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宽叶韭居群间核型研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 22(4):345— 348 2002 年 7 月
宽叶韭居群 间核型研究
张绍斌 ,许介眉
(四川大学生命科学学院,四川成都 610064)
摘 要:对宽叶韭 1O个居群的核型进行了研究 ,结 果如 下 :四川武隆居群 2n一2x=22=16sm+6st;四川大
飞水居群 2n⋯2x 22 16sm+4st+2t(2SAT);四川I南川居群 2n⋯2x 22 2m+14sm+4st+2t;四川宝兴
居群 2n一2x=22— 14sm+6st+2t;四JI青神居群 2n一2x=22—2m+6sm+10st+4t;四JI沐川居群 2n一2x
一 22—2m+14sm+2st+4t;四JI屏山居群 2n一3x一33—3m+21sm+9st;云南西双版纳居群 2n一2x一22—
14sm+6st+2t(2SAT);广东乳源居群 2n⋯3x 33 21sm+ 6st+6t(3SAT);广西龙胜居群 2n⋯3x 33
21sm+6st+6t(3SAT)。研究表明,除四川屏山居群 、广东乳源居群、广西龙胜居群是三倍体外.其余均为二倍
体 。它们都属于 Stebbins的 3A型。此外 .宽叶韭的不同居群间还存在随体染色体和核型组成的多态性 。本文
最后讨论 了宽叶韭种内居群间核型分化的原因。
关键词:宽叶韭;核型多态性 ;倍性变化 ;随体染色体 ;种 内分化
中图分类号 :Q944 文献标识码 :A 文章编号 :1000—3142(2002)04—0345—04
A karyotypic study on popul ations of
Allium hookeri Thwaites
ZHANG Shao—bin,XU Jie—mei
(Colege of L Science,S~huan Un~ers#3,,Chengdu 610064,China)
Abstract:In the present paper,the karyotypes of ten populations of Alium hookeri Thwaites in Allium were
studied.The results are as folows:Wulong population:2n=2x=22—16sm+6st.Dafeishui population:2n一
2x= 22—16sm+4st+2t(2SAT).Nanchuan population:2n=2x= 22=2m+14sm+4st+2t.·Baoxing popula—
tion:2n= 2x一22—14sm+6st+2t.Qingshen population:2n=2x一22—2m+6sm+10st+4t.Muchuan popu—
lation:2n一2x=22—2m+ 14sm+ 2st+ 4t.Pingshan population:2n一 3x一33— 3m+ 21sm+ 9st.Xishuang—
banna population:2n一2x一22=14sm+ 6st+2t(2SAT).Ruyuan population:2n一3x一33— 21sm+ 6st+ 6t
(3SAT).Longsheng population:2n=3x= 33=21sm+6st+6t(3SAT).The other was diploid except Pingshan
population, Ruyuan population and Longsheng population were triploid. All the karyotypes belonged tO
Stebbins’3A type.In addition,there were polymorphism of satelite chromosome and polymorphism of chromo—
some type among populations of Allium hookeri Thwaites.Factors of intraspecific differentiation among the pop—
ulations of Allium hookeri Thwaites were discussed.
Key words:Allhtm hookeri thwaites;karyotypical polymorphism ;ploidy variation;satelite chromosome;in—
traspecific differentiation
收稿 日期:
作者简介:
基金项目:
2001一O7—27
张绍斌(1966一),男,Im J~l青川县人 ,Im+J~l大学生命科学学院九九级硕士生,植物学专业,植物系统与进化生物学方向。 *为
通讯联系人
教育部博士点基金资助项 目
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346 广 西 植 物 22卷
宽叶韭 (Alium hokeri Thwaites)隶属于葱属粗
根组 Sect.Bromatorrhiza Ekberg。分布于四川 、云南
(西北部)和西藏 (东南部)。生于海拔 1 50O~4 000
m 的湿润 山坡或林下 。斯里兰卡 、不丹 和印度的北
部也有分布。四川、云南、贵州、广西和广东等省栽
培作蔬菜食用 。虽然国内外一些学者对宽叶韭作
过染色体计数和核型报道。 ,但未见有关种内居
群间核型分化的研究。本研究旨在扩大居群采样基
础上,探讨宽叶韭在染色体水平上的种内分化问
题 。
1 材料和方法
宽叶韭 1O个居群的植物材料产地、海拔及凭证
标本见表 1。本研究采用植物染色体常规压片法。将
野外采集的植物材料栽培于四川大学实验地内,待
长出幼嫩根尖,上午 9~12时取材,用对二氯苯饱和
水溶液在冰箱中预处理 12~17 h,卡诺氏固定液
(冰醋酸:无水乙醇一1:3)固定 1O~12 h,在 7O 的
乙醇中保存备用。制片时,根尖用蒸馏水洗净,用
lmol/I 的盐酸于 6O。C恒 温解离 3~5 min,蒸馏水
漂洗 ,改 良石炭酸品红染色 ,常规压片、镜检 。每个
居群材料的染色体计数至少观察统计 30个完整的
中期分裂相。核型分析至少测量 5个细胞的染色体。
核型分析按李懋学和陈瑞阳确定的标准 。染色体
的相对长度 、臂 比及类 型按 I.evan等的命 名系统 。
核型类型参照Stebbins标准“”。
表 1 实验材料来源
Table 1 The origin of the materials
The vouchers are preserved in SZ(凭证标本藏四川I大学生命科学学院植物标本馆)
2 结果与讨论
2.1观察结果
宽叶韭 1O个居群植物染色体参数见表 2,核型
见图版 I。各居群的染色体核型特征见表 3。核型分
析表 明:1O个居群都属于 Stebbins的 3A型 ,大多数
染色体是 sm染色体。
2.2讨论
宽叶韭各居群的核型类型虽然都属于 Stebbins
的 3A型,但从表 3及图版 I可以看出,宽叶韭各居
群间存在分化。
2.2.1染色体倍性变化 我们所研究的十个宽叶
韭居群中,存在二倍体和三倍体两个倍性 的变化。
黄瑞复等的研究表明宽叶韭居群除存在二倍体和
三倍体外,还有四倍体居群(云南大理居群 2n一4x
一 44—4m+ 28sm+4st+ 8t) 。一般认为三倍体是
由二倍体和四倍体杂交而形成的。但我们所研究的
7个二倍体居群虽然都能开花,却不结实,它们靠无
性繁殖扩大居群。通过对不能正常结实的二倍体宽
叶韭花粉母细胞减数分裂时染色体行为观察,发现
染色体不能正常配对,除了有二价体外,还有三到
多价体;在染色体向两极移动时,出现了不同数目
的染色体桥和滞后的染色体;所形成的花粉粒中明
显看到微核存在;有时还发现一个花粉母细胞最终
形成四个以上的不正常花粉粒,其中有的只具微核
(图 1)。因此,三倍体宽叶韭的产生问题还有待进一
步研究 。
2.2.2核型组成的 多态性 从表 3可 以看 出,在所
研究的1O个居群中,它们的核型组成存在明显的差
别。除 四川宝兴居群和云南西双版纳居群相同,都
为 2n一14sm+6st+2t,以及广东乳源居 群和广西龙
胜居群相同,都为 2n=21sm+6st+6t外,其余的则
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4期 张绍斌等:宽叶韭居群间核型研究 347
随体染色体 sAT—chromosome(随体长度未计算在内)
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彼 此互不相 同。10个居群就 有 8个不 同的核型组
成,充分表明宽叶韭居群间核型组成的多态性相当
明显。洪德元认为染色体的结构变异是造成核型分
化的重要原因“”。宽叶韭各居群间所表现出的核型
组成多态性,无疑是由于染色体倒位、不等易位等
结构变异所致 ,从花粉母细胞减数分裂时 出现染色
体桥可以证实(图 1:1)。结构变异导致了染色体形
态、相对长度及臂比的变化,致使宽叶韭居群间存
在不同的核型组成 。
2.2.3随体 染 色体 多态性 我们的研 究中发现 :四
川大飞水居群 的 l1号染 色体 ,云南西双版纳居群 的
6号染 色体 ,广东乳源居群的 10号染色体和广西龙
胜居群的 8号染 色体的短臂上都具有明显的居 间随
体,其余居群未发现随体染色体。黄瑞复等曾报道
图 1 宽叶韭花粉母细胞减数分裂
Fig. 1 M eiosis of polen mother cel of Allium hookeri Thwaites
1.末期 I,示染色体桥和滞后的染色体;2.末期 II,示 6个不正常花粉粒和微核。
1.Telophase I showing chromosomal bridges and lagging chromosomes:2.Telophase II showing 6 abnormal pollen grains and micronuclei
了宽叶韭的随体染色体,指出宽叶韭核仁染色体的
次缢痕形成一个明显的变化系列,由显著到不显著
甚至消失。 。这与我们的研究结果基本一致,所以在
一 些居群 中可以清楚地观察到随体染色体 ,而在另
一 些居群中则不能观察到随体染色体。
2.2.4核型分化的原因 从以上研究可以看出,在
宽叶韭的居群之间存在着明显的核型分化。我们认
为促进和保存这种分化的原因主要有两方面。10个
供试居群分别采 自四川、云南、广东和广西,这些地
区的生境存在着明显差异。Tzanoudakis认为染色体
结构变异的原因与广布和生境多样性有关“ ,因此
不同的生境促进 了宽叶韭居群染色体结构变异的
发生 。染 色体 的结构 变异会导致减数分裂异常 ,降
低能育性,因此,具结构变异的个体常因不能正常
进行有性生殖而被 淘汰。前面提到,我们所研究 的
10个居群都不能正常开花结实,它们靠无性繁殖来
扩大居群。宽叶韭的这种无性繁育制度,有利于不
同居群保存它们染色体所发生的结构变异,从而使
宽叶韭居群间存在明显的核型分化。
参考文献:
(13许介眉.葱属(中国植物志第 14卷)[M].北京 :科学
(下转第 336页 Continue on page 336)
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张绍斌,等:宽叶韭居群间核型研究
ZHANG Sha0一bin,et a1.:A karyotypic study on populations of Allium hookeri Thwaites
图版 I
Plate I
1·南川居群 ;2·青神居群 ;3.宝兴居群 ;4.大飞水居群 ;5
. 沐川居群;6.武隆居群 ;
7·龙胜居群 ;8.西双版纳居群 ;9.屏 山居群 ;10
. SLNN~。
1.Nanchuan p0pulation;2·Qingshen population;3
. Baoxing population;4.Dafeishui p0pulati0n;5
. M uchuan
population;6· W ulong population;7
. Longsheng population;8.Xishuangbanna p0pulati0n;
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