全 文 ：新 疆 农 业 大 学 学 报　2008 ,31(6):8 ～ 11
Journal of Xinj iang Agricultural Universi ty
文章编号:1007-8614(2008)06-0008-04
新疆 8种十字花科植物的染色体数目
任洪岩 , 庹忠云 , 吾买尔夏提·塔汉 , 周桂玲
(新疆农业大学 草业与环境科学学院 ,新疆草地资源与生态重点实验室 , 乌鲁木齐　830052)
摘　要:　采用常规根尖压片法对十字花科 8 种植物的染色体数目进行了研究 , 试验结果表明 , 绒毛假蒜芥 2n =
14;无茎光籽芥 2n =14;扭果花旗杆 2n =14;厚壁荠 2n =14;对枝菜 2n =12;甘新念珠芥 2n =14;爪花芥 2n =
4x =28;涩芥 2n =4x =28。其中前 6种为二倍体 , 后 2种为四倍体;染色体基数除对枝菜 n =6 外 ,其余均为 n =
7 , 属较进化类型 , 8 种染色体数目均为首次报道。
关键词:　十字花科;染色体数目
中图分类号:Q949.748.3　　　　　　文献标识码:A　
Chromosome Numbers of 8 Species of Cruciferae in Xinjiang
REN Hong-yan , TUO Zhong-yun , Wumaierxiati· Tahan , ZHOU Gui-ling
(Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resource and Ecolo gy , Co llege of Pratacul tural and Envi-
ronmental Sciences ,Xinjiang Ag ricul tural Univer sity , Urumqi 830052 ,China)
Abstract:　The chromosome numbe rs of 8 species of Cruciferae in Xinjiang we re studied by ro ot tip meth-
od.The results show ed thatSisymbriopsis moll ipi la (Maximowicz)Bo tschantzev 2 n = 14 ,Leispora
ex scapa(C.A.Meyer)Dvorak 2 n =14 ,Dontostemon elegans Max im 2 n =14 , Pachypterygium multicaule
(Kar.et Kir.)Bunge 2 n =14 ,Cithareloma vernum Bunge 2 n =12 , Neotorularia korolkov i (Regel.E t
Schmalh)O.E.Schulz 2 n =14 ,Oreoloma v iolaceum Bo tschantzev 2 n =4x =28 , Malcolm ia a fricana
(Linn.)R.Br 2 n =4 x =28 w ere repo rted.The fir st 6 species we re diploid , and the last tw o we re te tra-
ploid.The basic number of chromosome of Cithareloma vernum was 6 , and the rest w ere 7 , all o f w hich
w ere the mo re evo lutionary types.The chromosome numbers of the 8 species of Cruciferae w ere reported
for the f irst time.
Key words:　C ruciferae;ch romosome numbe rs
　　十字花科为久已公认的自然科和世界性大科 ,
据最新资料记载全世界有 3 709 种 , 338 属[ 1] ,主要
分布在北温带 ,尤以地中海区为多 。该科形态特征
非常一致 ,很难与其它科混淆。传统分类主要依据
如果实和毛的类型 、胚根和子叶的位置 、每室中种子
的行数 、花色和蜜腺特征等 。但在族的划分 、某些属
之间的界定 、种的分类位置等方面依然存在着分
歧[ 2-4] ,使得属 、种数有较大的差异[ 5-7] 。
染色体研究可以为植物进化和系统发育研究提
供有价值的信息[ 8 , 9] 。由于十字花科的染色体较
小 ,多倍性和非整倍性现象普遍存在 ,因此十字花科
植物染色体的研究尚存在着较多空白。本研究对十
字花科 8种植物的染色体数目进行观察 、计数 ,8种
染色体数目均为首次报道 。为研究十字花科植物的
系统演化提供细胞学资料 。
1　材料和方法
实验所用材料来源见表 1 ,凭证标本存放于新
疆农业大学植物标本馆(XJA)。
收稿日期:2007-08-23
基金项目:国家自然科学基金项目(30660011);新疆农业大学草业科学国家重点学科项目
通讯作者:周桂玲 , E-mail:xjzhougl@yahoo.com.cn
　第 6 期 任洪岩 , 等:新疆 8种十字花科植物的染色体数目
表 1　8种十字花科植物的试验材料来源和染色体数目
Table 1　Origin of material and chromosome numbers of eight species of Cruciferae
种　　名　　　　 采集地 海拔(m) 凭证标本
绒毛假蒜芥 Sisymbriopsis mollipi la (M aximowicz)Bo tschantzev 塔什库尔干红旗拉甫 4 600 任洪岩 , 2007111
无茎光籽芥 Leispora exscapa(C A Meyer)Dvo rak 塔什库尔干红旗拉甫 4 600 任洪岩 , 2007049
扭果花旗杆 Dontostemon elegans Max im 阜康北沙窝 700 王永 , 2005468
爪花芥 Oreoloma v iolaceum Bo tschantzev 乌鲁木齐烈士陵园 890 王永 , 2005152
厚壁荠 Pachyp terygium multicaule(Kar et Kir)Bunge 石河子南山陵园 960 任洪岩 , 2007028
对枝菜 Cithare loma vernum Bunge 阜康北沙窝 650 王永 , 2005151
甘新念珠芥 Neotorularia korolkov i(Regel Et Schmalh)O.E.Schulz 乌鲁木齐雅山 840 任洪岩 , 2007028
涩芥 Malcolmia a f ricana(L inn.)R.Br 乌鲁木齐雅山 840 任洪岩 , 2007008
　　采用李懋学[ 10] 常规压片技术 ,具体步骤 ,利用
种子萌发取胚根为实验材料 ,种子在 25℃/15 ℃光
照培养箱里萌发 ,当胚根伸长1 ～ 2 cm 时取材 ,由于
十字花科植物种子较小 ,所以把材料整体放入预处
理液 0.002 mol/ L 8-羟基喹啉中室温处理 2 ～ 4 h ,
然后把材料放入卡诺氏(无水乙醇∶冰醋酸=3∶1)
固定液低温 4 ℃处理 3 ～ 24 h ,依次经过 50%酒精
冲洗 2次 ,蒸馏水 2次 ,后移入1 mo l/L 的盐酸解离
液内 ,在 60 ℃恒温水浴锅解离 5 ～ 10 min , 移入
45%的冰醋酸中软化 20 ～ 30 min ,最后用改良的卡
宝品红染色 5 ～ 24 h ,进行压片观察 ,选取中期分散
相好的染色体用 Motic显微摄影机拍照 。
2　结 果
2.1　绒毛假蒜芥 Sisymbriopsis moll ipi la (Maxi-
mowicz)Botschantzev
在《新疆植物志》[ 11] 中其属于小蒜芥属的葱岭
小蒜 芥(Microsisymbrium taxkorganicum Z X
An),在《Flora o f China》[ 6] 中将其合入假蒜芥属 ,该
种生长在亚高山草甸。产于新疆塔什库尔干县 。染
色体数目 2 n =2 x =14(图 1A),为首次报到。
2.2　无茎光籽芥 Leispora exscapa(C A Meyer)
Dvorak
在《中国植物志》[ 5] 中它隶属于条果芥属的无茎
条果芥(Parrya exscapa C A Mey),《Flora of Chi-
na》将其归入光籽芥属 。世界分布 6 种 , 中国产
4种 ,本种主要分布在新疆西部 ,生长在高寒荒漠带
的河滩沙砾地 、亚高山草甸 。染色体数目 2 n =2x
=14(图 1B),为首次报到。
2.3　扭果花旗杆 Dontostemon elegans Maxim
隶属于花旗杆属 ,世界分布 11种 ,中国均产 ,本
种分布甘肃的西北部和新疆。染色体数目 2 n =2 x
=14(图 1C),为首次报到 。
2.4　甘新念珠芥 Neotorularia korolkovi(Regel Et
Schmalh)O E Schulz
隶属于念珠芥属 ,世界分布 16种 ,中国产 6种 ,
本种主要分布甘肃 、新疆和青海 ,生长在荒漠带的绿
洲 、草原带到森林带下缘的广大地区。染色体数目
2 n =2x =14(图 1D),为首次报到。
2.5 　厚壁荠 Pachypterygium mult icaule(Kar et
Kir)Bunge
隶属于厚壁荠属 ,世界分布 3 种 ,中国产 2种 ,
在我国仅产于新疆 ,生长在荒漠草原 、荒漠的砾质及
半固定沙丘地段 。染色体数目 2 n =2x =14(图
1E),为首次报到。
2.6　对枝菜 Cithareloma vernum Bunge
在《中国植物志》它隶属于紫罗兰属的新疆紫罗
兰(Matthiola stoddart i Bge.),《中国高等植物》将
其归到对枝菜属 。本属世界分布 2 种 ,分布在中亚
和西南亚 ,中国产 1种 ,主要分布甘肃和新疆 。染色
体数目 2 n =2x =12(图 1F),为首次报到 。
2.7　爪花芥 Oreoloma violaceum Botschantzev
在《新疆植物志》它隶属于棒果芥属的黄花棒果
芥(Sterigmostemum f uhaiense H L Yang),《Flora
of China》将其归入爪花芥属 。世界分布 3种 ,中国
均产 ,本种只分布在新疆 ,生长在荒漠地带的石隙 。
染色体数目 2 n =4x =28(图 1G),为首次报到 。
2.8　涩荠Malcolmia a f ricana(Linn.)R Br
隶属于涩荠属 ,世界分布 35种 ,中国产 4种 ,分
布较广。染色体数目 2 n =4x =28(图 1H),为四
倍体 ,为首次报到。
9
新　疆　农　业　大　学　学　报 2008 年　
A.绒毛假蒜芥 〔Sisymbriopsis mol li pila (Maximow icz)Botschantzev〕;B.无茎光籽芥 〔Leispora ex scapa (C A Meye r)
Dvorak〕;C.扭果花旗杆(Dontostemon elegans Maxim);D.甘新念珠芥 〔Neotorularia korolkov i (Regel Et Schmalh)O.E.
Schulz〕;E.厚壁荠〔Pachy pterygium multicaule(Kar et Kir)Bunge〕;F.对枝菜(Cithareloma vernum Bunge);G.爪花芥
(Oreoloma violaceum Bo tschantzev);H.涩芥〔Malcolmia a f ricana(Linn.)R.Br〕
图 1　8 种十字花科植物有丝分裂中期染色体
Fig.1　Mitotic chromosomes of 8 species in Cruciferae
3　讨 论
本研究中的 8种十字花科植物 ,有 7种植物的
染色体基数 n =7 ,1 种 n =6。Warw ick 等[ 1] 对十
字花科染色体数目的统计中 ,十字花科植物的染色
体基数从 4到 13(17)都有 ,基数 n =8 的种占有很
高的比例 ,达 37%,而 Martin[ 12] 在研究拟南芥及其
近缘种时发现染色体基数 n =5 , 6 , 7 ,8 都存在 ,大
多数是 8 。通过比较 Arabidopsis thal iana (n =
5), A ly rata (n =8), A thal iana 和 Capsella ru-
bel la (n =8)的基因图谱 , DNA 序列系统发育
树[ 13] 后 ,推断染色体基数 n =8是祖先核型。根据
Martin
[ 12] 基数下降理论 , n =8是祖先核型 ,那么本
研究中的 8种十字花科植物就是相对进化的类型。
在供试 8种材料中有 6种为二倍体类型 , 2种
则是四倍体类型 。在植物染色体的演化过程中 ,多
倍体的进化几乎是不可逆的 ,二倍体种是相对古老
和原始的祖先种[ 14] 。说明本研究中的涩芥与爪花
芥是相对其余 6种较为进化 ,它们均是分布于海拔
较低的地区 。可以推断十字花科是起源于高海拔地
区并向低海拔地区发展演化的 ,这与王建林[ 15] 、王
永[ 16] 等十字花科的起源中心是青藏高原为主体的
西部高山和丘陵地区并向周围沿一定方向散布和演
化的观点是一致的。
本研究所研究的 8种十字花科植物分别隶属于
8 个不同的属 ,它们的染色体在形态上有着一定的
差异 ,这些属内其他种的染色体数目和形态如何 ,还
有待于通过更多材料以及进一步的核型分析来揭
示 ,为十字花科属的划分提供更多的细胞学证据。
10
　第 6 期 任洪岩 , 等:新疆 8种十字花科植物的染色体数目
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