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Study on chromosome counts and the karyotype of some species of Fagaceae in Fujian Province

福建壳斗科部分植物染色体计数及核型分析



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(2):198— 201 2009年 3月
福建壳斗科部分植物染色体计数及核型分析
王 妍l,陈 辉2*,陈世品 ,刘杏娥0
(1.中国林业科学研究院 木材工业研究所,北京 100091;2.福建农林大学
作物学院,福州 350002;3.国际竹藤网络中心 ,北京 100102)
摘 要 :采用去壁低渗法处理根尖细胞,得到了壳斗科 13种植物分散较好的细胞 中期分裂相,并分析了其中
9种植物的染色体数 目、随体数 目和位置、核型公式、核型类型、臂 比、相对长度 、着丝点指数 、核型不对称系数
等内容。结果表明:除东南石栎属 1B型外,其他均属2B型,K(2n)一24,在植物界属小染色体类型。
关键词 :壳斗科 ;染色体数 目;核型分析
中图分类号 :Q943 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2009)02一O198—04
Study 0n chromosome counts and the karyotype
n ● n 1r1 ● 1r1 ● ● 1r’ ●
0t S0ⅡIe soecles ot a~aceae in tI Ullan rr0VlnCe
Ⅵ NG Yan1,CHEN Huie ,CHEN Shi—Pine,LIU Xing-E3
(1.Research Institute 0_厂Wood Industry,Chinese AcademY of Forestry,Beijing 100091,China;
2.Colege of Crop Science,Fujian Agricultural and Forestry University,Fuzhou 350002,
China;3.International Center for Bamboo and Ratan,Beijing 100102,China)
Abstract:Chromosome counts of 4 species and cytological characteristics of the top of roots of 9 species of the
Fagaceae were investigated by using the method of wal degradation and hypotonic treatment,and the tests got
clear mitotic metaphase of cells.The chromosome number,the number and position of SAT,the karyotype for—
mulae,the karyotype classification,arm ratio,relative arm length,index of centromere and karyotypie anisom—
erous index,etc were analyzed.The results showed that the chromosome counts of 1 3 species are K(2n)一24
and Castanopsis tibetana,C.fordii,C.fabric,C.carlesii,C..fissa,C.jucunda,C.1amontii and Fagus longi—
petiolata are 2B,and Lithocarpus harlandii is 1B.
Key words:Fagaceae;chromosome number;karyotype
壳斗科(Fagaceae)植物 900余种,我国有 300
余种 ,由于地理 隔离及物种进化等原因,科内各属之
间以及与相近科的划分 ,一直存在很大争议 ,不同学
者从不同角度进行 了相关探讨。壳斗科植物不仅有
重要的经济林树种,如 :锥栗 、板栗等 ,且绝大多数是
重要的造林阔叶树种,因此,对其核型的全面研究具
有重要价值。目前,国外已有不少报道(Moore,
l982;郑乐怡,1987;Armstrong Wylie,1965;Me~
hra等 ,1972;Johnson等,l989),这些研究均报道了
染色体数 目,但未作核型分析。虽然国内学者(刘一
樵等,1984;陈祖松 ,1986;吴若菁等,1991;曹明等 ,
2000;杜风国等 ,1995;陈升振等,1990)对栎属、栗属
和栲属的部分种进行了核型分析,但这些仅是少数
种,尤其是与其它阔叶树种如樟科、木兰科、菊科等
相比(王亚玲等,2005;孟爱平等,2006;谢珍玉等,
2003;何子灿等,2006),壳斗科属间核型分析研究甚
收稿日期 :2007—09—21 修回日期 :2008—08—19
基金项目:国家林业局“948”项 目(2006—4—16);国家林业局林木培育实验基金(2005—01)[Supported by“948”hem of State Forestry Administration of
China(2006—4—16);the Foundation Item of Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation,State Forestry Administration of China(2005一O1)]
作者简介:王妍(1975一),女,内蒙古包头市人,博士,助理研究员,研究方向为森林培育。
*通讯作者(Author for coresp0ndence,E-mail:wykel1)r@126.com)
2期 王妍等 :福建壳斗科部分植物染色体计数及核型分析 199
少。本研究针对核型分析研究中的空 白,依据 1982
年修订的福建植物志,对福建部分壳斗科植物的染
色体数量及核型做 了初步的研究与探索。
1 材料与方法
树种经福建农林大学林学院陈世品鉴定。将贮
藏种子置于培养床或发芽皿中,25~27℃下催芽,
待侧根长达 I~2 cm 时,截取其根尖 0.5~I cm段
为实验材料。针对壳斗科植物染色体较小的特点,
采用去壁低渗法得到分散较好的中期分裂相,采用
尼康(Nikon)倒置连机显微镜摄影。采集地见表 l,
标本存于福建农林大学林学院生理生化实验室。染
色体数据为 5个细胞的平均值。本文对栲属的 8个
种、青冈属的 3个种、水青冈属的 1个种、石栎属的
1个种的根尖细胞制片镜检,选取染色体分散良好,
着丝点清晰的中期分裂相显微摄影 (图版 I),对部
分分散较好的染色体照片进行测量,同源染色体配
对,绘制核型模式图,分析其中9个种的核型特征。
表 1 材料来源
Table 1 Origin of materials studied
分类群 Taxon 凭证标本 Voucher
大叶锥 Castanopsis tibetana
南岭锥(栲)c.fordi
罗浮锥 C.fabric
米槠 C.carlesii
闽粤栲 C.fissa
东南锥 C.jucunda
苦槠 C.sclerophyla
拉氏栲 C.1amontii
小叶青冈 Cyclobalanopsis
青冈 C.glauca
卷斗青冈 C.pachyloma
水青冈 Fagus longipetiolata
东南石栎 Lithocarpus harlandii
王妍(Y.Wang)0703
王妍(Y.Wang)0401
王妍(Y.Wang)0716
王妍(Y.Wang)0042
王妍(Y.Wang)1006
王妍(Y.Wang)1203
王妍(Y.Wang)1303
王妍(Y.Wang)1408
王妍(Y.Wang)0206
王妍(Y.Wang)0201
王妍(Y.Wang)161O
王妍(Y.Wang)1109
王妍(Y.Wang)0516
注:以上标本采集地均为福建建殴万木林
Note:The origin of materials is Jianouwanmulin in Fujian
表 2 种问核型特征比较
Table 2 Comparing on karyotypic characteristics among species
分类群
Taxon
核型公式
Karyotype formula
K(2n)一 24
翌 鏖 v~ar誊yo-
C
系数组成 t
ypeo nstitution of cla s sifi~
relative length
cation
2 结果与讨论
本文核型分析结果见表 2和图版 I,壳斗科植物
核型属于对称核型,按 Stebbins的分类法 ,属最原始
的植物进化类型。通过结果分析可知,在 同一属内,
种间略有差异,栲属 8种植物染色体数目稳定,均为
2n=24(米槠只作染色体计数);核型公式相近,全部
由中部着丝点染色体(m)和近中部着丝点染色体
(sin)组成,但数量不相同;核型类型均为2B;大叶锥、
苦槠有 2对随体,闽粤栲、拉氏栲有 1对随体,南岭
栲、罗浮锥、东南锥无随体,且位置有很大的差异性;
平均臂比变化范围为 1.34~1.42,最长与最短染色体
比值变化范围为2.34~2.51,着丝点指数变化范围为
42.08 ~ 44.O9 ,核 型不 对称 系 数 变化范 围 为
55.69 ~57.77 ;相对长度变化范围相近,其中大
叶锥、罗浮锥、闽粤栲、拉氏栲 4个种的相对长度组成
相同,为4L+8M2+8M1+4S,南岭栲为 4L+6M2+
10M1+4S,东南锥为 2L+lOM2+10M1+2S,苦槠为
4L+6M2+12Ml+2S。
青冈属的3个种在制片中没有得到清晰的中期
分裂来做核型分析,因此只作了染色体计数,均为2n
===24(图版 Ⅱ)。
水青冈染色体数目为2n=24,核型类型为2B,核
型公式为:20m(2SAT)+4sin,由中部着丝点染色体
(m)和近中部着丝点染色体(sm)组成。
体比;}w
200 广 西 植 物 29卷
图版 I 壳斗科 9种植物核型图 A.大叶锥;B.南岭栲;C.罗浮锥;D.闽粤栲;E.拉氏栲;F.东南锥;G.苦槠;H东南石栎;I.水青冈。
Plate I Karyotypes of 9 species of Fagaceae A.Castanopsis tibetana;B.Castanopsis]ordi;C.Castanopsis jab,~;D.Castanopsis fissa;
E.Castanopsis lamonti; Castanopsisjucunda;G.Castanopsis sclerophyla;H.Lithocarpus harlandii;I.Fagus longipetiolata.
东南石栎染色体数目为 2n一24,核型类型为
lB,核型公式为:20m(2SAT)十4sm,由中部着丝点
染色体(m)和近中部着丝点染色体(sm)组成,有一
对随体。
2期 王妍等 :福建壳斗科部分植物染色体计数及核型分析 2O】
图版 Ⅱ 壳斗科 4种植物中期分裂相图 1.米槠 ;2.青冈;3.卷斗青冈;4.小叶青冈。
PlateⅡ Mitotic metaphase of cells of 4 species of Fagaceae 1.Castanopsis carlesii;2.Cyclobalanopsis glauca;3.Cyclobalanopsis
pachylorna;4.Cyclobalanopsis gracilis.
相似的核型特征表明这些种有着共同起源和较
近的亲缘关系。同时也说明壳斗科植物染色体进化
速率很慢,是相对稳定的原始类群,它们与草本类群
相比,进化速度要慢得多。虽然有无随体及随体的
数目、位置可作为属内种间核型区分的一个重要指
标,不过在观测中也发现,即使有随体的种,在个别
制片中也有未发现随体的,或者随体的位置也略有
不同,这可能与随体被重叠看不见或丢失有关。所
以只有大量的观测制片才能得出科学准确的结果
(Song等,2002;刘启新等,1999)。
参考文献:
Armstrong JM ,Wylie AP.1965.A new chromosome number in
the family Fagaceae[J].Nature,205:1 340—1 341
Cao M(曹明),Zhou ZK(周浙昆).2000.A karyotype analysis of
species of the Quercu~from China(中国栎 属九种植物 的核型
分析)EJ].Guihaia(广西植物),20(4):341—345
Chen SZ(陈升振),Chen ZY(陈忠毅),Huang XX(黄向旭),eta1.
1990.Fifty taxa chromosome counts(五十种植物 的染色体计
数)[J].Guihaia(广西植物),10(1):33~37
Chen ZS(陈祖松).1986.Karyotype analysis in C.astanca mallis—
siIH~and henryi(板栗 和锥 栗 的染色 体组 型分析 )
_J].J Fujian Coll F(J (福建林学院学报),6(2):33—37
Du FG(杜风国),Liu JS(~0继生),Wei ZY(魏子玉).1995.A kary—
otype analysis of Quercus giliana(川西栎的细胞核型分析)[J].
J Yanbian Agr Coll(延边农学院学报),17(4):208—210
He ZC(何子灿),Li Y(李勇),Yah B(闫斌),et a1.2006.Karyotype
analysis of five species in Osmu,~la(五种紫萁属植物的核型分
析)[J].Acta Pkytotax Sin(植物分类学报),44(6):617-626
Liu YQ(刘一樵),Wang LM(王 良民),Li (李懋学 ).1984.
Karyotype analysis of 8 species of genus Quercus in Beijing(Jg京
栎属 8个种的核型分析)[J].J Beijing Fore Col(北京林学
院学报),4:44—5o
Liu QX(刘 启新),Hui H(惠红 ),Liu MH(刘梦 华).1999.A
study on the karyotype of ehnia litoralis and its chromo-
characteristics and evolutionary significance(稀有濒危植物珊瑚
菜的染色体特征及其演化地位)EJ-I.Guihaia(广西植物),19
(4):344~348
Mehra PN,Hans AS。Sareen TS.1972.Cytomorphogy of Himala—
yan Fagaceae[J].SilvaeGenetica,21:3~4
Meng AP(盂爱平),Wang HC(:V恒昌),Li JQ(李建强),et a1.
2006.A karyomorphological study of 40 species in n genera of
the Magnoliaeeae from China(中国木兰科 n 属 4O种植物的核
形态研究)[J].Acta Phytotax Sin(植物分类学报),44(1):47
— 63
Moore DM.1 982.Flora Europaea Check-list and Chromosome In-
dex[M].London:Cambridge University Press
JohnsonⅣ F,Kenson AY.Bennett MD.1989.Voanioal a gerar—
di has the highest known chromosome number in the monocoty—
ledons[J].Genome,32:328—333
Song BH,Zhang XJ,Li FZ.2002.Chromosome numbers of 1 4
species in Amaranthus from China[J].Acta Phytotax Sin(ga物
分类学报),40(5):428—432
Wang YL(王亚玲),Zhang SZ(张寿洲),Li Y(李勇),et a1.2005.
Chromosome numbers of 13 taxa and 12 crossing combinations in
Magnoliaceae(木兰科 13个分类群和 12个杂交组合的染色体数
目)_J].Acta Phytotax Sin(植物分类学报),43(6):545-551
Wu RJ(吴若菁),Zheng QF(郑清芳 ).1991.Karyotype analysis
of Castanopsis kawakami and Castanopsis,“rgesii(壳斗科格
氏栲和栲树的核型分析)[J].J Fujian Coll Fore(福建林学院
学报),11(4):428—432
Xie ZY(谢珍玉),Zheng CM(郑成 木).2003.Cytological studies
on 13 species of Compositae from Hainan,China(中国海南岛 l3
种菊科植物的细胞学研究)[J]。Acta Ph3~otax Sin(植物分类
学报),41(6):545—552
Zheng LY(郑 乐 怡).1987.The theory and method of animal
clustering[M].Highcr Education Press(高等教育出版社)