全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 26(5)：573— 575 2OO6年 9月
Hystrix patula与P D JP．D g JP．
libanotica属间杂种的细胞学研究
余小芳，周永红 ，张海琴，丁春邦，袁 明
(四川农业大学 小麦研究所，四川 都江堰 611830)
摘 要 ：为研究猬草 Hystrix patula的染色体组组成，进行 了 H．patula与 Ps8“d0r08g”8r libanotica的人
工杂交，获得杂种 F1，观察了亲本和杂种 F1花粉母细胞减数分裂染色体配对行为。杂种 F1染色体配对较
高，84 的细胞形成7个或7个以上二价体，其构型为6．08 I+7．48Ⅱ，C-值为0．69。结果表明，H．patula含
有 St染色体组。
关键词 ：Hystrix patula；Ps8“d0r08g 8r libanotica；属间杂交；减数分裂；染色体组
中图分类号 ：Q942 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—3142(2006)05-0573—03
Cytogenetic study on intergenetic hybrids between
Hys trix patula and P DJP．D g JP．
libanotica(Poaceae：Triticeae)
YU Xiao—fang，ZHOU Yong—hong ，ZHANG Hai—qin，
DING Chun—bang。YUAN Ming
(Triticeae Research Institute，Sichuan Agricultural University，Dujiangyan 611830，China)
Abstract：In order to determine the genomic constitution of Hystrix patula Moench，the generic hybridization
between H．patula and Ps已z‘d0r0已g 已r libanotica(Hack．)A．L6ve was carried out．Hybrids were obtained
successfuly and chromosome pairing behaviors in the hybrid F1 were investigated．The chromosome pairing at
M I of PMCs in F1 hybrids was relatively high，and 84 of PMCs showed 7 or> 7 bivalents per cel1．Meiotic
configurations were 6．08 I+7．48 I，with a C-value of 0．69．The results indicate that H．patula and P．1iban—
otica share one St genome．
Key words：Hystrix patula；Ps已z‘d0r0已g 已r libanotica；intergeneric hybrids；meiosis；chromosome pairing
猬草属(Hystrix Moench)是禾本科 (Poaceae)
小麦族(Triticeae)的一个多年生小属。形态上具有
强 烈 退 化 的 颖 或 无 颖 ，模 式 种 为 H．patula
Moench。本属约有 6种 3变种，主要分布于亚洲和
北美，中国有 3种(Baden等 ，1997)。Church(1967)
报道 H．patula和 Elymus canadensis L．有 比较近
的亲缘关系，具有相似的染色体组组成。Dewey
(1982，1984)认为披碱草属 Elymus L．具有 StH染
色体组 ，Hystrix模式种 H．patula同具 StH 染色
体组，而将 Hystrix放在 Elymus中。L6ve(1984)
收稿日期 ：2005—03-15 修回日期 ；2005一IO一26
基金项目；国家 自然科学基金(30270099，30470135)；长江学者和创新团队发展计划(IRT 0453)；四川省教育厅重点项 目(05—03)
[Supported by National Natural Science Foundation of China(30270099，30470135)；Program for Changjiang Scholars and Innovative
Research Team in University(IRT 0453)；Key Projcot of Education Department of Sichuan Province(05—03)l
作者简介 ；余小芳(1982一)，女 ，四JI德阳人，硕士研究生，主要从事资源植物学研究 。
通讯作者(Author for correspondence，E—mail；Zhouyh@sicau．edu．cn)
维普资讯 http://www.cqvip.com
574 广 西 植 物 26卷
将 Hystrix作 为 Elymus的一 个组，即 Elymus
sect．Hystrix(Moench)A．L6ve来 处 理。但 是
Jensen等(1997)和张海琴等 (2002)研究表明，猬草
属 的 一 些 物 种 H．coreana(Honda)0hwi，H．
duthiei(Stapf) Bor，H．duthiei(Stapf)Bor ssp．
1ongearistata(Hack．)Baden，Fred．& Seberg不具
StH染色体组，而含有新麦草属(Psn￡^ r0s￡n s
Nevski)的 Ns染色体组。因此，为证实 H．patula
是否具有来 自拟鹅观草属(Pse 0r0eg，zPr Ⅱ(Nevs—
ki)A．L6ve)的 St染色体组，我们将它与拟鹅观草
属的二倍体物种 P．1ibanotica(Hack．)A．L6ve进
行了人工属间杂交，成功地 获得 了属 间杂种 F。植
株，并对杂种 F。花粉母细胞减数分裂中期 I染色体
配对行为进行了分析 。
1 材料和方法
1．1材料
H．patula来 自美国，P．1ibanotica来 自伊朗，
均由美国种质资源库(National Germplasm Reposi—
tories，USA)提供，栽种于四JI农业大学小麦研究所
多年生种质圃。凭证标本存四JI农业大学小麦研究
所植物标本室(SAUTI)。
1．2方法
1．2．1杂交 以 H．patula为母本 ，P．1ibanotica为
父本，对母本小花人工去雄，套以玻璃纸袋隔离，当
柱头张开后 ，授以父本新鲜花粉。成熟时收获杂交
种子。
1．2．2染色体配对分析 取杂种 F。植株减数分裂
盛期的幼穗，用卡诺氏1I(乙醇 ：氯仿 ：冰醋酸=6
：3：1)固定，24 h后转入 75 酒精，贮藏于 4℃冰
箱中备用。改良苯酚一品红染色 ，压片观察，并统计
亲本和杂种 F。的花粉母 细胞减数分裂 中期 I染色
体配对行为。c一值(平均染色体臂配对频率)的计算
按 Kimber等(1981)的方法 。
2 结果与讨论
亲本和杂种 F。花粉母细胞减数分裂 中期 I染
色体配对结果列于表 1。从表 1可以看出，亲本的
减数分裂正常。杂种 F。体细胞为稳定的 2n=3x一
21条染色体，花粉母细胞减数分裂中期 I，平均每
个细胞形成 6．08个单价体，其变化范围为 1～13；
7．48个二价体，变化范围为 4～10，其中环状二价体
为 2．24，棒状二价体为 5．24(图 1：A，B)；34 0,4的细
胞形成 7个二价体(图 1：c)，最高的形成 10个二价
体(图 1：D)。没有观察到多价体。平均每细胞交叉
数为 9．72，C-值为 0．69。减数分裂后期 Ⅱ出现数 目
不等的落后染色体和染色体桥(图 1：E)，四分体时
期有微核 出现(图 1：F)。
图 1 H．patula和P．1ibanotica的杂种 F1花粉母细胞减数分裂中期 I染色体配对
Fig．1 Chromosome pairing at M I of PMCs in F1 hybrids of H．patula×P．1ibanotica
A，B：11 I+5Ⅱ；C：7I+7Ⅱ；D：1 I+l0Ⅱ；E：落后染色体桥及染色体(Lagging chromosomes and
chromosome bridge)；F：四分体时期有微核(A tetrad with micronuclei)。
种间杂种减数分裂染色体配对规律，反映了物
种间染色体的同源程度，其二价体和多价体形成的
数目是衡量物种之间亲缘关系的基础，这种分析方
法已广泛用于小麦的系统分类、种系发生、属间关系
和演 化 规 律 等 方 面 的研 究 (Dewey，1982，1984；
Wang，1992；周永红等 ，1999；张海琴等，2002)。本
研究中，杂种 H．patula×P．1ibanotica花粉母细胞
减数分裂中期 I染色体配对程度很高，构型为 6．08
I+7．48Ⅱ，有三分之一的细胞形成 7个二价体，
C一值为 0．69。结果表明 H．patula有一组染色体组
维普资讯 http://www.cqvip.com
5期 余小芳等：Hystrix patula与Ps oroPg Pr 口libanotica属间杂种的细胞学研究 575
表 l H．patula和 P．1ibanotica和杂种 Fl花粉母细胞减数分裂中期 I染色体配对
Table 1 Chromosome pairing at M I of PMCs in H．patula，P．1ibanotica and their Fx hybrids
与 P．1ibanotica同源，即 H．patula含有 P．1iban—
otica的 St染色体组。
参考文献：
Baden C，Frederiksen S，Seberg O．1 997．A taxonomic revision
of the genus Hystrix(Triticeae，Poaceae)[J]．Nord J Bot，
17(5)：449—467．
Church G L． 1967．Taxonomic and genetic relationships of
eastern north American species of Elymus with setaceous
glumes[J]．Rhodora，69：121—162．
Dewey D R．1982．Genomic and phylogenetic relationships a—
mong North American perennial Triticeae．In：Estes J R，
Tyrl R J，Brunken J N(eds)．Grass and Grasslands：System—
atics and Ecology[M]．Norman：University of Oklahoma
Press：51— 88．
Dewey D R． 1 984． The genomic system of classification as a
guide to intergeneric hybridization with the perennial Trit—
iceae．In：Gustafson J P(ed)． Gene Manipulation in Plant
Improvement[M]．New York：Plenum Press：230——280．
Jensen K B，Wang R R—C．1997．Cytological and molecular evi—
dence for transferring Elymus coreanus from the genus Elymus
to Leymus and molecular evidence for Elymus callfornicus
(Poaceae：Triticeae)[J]．Int J Plant Sci，158(6)：872—877．
Kimber G，Alonso L G．1981．The analysis of meiosis in hy—
brids H1 tetraploid hybrids[J]．Canad J Genet Cytol，23：235
— 254．
L6ve A．1984．Conspectus of the Triticeae[J]．Feddes Rep-
ert，95(4)：425— 521．
Moench C．1794．M ethodus plantas horti botanici et agri mar—
burgensis a staminum situ describendi[J]．Margburgi Cat-
torum ：209— 280．
W ang R R—C． 1 992． Genome relationship in the perennial
Triticeae based on diploid hybrids and beyond[J]．Heredi-
tas，116：133— 136．
Zhang HQ(张海琴)，Zhou YH(周永红)，Zheng YL(郑有 良)，
et a1． 2002． M orphology and cytology of intergeneric hy—
brids between Hystrix duthiei ssp．1ongearistata and Psa-
thyrostachys huashanica(Poaceae：Triticeae)(长芒猬草与华
山新麦草属间杂种的形态学 和细胞学研究)[J]．Acta Phy—
totax Sin(植物分类学报)，40(5)：421—426．
Zhou YH(周永红 )，Yang JL(杨俊 良)，Yah J(颜 济)，et a1．
1999． Biosystematic studies on Hystrix longearistata from
Japan and Hystrix duthiei from China(Poaceae：Triticeae)
(小麦族 下 Hystrix longearistata和 Hystrix duthiei的生
物系统学研究)[J]．Acta Phytotax Sin(植物分类学报)，37
(4)：386—393．
(上接第 482页 Continue from page 482)
of antibiotics on the transformation efficiency of plant tissue by
Agrobacteriumtumefaciens cels[J]．PlantSci，109：171——177．
Pena L，ervera M ，Juarez J，eta1．1997．Genetic transformation
of Lime：factors affecting transformation and regeneration
[J]．Plant Cell Reports，16：731—737．
Rogers S O，Bendich A T．1985．Extractlon of DNA from mil—
ligram amounts of fresh herbarium and mummified plant tis—
sues[J]．PlantMol Miol，5：69—77．
Sangwan R S，Ducrocq C，Sangwan—Norreel B S． 1993．
Agrobacterium—mediaed transformation of pollen embryos in
Datura innoxia and Nicotiana tabacum[J]．Plant Sin，95：
99一 l15．
Shao ZF(N~志芳)，Chen WY(陈伟元 )，Luo HL(罗焕亮)，et
a1．2003．Studies on the introduction of the cecropin D gene
into Eucalyptus urophylia to breed the resistant varieties to
Pseudomonas solanacearum(柞蚕抗菌肽 D基因转化桉树培
育抗青枯病株系的研究)[J]．Sci Silv Sin(林业科学)，38
(2)．92— 97．
维普资讯 http://www.cqvip.com