免费文献传递   相关文献

Karyotypes of endangered plant Orchidantha chinensis(Lowiaceae)

濒危植物兰花蕉的核型研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(6):595— 598 2009年 9月
濒危植物兰花蕉的核型研究
闵伶俐 ,2,宋娟娟 ,廖景平1,陈忠毅1,唐源江l*
(1.中国科学院 华南植物园,广州 510650;2。中国科学院 研究生院,北京 100049)
摘 要:研究了濒危植物兰花蕉及其变种长萼兰花蕉的核型。结果表明,兰花蕉中期染色体的相对长度为
5.0O~7.78 m,核型公式为 2n=6x=54=23m+3sm(1sec)+lst(sec);而长萼兰花蕉中期染色体相对长度为
5.oo~7.92 m,核型公式为2n=6x=54—22m+4sm(2sec)+lst(sec)。按 Stebbins的分类,两者均属2A型
。 根据核形态的有关数据分析,进一步支持将长萼兰花蕉作为兰花蕉变种处理的观点。
关键词:核型 ;兰花蕉;兰花蕉科 ;
中图分类号:Q943 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2009)05—0595—04
Karyotypes 0f endangered plant Orchidan tha
’ ● ● / T ● 、
Ctttnensts LOWlaceae
MIN Lin Li1一,SONG Juan_Juan1,LIAO Jing-Ping1,
CHEN Zhong-Yi1.TANG Yuan-Jiang1
(1.South China Botanical Garden.the Chinese Academy of Science,Guangzhou 510650,China
2.GraduateUniversity oftheChineseAcademy ofSciences,B~jing100049。China)
Abstract~The karyotypes of endangered plant Orchidantlm chinensis and Q chinensis var.1ong/ 抛 were studied for
the firsttimeinthis paper.The resultsindicated thatmetaphase chromosomes of 0.chinensiswere ranged inlengthfrom
5.O0 tO 7.78 m,while those of O.chinensis vat.1ongisepala were ranged in ler】g出 from 5.00 tO 7.92 札 The l~ryo-
type of the former WaS formulated as 2n=6x=54=23m+3sm(1sec)+lst(see),that of the latter was form ulated as 2n
=6x=54=22m+4sm(2sec)+lst(sec).Both belong tO Stebbins’2A type.The conclusion that Q chinensis vat.
1ongisepala was considered as a variety WB$supported in light of the karyomorphological data in this paper.
Key words;Karyotype Orchidantha chinensis}Lowiaceae
兰花蕉属(Orchidantha)植物为多年生草本,隶
属于兰花蕉科(Lowiaceae),分布于东南亚,目前已
发表有16种2变种(Fang等,1996;Hohtum,1970;
Jenjitikul等 ,2002;Larsen,1961,1973,1993;
Nagamasu等,1999;Pedersen等,2001;Wu,1964;
Wu等,2000)。迄今为止,关于兰花蕉属植物的细
胞学研究资料仍然少而零碎。就现在的资料看,其
染色体基数为 n=9,而其倍数有两种,一为二倍体,
一 为六倍体,后者现仅在我国发现,即濒危植物兰花
蕉(Orchidantha chinensis)及其变种长萼兰花蕉
(0.chinensis var.1ongisepala)主要分布于广西和
广东,鉴于两者染色体倍数在该属的特殊性,本文拟
对其进行核型分析,以期为该类群植物的深入研究
提供资料。
1 材料和方法
材料采自中国科学院华南植物园姜园,原种引
自广东信宜和广西十万大山。凭证标本保存在中国
科学院华南植物园结构与发育研究组标本室(兰花
收稿日期:2008-05—12 修回日期 :2009一Ol一20
基金项目:中国科学院华南植物园启动项目(200705)[Supported by the Startup Found of South Chins Botanical Gardm。the cIiI e Academy of Science
(200705)]
作者简介:闵伶俐(1984一),女,湖北广水人 ,硕士研究生。主要从事结构与发育植物学研究 ,(E—maiI)ling1iminO8@126.com。
通讯作者(Author for corespondence,E—mail:yjtang@scbg.ac.cn)
596 广 西 植 物 29卷
2
1
O
1
2
2
1
0
1
2
A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 1 3 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3 14 15 1 6 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
图 1 核型模式图 A.兰花蕉;B长萼兰花蕉。
Fig.1 Karyotype idiograms A.0.chinensis;B.O.chinensis var.1ongisepala
表 1 兰花蕉及其变种长萼兰花蕉中期染色体参数
Table 1 Parameters of mitotic metaphase chromosomes in Orchidantha chinensis and O.chinensis vflr.1ongisepala
“ ”具次缢痕染色体 Showing chromosomes with secondary constrictions.
5期 闵伶俐等 :濒危植物兰花蕉的核型研究 597
表 2 兰花蕉及其变种长萼兰花蕉中期染色体参数
Table 2 Para【meters of mitotic metaphase chromosomes in O.chinensis and O.chinensis var.1ongisepala
蕉:广东信宜,唐源江 ,宋娟娟 0200l。长萼兰花蕉 :
广西十万大山,唐源江 ,宋娟娟 02002)。
切取植物生长旺盛的根尖,用 0.002 mol/L的
8一羟基喹啉于 4℃处理 2 h后转入新鲜卡诺 固定液
(甲醇 :冰醋酸 一3:1)固定 2 h以上 ,然后按庄东
红(1990)所用酶解方法制片,在显微镜下选择染色
体分散较好、着丝点清晰的中期细胞进行拍照并分
析,细胞样本数不少于 5个。染色体形态描述按
Levan等 (1964)标 准。染色 体类 型按 照 Stebbins
(1971)的分类方法进行分类。
2 实验结果
兰花蕉染色体的绝对长度范围 5.OO~7.78
m,核型公式 2n=6X一54—23m十3sm(1sec)+1St
(sec),平均臂比 1.39,最长染色体/最短染色体比为
1.56,观察到 2对随体染 色体(第 23对和第 27对)
(图版 I:A,B)。长萼兰花蕉染色体的绝对长度范
围5.00~7.92 m,核型公式 2n=6x一54—22m+
4sin(2sec)+l St(sec),平均臂比1.5l,最长染色体/
最短染色体比为 1.58,观察到 3对随体染色体(第
16对、第 24对和第 26对)(图版 I:C,D)。两者大
部分染色体的臂比值均小于 2,按 Stebbins的分类
法分类两者均属 2A型。两者的染色体参数和核型
特征见表 l和图 1。
3 讨论
Mahanty(1970)首次也是迄今为止唯一报道兰
花蕉属植物核型的学者,他研究了0.1ongiflora和
0.17a.rillarioide的核型,认为两者的染色体绝对长
度为 1.3~6.6 m,核 型公式 为 2n=18=6m_十
10sm十2st,其染色体是姜目中最大型的。我们对兰
花蕉及其变种长萼兰花蕉的核型研究结果显示,染
色体的绝对长度为 5.O0~7.78 m(0.c^ine7isis)和
5.00~7.92/xm(0.chinensis var.1ongisepala),两
者长度范围非常相近,结合整个姜 目目前已有的核
型研究数据(宋娟娟等 ,2003)来看,兰花蕉属植物的
染色体确属姜 目中最大型的。此外,按 Stebbins的
分类法 ,兰花蕉的核型明显属 2A型。
I,Il■I蕊_I奠一I^
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t1
lc I_蔓 -≮IIt■簟
15 t6 17 18 9 20 21 22 23 24 25
II_冀 If jI1.1I奠
1 2 3 4 5 6 7 B 9 10
1lI— _ -_
11 12 13 t4 15 46 17 18 t9 20
’I K1【 I
2,22 23 24 25 ze 2T D
图版 I 两种兰花蕉植物的核型
A,B.兰花蕉;C,D.长萼兰花蕉。(箭头所示为次缢痕)
Plate I Karyotypes of two species in Orchidantha chinensis
A,B.Orchidantha chinensis;C,D.Q chinensis var.1ongisepala.
(The secondary constrictions were marked using the arrows)
一 般而言,核型数据如染色体的相对长度、平均
臂比以及随体的数量及位置等被认为对鉴别种具有
重要意义。我们对兰花蕉的研究结果显示 ,兰花蕉的
核型公式 为 2n一6X一54—23m+3sm(1sec)+1st
(sec),其变种长萼兰花蕉为 2n=6x=54—22m+4sm
(2sec)+lst(sec),两者的主要差别在于随体的数量及
鼍 ¨ B
I”X
_ 住 ■ 孙
598 广 西 植 物 29卷
其着生位置,兰花蕉有两对具随体染色体,分别是第
23对和第 27对,而长萼兰花蕉有三对具随体染色体,
分别是第 l6、24和 26对(图 1)。而总体看不同染色
体间的变异幅度相对较小,如在平均臂 比、最长染色
体和最短染色体之间的比率及染色体型类别等方面
两者差异很小(表 2)。因此 ,从核型角度分析,有关数
据不足以支持将两者确立为独立的种 ,而进一步支持
吴德邻等(2000)将长萼兰花蕉作 为兰花蕉变种处理
的结论。
参考文献 :
Fang D(方鼎 )。Qin DH(覃 德 海).1996.Five new species of
monoc0tyledoneae from Guangm(广西单子叶植物五新种)[J].
Guihaia(广西植物),16(1):3—8
Hohtum RE. 1 9 70. The genus Ore’hidantha(Lowiaceae). Gar—
dengBuletin[J].Singapore.25:239—246
Jenjittikul T.Larsen K.2002.Orchidantha/betida(Lowiaceae)a
new species from Thailand[J].Nordic J Bot,22:405-408
Larsen K.1961.New species of Veratrum and 0r(hidantha from
Thailand and Laos[-j].Bot Tidsskri ,56:345—350
Larsen K.1973.A new species of Orchidantha(Lowiaceae)from
VietnamrJ].Adansonia.2:481—482
Larsen K. 1993. A new species of Orchidantha(Lowiaceae)from
Borneo[J].Nordic J Bot,13:285—288
Levan A,Fredga K,Sandberg AA. 1 964. Nomenclature for cen—
tromeric position on chromosomes[-J].Hereditas,52:201—220
Mahanty HK. 1970.A cytologicaI study of the Zingiberales with
special reference to their taxonomy[J].Cytologia.35:13—49
Nagamasu H,Sakai S. 1999. Orchidantha inouei(Lowiaceae),a
new species from 13orneo[-J].Nordic J Bot。19:149—152
Pedersen LB.200 1.Four new species of Ore hidantha(Lowiaceae)
from Sabah[J].Nordic J Bot,21(2):121—128
S0ng JJ,Tang YJ,Liao JP,et a1.2003.Chmmosome numbers of
Orchidantha(Lowiaceae)[J].Acta Bot Yunnan,25(5):6O9—612
Stebbins GL. 1971. Chromosomal Evolution in Higher Plants
rM_.London:Edward Arnold
Wu TL 1964.Lowiaceae new to the flora of China r门.Aeta
Phytotaxon Sin。9(4):335— 343
wu TL。Ktess WH.200O.Lowiaceae[A]//Wu zY。Raven PH.
Flora of China.Vo1.24[M].Beijing:Science Press,Beijing and
St.Louis.Missouri Botanical Garden Press.319.
Zhuang DH.Akira,Masashi Ishida.1990.Chromosome numbers
of Diospyros kaki Cuhivarsl-j].J Japanese Society Hort Sci,59
(2):289—297
(上接第 630页 Continue from page 630)
技术[J].中国农技推广 。l2:34—35
雷红松.2005.青蒿栽培技术[J].特种经济动植物。6:23—24
Huang ZF(黄正方).Zheng GH(郑贵华).Li CD(李成东).et a1.
】997.A study on factors influencing Artemisinin content of Ar—
temisia annual(影响青蒿成分青蒿素含量的因素研究)[J].J
Southwest Agric Univ(西南农业大学学报)。19(1):93—94
Li F(李锋)。Wei X(韦霄),Xu CQ(许成琼),et a1.1997.The inves—
tigation on the forms of Artemisia annua1.in Guang~(广西黄花
蒿类型调查研究)[J].(~ihaia(广西植物),17(3):231-234
Geng s(耿飒 )。Ye HC(叶和春),Li GF(李国凤 ).el a1.2002.
Physiological and biochemical characteristics of Artemi.Ja annual
and its research progress(中药青蒿的生理生化特征及其研究
进展)[J].Chin J Appl EH~)iton Biol(应用与环境生物学报).
8(1):90—97
Liu CZ(刘春朝).Wang YC(王玉春),Ouyang F(欧阳藩),et a1.
2003.Advances in artemisin in Research(青蒿 素研 究进 展)
r门.ProGress in Chevnistry(化学进展),11(1):4l一48
Liu CZ(刘春朝).Wang YC(王玉春).Kang XC(康学春).1999.
Investigation of light,temperature and cultivated modes on
growth and artemisinin synthesis of Artemisia annual shoots(适
于青蒿芽生长和青蒿 素积 累的光 、温和培养方式探讨)[J].
Acta Phytophysiol Sin(植物生理学报),25(2):105—109
Wang MQ(王梦琼).2004.Tissue cultivation and plant regenera—
tion of the TCM herbal plant ArtevnisiaⅡ” ““(青蒿的组织培养
及植株再生)[J7.J Beijing Univ TCM(北京中医药大学学
报).27(2):74—75
Wei x(韦霄)。Li F(李锋),Xu CQ(许成琼),et a1.1 997.Study
on bi0logica1characteristics of Artemisia annual(黄花蒿生物学
特性研究)[j].Guihaia(广西植物),17(2):166—168
Yang SP(杨水平).Yang X(杨 宪),Huang JG(黄建国),et a1.
2004.Advances in researches on artemisinin production(青蒿素
生产研究进展)I-j].Journal oJ Tropical and Subtropical Bot—
any(热带亚热带植物学报).12(2):】89—194
Yang HM(杨海梅),Li MS(李明思),Xie Y(谢云).2005.Exper—
iments on the water consumption and growth of Artemisia annu—
al L.(黄花蒿耗水及生长规律试验研究)[J].Journal oJ Shi—
hezi University(Natural Science)(石河子大学学报(自然科学
版)).23(3):339—341
ZhongGY(钟国跃).Zhou HR(周华蓉),Ling Y(凌云),et a1.
1 998.Investigation on ecological environment and quantitative a—
nalysis of anemisinin of Sweet W ormwood(Artemisia annua1)
(黄花蒿优质种质资 源的研究 )[J].Chinese Traditional and
Herbal Drugs(中草药).29(4):264—267