全 文 ：新疆农业科学 , 一
幼
一 ,
荒漠十字花科植物粗果庭芥的核型分析
李 玲 ,赵恩峰 ,曾幼玲
新挂大学生命科学与技术学院 ,新疆生物资源基因工程重点实验室 ,鸟香木齐 以〕
摘 要 【目的】分析新疆荒漠十字花科植物粗果庭芥 加 如 ” , 的核型特征。 【方
法 】以粗果庭芥根尖细胞为实验材料 ,采用常规压片法对细胞染色体数目 、大小核型及倍性进行分析 。 【结
果 该物种的染色体数目为 二 ,基数二 , 二倍体 全部为中着丝粒染色体 ,染色体长度比为 ,
臂比 的染色体比为 ,核型公式为 二 二 ,染色体组型属 , 核型分类中的 “ ” 类型 ,不
对称系数为 ,低于 ,对称性高 核型分析过程中 ,未观察到随体存在。 【结论】推测粗果庭芥在系
统演化上可能属于较原始的种类 。
关键词 粗果庭芥 染色体 核型分析
中图分类号 甲 文献标识码 文章编号 一 】 一 一以
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收稿日期 一 一
基金项目新疆维吾尔自治区高校科研计划项目 新疆生物资源基因工程重点实验室开放课题 一 一
作者简介 李玲 一 女 ,甘肃人 ,硕士研究生 ,研究方向为植物抗逆基因工程 , 一 。
通讯作者 曾幼玲 一 ,女 ,四川人 ,副教授 ,研究方向为植物抗逆生理和分子机制 , 一
期 李玲等 荒漠十字花科植物粗果庭芥的核型分析
引 言
【研究意义】粗果庭芥 , 属十字花科 庭芥属
,是一种典型的避旱型早春短命荒漠草本植物川 。生活史短 ,约 ,进人 月下旬逐渐枯
萎 ,进而避开夏季荒漠干热气候对其种子萌发 、生长发育及繁殖的影响 花两性 ,以自花传粉为主要
授粉方式 繁殖器官占整个生物量分配率较高 〔 开裂短角果 ,种子浅棕褐色 ,具粘液质 ,可借水媒 、风
媒 ,动物体外扩散传播 〔〕对荒漠干热环境具较强的适应能力。【前人研究进展 新疆深处欧亚大陆内
部 ,远离海洋水汽源地 ,这种特定的地理环境造成新疆地区气候干旱 、水资源短缺 、生态环境脆弱 ,荒漠
植被是新疆地区生态系统的总体特征 〔`」。迄今为止 ,仅有刘晓凤等 ` 对粗果庭芥开展生殖生态学方
面的研究报道。【本研究切人点 】粗果庭芥广泛生长于新疆盐碱荒漠地 ,是该区早春植物区系中的重要
组成部分。目前 ,针对粗果庭芥的研究较少 ,对其染色体核型的分析鲜有报道。 【拟解决的关键问题 】
对粗果庭芥进行染色体计数 ,大小测量和核型分析 ,以期为该植物的遗传学研究提供细胞学依据 ,为进
一步推断十字花科植物起源进化与亲缘关系提供有价值的参考信息 。
材料与方法
材 料
供试材料粗果庭芥种子由新疆农业大学谭敦炎教授馈赠 。采集地为新疆阜康市北沙窝荒漠地 。
方 法
取籽粒饱满的种子置于干净的垫有三层滤纸的培养皿中进行水基质发芽 。待种子萌发时 ,于
一 选取胚根长度为 一 的萌发种子 ,全部放人 秋水仙素 ,室温预处理 一 后 ,
用蒸馏水清洗萌发的种子 ,随后将带根的种子全部移人卡诺氏固定液 无水乙醇 冰乙酸 , 室
温固定 一 用蒸馏水清洗固定液 ,再用 的 于 ℃恒温水浴锅中解离 而 然后再用
改良的苯酚品红染液染色巧一 。挑取被染色的萌发的种子于载玻片上 ,切取染至深色的根尖部
分 ,压片。用 显微镜在 油镜下观察压片 ,选择 个染色体分散较好的有
丝分裂中期细胞显微观察 ,拍摄染色体图像并进行染色体计数 。选取有代表性的 个细胞 ,用
进行染色体长度测量 ,求平均值 。染色体模式照片处理及核型分析参照李悬学等
报道的标准 ,核型分类参考 囚的分类方法 ,并按照乔永刚等 所述方法利用 绘出染色体
核型模式图。不对称系数 参照 。〕的方法计算 ,计算公式为 长臂总长 全组染色体总长
。
结果与分析
染色体计数
镜检观察根尖有丝分裂中期相 ,选择 个分散良好 ,可对染色体计数的细胞计数分析 。结果表明
粗果庭芥染色体数目为 二 图 。分别测量并计算染色体相对长度和臂比 ,根据臂比确定其染
色体类型 ,并依照核型参数 ,绘制粗果庭芥核型模式图 图 。图
核型分析
由粗果庭芥染色体核型分析参数计算所得染色体长度比 最长与最短染色体的长度的比值 为
,依据 〔`的核型分类方法 ,属于等级 粗果庭芥染色体臂比为 一 ,不存在臂比
大于 的染色体 ,属于等级 ,故粗果庭芥的核型组成为 “ ” 类型 。不对称系数为 ,低于
,对称性较高 。由粗果庭芥的染色体臂比可知 ,其染色体全部为中着丝粒染色体 ,核型公式为
二 二 二 。可能由于粗果庭芥本身不存在随体或存在中间随体因染色体较小不易观察 ,在研
究过程中未发现随体存在 。表 ,表
2278 新疆农业科学 卷
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染色体编号
图 粗果庭芥根尖细胞染色体 《 与核型模式
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表 粗果庭芥染色体核型分析参数
叮 】 由理翻甲
染色休编号 相对长度 臂比
。 长臂 肠 短臂 总长 玩 乎 口
类型
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表 粗果庭芥的核型特征
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核型公式 染色体长度比
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二 二
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不对称系数
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臂比 的染色体比 类型
注 玫 最长染色体 最短染色体 罗, 肠 臂比大于 的染色体比例
二 罗 核型不对称系数 卿 叮
讨 论
十字花科属于自然科和世界性大科仁」,因其适应性强而广泛分布于世界各地 。是开花植物中最有
经济价值的科之一 “〕。王建林等 川认为中国十字花科植物起源于本土 ,以青藏高原为主体的高山 、丘
陵地区是中国十字花科植物的多度中心和多样化中心区 ,王永等〔”〕进一步推断新疆是我国十字花科的
分布中心 ,也可能是演化中心 。许多十字花科短命植物仅分布于我国新疆北部 ,它们是早春植物区系中
的重要组成部分 ,对保护脆弱的生态系统发挥重要作用仁” 。
研究染色体可为植物进化和系统发育研究提供有价值的信息 。粗果庭芥作为十字花科典型的避早
型早春短命植物 ,广泛分布于新疆准噶尔荒漠区。因其独特的生殖对策和生活史策略川 ,对荒漠干热
环境具有较强的适应能力 。分析粗果庭芥的染色体信息 ,有助于深人了解其进化发育及亲缘关系 ,可以
为系统分析十字花科庭芥属植物的起源进化与系统发育提供参考依据 。由于粗果庭芥染色体较小 ,较
难观察 ,目前尚未有对粗果庭芥染色体核型的详细资料和庭芥属其它物种染色体核型的相关报道 。研
究通过对粗果庭芥染色体核型分析发现 ,该植物染色体的数目与王永 〔” 的报道相同 进一步的观察数
12 期 李玲等 荒漠十字花科植物粗果庭芥的核型分析
据表明粗果庭芥核型公式为 二 二 二 ,其基数为 ,为二倍体 ,且 对染色体全部为中部着丝
粒染色体 核型组成为 类型 ,不对称系数 。根据 的分类标准 ,核型的不对称程度
可分为 个等级 , “ 型为最对称型 , “ ”型为最不对称型 。粗果庭芥属 类型 ,为较对称核型
类 同时 ,依 。〔〕的标准 ,粗果庭芥核型不对称系数低于 ,对称性较高 。一般认为 ,染色体核型
进化趋势基本上是由对称向不对称方向发展 ,系统演化上处于比较古老或原始的植物 ,大多具有较对称
的核型 ,而不对称的核型则常见于衍生或进化程度较高级的植物 。在植物染色体的演化过程中 ,多
倍体进化几乎不可逆 ,二倍体种是相对古老和原始的祖先种 〔` 。因此依据粗果庭芥的核型特征可推测
其在系统演化上可能属于较原始的种类 。
结 论
研究分析了该植物的染色体核型 ,鉴于该植物的二倍性 ,作为荒摸十字花科早春短命植物 ,开展遗
传抗逆性研究相对容易得多 。当然还需要对其基因组大小以及其它遗传学信息展开分析 。同时 ,实验
室对比观察不同浓度 胁迫下拟南芥和粗果庭芥的生长表型 ,发现粗果庭芥对盐的耐受性明显高于
拟南芥 。研究结果充实了该植物的染色体核型分析内容 ,同时为开展粗果庭芥及其它荒漠十字花科植
物的抗逆遗传学研究和综合利用提供了细胞遗传学依据 ,也为分析十字花科植物系统发育和亲缘关系
提供参考依据 。
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