜的进化程度比印度起源的有棱丝瓜高 。
表 l还表明 , 葫芦科蔬菜中七个品种 , 染色体主要是中部着丝点 , 其次是亚中部着丝点 ,
仅菜瓜的第二号染色体为亚端部着丝点 。
丝瓜属的长沙肉丝瓜 ( L u f f a e夕忍泣n d r玄e a R o e m ) 和广州青皮丝瓜 ( L u f f a a e u t a 摊g u 忿a
R Oxb ) 起源不同 , 分属于两个不 同的种 , 但一般易将其误认为同一种的两个不 同 品 种 。 从
植物性状上看 , 广州青皮丝瓜雄蕊 3个 , 花丝分生 , 而长沙 肉丝瓜雄蕊 5个 , 花丝在花初开时
靠合 , 后完全分离 ; 青皮丝瓜子房为棍棒状 , 长沙肉丝瓜的为圆柱形 ; 青皮丝瓜种子较厚 ,
表面为网纹状 , 无狭翼状边缘 , 长沙肉丝瓜种子则扁平 , 有狭翼状边缘 ; 青皮丝瓜果实表皮
有 1 条纵向棱和沟 , 而长沙肉丝瓜果实表皮 ,有纵向浅槽或条纹 。 再从染色体核型分析来看 ,
两者 虽然都为 ZA 类型 , 但核型公式不同 , 青皮丝瓜为 Z n = 26 = 26 M , 长沙肉丝瓜为 Z n = 26 =
2 2M + 4 S M
(二 ) 带型分析
从制片中选出染色体分散最好 , 带纹最清晰的细胞进行带型分析 。 按 aJ in g u c hi 提出的标
表 3 葫芦科蔬茉染 色体带型表
矛琴缝 1 1 万 V 砚 砚 l 互 X 1 1 , { 带型公式
* 皮丝瓜 C / C C /C W / C C /C C / C C /C C /W C/ C W /C C /C C / C C /C C/ C Z
n . Z e . Z o C /C
+ Z C /W+` W /C
UC
长沙肉丝 瓜 I w /C C T /C C /C C /W C /C C /C C/ C C /C C /C C /W T /T C /C C /C
株洲莱瓜 `C T / C C /C C /C C / C C /C C /C C T /C C / C C/ C C / C C /C W /C
阳7C招印曰+l泞vC18一ù卿撇以ó粼一nZc/卜+:Wy4CZ/ù如上
一一
C一了产
` 一
C
ù
蜜梅西瓜 C/ C C /C C/ C C /C C /C W C/ C /C C / C C/ C C/ C C/ C
升子冬瓜 C /C C / C W /C C /C W /W C /C C /C C /C C T /C C /C T W /C
长沙孤瓜 C /C C /C C / C C /C C /C W /C C /C C /W C /C W /C C /C
蓝山苦瓜 C /C C / C C /C C /C C / C W / C W /W C /C C /C C /C W /W 2。 = 2 2二 x 6 C /C+ ZW /C
+ ` W /W
第 1期 郑素秋等 葫芦科蔬菜染色体 G i e m s a一 C带带型和组型研究初报 73
准 , 分为着丝点带一C , 末端带一T , 次隘痕带一N , 全带一W等四种 , 并 以 短臂 /长臂示之
奄 (见表 3 ) 。
从表3 和模式图可以看到 , 葫芦科蔬菜染色体 G ie m sa 一 C 带带型异 同 明 显 , 差 异较 大 ,
各具特点 。 一般来说 , 亲缘关系越近 , 其带型越相似 , 亲缘关系越远 , 其带型 差异越大 。 木
试验供试的七个品种 , 亲缘关系都较远 , 因而它们的带型在 C带的基础上出现较 大差别 , 七
个品种的C带着色较宽而且 稳定 , 是 葫芦科蔬菜的基本带型 。 在不同的品种 间 , 还 出 现了T
带 、 w 带 , 有的在一个臂上既有 T 带又有 C带 , 甚至整条染色体为W带 。
通过对七个品种的制片进行油镜和相片分析 , 发现 它们均出现杂合现象 , 特别表现在同
原染色体带纹宽窄 , 染色深浅上变化较大 。 类似现象在黑麦 、 玉米 、 蚕豆 、 洋葱等作物 中均
有报道 。 杨弘远认为 , 显带的杂合性反映了典型异花受粉作物的遗传特性 。 葫芦科蔬菜是雌
雄同株异花的典型异花受粉作物 , 染色体带型的杂合性是其最好的印证 。 正是由于它们长期
异花受粉 , 使其在生物性状方面表现 出复杂多样 , 给人们提供了丰 富 的 食 物 资源和种质资
源 。
参 考 文 献
〔幻 朱激 , 1 982 , 植物染色休及染色技术 ( 第一版 ) , 科学出版社 .
〔幻 杨弘远 , 1 9 7 8 , 植物染色体豆带技术及其在遗传学与细胞学中的应用 , 武汉大学学报 , ( 3 ) .
〔3 〕 朱凤峨等 , 1 9 8。 , 植物染色体 G玩m as 分带新技术 ( F一B S G法 ) 及其应用 , 湖南农学 院学报 , ( 4 ) : 97 一 1 10 .
〔` 〕 G . L . tS eb b坛s , (复且大学遗传学研究所译 ) , 1 9 5 7 , 植物的变异和进化 ( 第一版 ) , 上海科学出版社 .
〔5〕 张自立等 , 1 0 78 , 蚕豆 、 洋葱染色体C带显示法 , 遗传学报 , 5 ( 4 ) : 3 3 4一 3 3 6 .
};1111111111`
!{!}!!!!!11’!
因 , 不沙 问 。 瓜核型和 G ie m sa 一 C带模式图
甲胡 } { ;农 五之 院 学 报 1 9 57年
一— 一 一一一 ~ ~一一一一刁 , ~ 一一一一 , , . . , . ~ ~ ~一 ~ 一 一- ~ . -一
){11一111一11。。
!{{!{!}11{ ,! ,
图 2广 州 一斤皮丝 瓜板 望和 Gi e m as一 C带模 式图
{l;)1111111-
旧 3 }未
图 4 长沙抓瓜核型和 Gi e m as一 C带模 式图
郑 素秋等 葫芦科蔬菜染色体G m e is a一 C带带型和组型研究初报 7 5
今
图 5密梅西瓜核型和G e im s a一 C带模式 图
.
图 6湘潭升子冬瓜核型和G m e is a一 C带模 式 图
下 6湖 南 学 学 院 学 报
— — ——一—一一 -月 , - . - - 一 - - - 叫一 1 9 8 7年1111111口`目.
曰 ` 返 、 古牌极 型和G ie m sa 一C 带模 式图
P R E L I M IN A R Y S T U D I E S O F C H R O M O S O M E B A N D
P A T T E R N S A N D K A R Y O T Y P E S O F C U C U R B I T
F O R V E G E T A B L E S
Z h e n g S h u q i u D a i x i o n s z e W a n s L i
e h u n
A B S T R A C T
T h e e h r o m o s o m e s a m p l e s m a d e f r o m r o o t a P e x o f 7 v a r i e t i e s o f 6 g e n e r a O f
e u e u r b i t s w e r e s u b je e t e d t o e o m p a r a s i o n a n d a n a l y s i s w i t h F一B S G m e t h o d o f
c h o m o s o m e b a n d i n g t e e h n iq u e
.
T h e r e s u l t i n d i e a t e d t h a t t h e k a r v o t y p e s O f s p o n g e
s o u r d
,
S n a k e m e l o n a n d w a t e r m e l o n b e l o n s t o Z A e l a s s ; t h e k a r y o t y p e s o f w
-
h i t e g o u r d
,
b o t t l e g o u r d a n d b i t t e r g o u r d b e l o n g t o Z B e l a s s
;
C一 b a n d 15 t h e b a -
s i c o n e i n t h e 7 t r e a t e d v a r i o t i e s
,
t h o u s h t h e r e a r e a f e w T一 b a n d a n d w 一 b a n d
s P o n s e g o u r d “ C h a n g s h a
” 15 m o r e e v o l v e d t h a n r i d g e d g o u r d “ G u o n s z n o u ”
.