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安徽石蒜属4种植物核型研究



全 文 :安徽石蒜属 4种植物核型研究*
      孙叶根    郑 艳 张定成 邵建章
(安徽师范大学地理系 , 芜湖 241000)   (安徽师范大学生物系 , 芜湖 241000)
摘 要 本文分析了安徽境内石蒜属 Lycoris Herb.4 种植物的核型 , 并结合有关文献探讨它们的
核型变异。结果表明 , 乳白石蒜 L.albifolia Koidz.的核型为 2 n=19=3 m + 7 st +4 t + 5 T ,
属3B 型;中国石蒜 L.chinensis T raub.为 2 n=16=6 m + 10 T , 属 3B 型;石蒜 L.radiata
(L Her.)Herb.为 2 n=22=4 st + 18 t , 属 4A 型;换锦花 L.sprengeri Comes.ex Baker.为 2
n=22=2 st + 20 t , 属 4A 型。以上各种植物均未发现随体和次缢痕 , 通过核型比较 , 可见同种
不同居群间在染色体数和核型结构上均存在较大的变异。
关键词 石蒜属;核型;安徽
 1997-12-30收稿
 第一作者简介:孙叶根 , 男 , 1963年出生 , 硕士, 从事植物区系地理学、 细胞地理学 、细胞分类学和保护生物学研究。
*安徽省教委和安徽师大科研基金资助项目
Karyotypes studies of 4 species of Lycoris from Anhui
Sun Yegen
(Department of Geography , Anhui Normal University , Wuhu 241000)
Zheng Yan Zhang Dingcheng Shao Jianzhang
(Department of Biology , Anhui Normal University , Wuhu 241000)
Abstract In the present paper , the karyotypes of 4 species of Lycor is Herb.which are native
to Anhui are analyzed.The results are showed as follows:The karyotype of L .albif lora
Koidz.is 2 n=19=3 m +7 st + 4 t + 5 T , it belongs to Stebbins (1971)3B type;the
karyotype of L .chinensis T raub.is 2 n=16=6 m +10T , it belongs to 3B type;the kary-
otype of L .radiata (L Her)Herb.is 2 n =22=4 st +18 t , it belongs to 4A type;the
Karyotype of L .sprengeri Comes.ex Baker.is 2 n=22=2 st +20 t , it belongs to 4A type.
The satellites and the secondary const ritions cann t be found in the species of this paper.Based
on the comparative analysis , the karyotype variations in different populations of the 4 species are
discussed and it is found that the chromosome numbers and/or the karyotype are very variable in
Lycoris.
Key words Lycor is;karyotype;Anhui
石蒜属 (Lycoris Herb.)为东亚特有属〔1〕 , 全世界约有 20 余种 , 主产我国和日本〔2〕。该属
植物花朵色泽鲜艳 , 形态别致 , 可供庭园观赏;其鳞茎含石蒜碱 、 加兰他敏等多种生物碱 , 为临
广西植物 Guihaia 18 (4):363—367 1998 年 11月 
床治疗痢疾和小儿麻痹后遗症等疾病的要药〔2 , 3〕。
关于石蒜属植物的核型 , 国内外已有较多的报道〔3~ 17〕 , 但该属植物在染色体数目和核型上
存在着较大的变异〔3〕 。本文对安徽境内石蒜属 4种植物的核型进行分析 , 为进一步探讨石蒜属植
物的核型进化和种系发生提供必要的细胞学资料。
1 材料和方法
供试植物均系野生 , 材料来源见表 1 , 现栽种于安徽师大校园。凭证标本分别存安徽师范大
学地理系和生物系植物标本室。
表 1 石蒜属 4种植物的染色体参数
Table 1 The parameters of ch romosomes of 4 species of Lycor is Herb.
名称
Name
序号
No.
相对长度(%)
Relative leng th(%)
L +S=T
臂比
Arm
ratio
类型
T ype
名称
Name
序号
No.
相对长度(%)
Rela tive length (%)
L +S=T
臂比
Arm
ratio
类型
Type
  L .albif lora
(Langyashan wild
type , Shao Jianzhang
&Sun Yegen 970818)
  L .chi nensis
(Wuhu wild type ,
Zhang Dingcheng
950728)
1′ 5.51+5.37=10.88 1.03 m
2′ 5.44+5.30=10.74 1.03 m
3′ 4.92+4.85=9.77 1.01 m
4′ 5.39+0.00=5.39 ∞ T
5′ 4.67+0.00=4.67 ∞ T
6′ 4.41+0.00=4.41 ∞ T
7′ 4.17+0.00=4.17 ∞ T
8′ 4.01+0.00=4.01 ∞ T
1 3.96+0.72=4.68 5.50 st
2 3.86+0.65=4.51 5.94 st
3 3.76+0.68=4.44 5.53 st
4 3.71+0.70=4.41 5.30 st
5 3.74+0.57=4.31 6.56 st
6 3.73+0.51=4.24 7.31 t
7 3.73+0.45=4.18 8.29 t
8 3.51+0.60=4.11 5.85 st
9 3.27+0.48=3.75 6.81 st
10 3.31+0.44=3.75 7.52 t
11 3.14+0.44=3.58 7.14 t
1 10.85+9.35=20.20 1.16 m
2 10.17+9.53=19.70 1.07 m
3 9.48+8.87=18.35 1.07 m
4 9.28+0.00=9.28 ∞ T
5 8.84+0.00=8.84 ∞ T
6 8.43+0.00=8.43 ∞ T
7 7.66+0.00=7.66 ∞ T
8 7.54+0.00=7.54 ∞ T
   L .radiata
 (Huaining wild
 type , Sun Yegen
 970801)
  L .sprengeri
 (Langyashan wild
 type , Shao Jian
 zhang &Sun Yegen
 970807)
1 9.65+1.36=11.01 7.10 t
2 8.88+1.09=9.96 8.15 t
3 8.96+0.84=9.80 10.67 t
4 8.23+1.56=9.79 5.28 st
5 8.18+0.98=9.16 8.35 t
6 8.12+0.98=9.10 8.29 t
7 7.96+1.06=9.02 7.51 t
8 7.41+1.16=8.57 6.39 st
9 7.36+1.04=8.40 7.08 t
10 7.14+0.72=7.86 9.92 t
11 6.66+0.67=7.33 9.94 t
1 10.60+0.84=11.44 12.62 t
2 9.02+0.99=10.01 9.11 t
3 8.82+0.99=9.81 8.91 t
4 8.31+1.00=9.31 8.31 t
5 8.38+0.78=9.16 10.74 t
6 7.96+0.88=8.84 9.05 t
7 8.12+0.70=8.82 11.60 t
8 7.72+0.74=8.46 10.43 t
9 7.27+1.04=8.31 6.99 st
10 7.70+0.54=8.24 14.26 t
11 7.04+0.56=7.60 12.57 t
分别将各种石蒜的鳞茎水培发根 , 待根长至 1.5 cm 左右剪下 , 置于 250 mg/L 8-羟基喹啉
和 70 mg/L放线菌酮混合液中预处理 6 ~ 8 h , 用无水乙醇—冰醋酸 (3∶1)固定液固定 24 h , 转
入 70%酒精中于冰箱内保存备用。贮存的根用蒸馏水洗净后 , 转入 1 mol/L盐酸中于 60 ℃恒温
条件下解离 6 min , 水洗数次后用改良石炭酸品红液染色 , 切取根尖按常规制片法压片和镜检。
每种植物观察 50个以上中期分裂相进行染色体计数 , 并选取 5个分散良好的中期分裂相进行显
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微摄影和染色体长度测量 , 取其平均值供核型分析。核型分析中 , 染色体命名按 Levan 等
(1964)〔18〕 , 核型分类按 Stebbins (1971)〔19〕方法 , 核型不对称系数 As·k%值按 Arano (1963)〔15〕方法
计算 , 染色体相对长度系数 (I.R.L.)计算及长度类别划分按 Kuo S.R.等 (1972)〔20〕方法。
2 结果和讨论
所研究植物的体细胞染色体参数见表 1 , 核型模式图见图 1 , 染色体形态及核型图见图 2。
2.1 乳白石蒜 L .albif lora Koidz.
图 1 石蒜属 4种植物的核型模式图
Fig.1 The idiog rams of 4 species of Lycoris
1.L.albi f lora 2.L .chi nensis 3.L .radiata 4.L.sprengeri
体细胞染色体数目为 2 n=19 , 与刘
琰等(1989)〔3〕 的观察结果一致 , 而与 S.
Inariyana (1953)〔4〕 、 K.Nishikawa 等
(1979)〔5〕 、 Y.Furuta 等 (1989)〔6〕报道
的 2 n=17及 S.Kurita (1987)〔7〕报道的
2 n=17 &18 、 K.H.Tae等〔8〕报道的 2
n=18 不相同。说明该种的体细胞染色
体数目存在较大的变异。该种的核型公
式为 2 n=19=3 m +5 T +7 st +4 t ,
与刘琰等〔3〕报道的 2 n=19 =3 m +5 T
+11 t 不尽一致 , 其主要差异在于后者
不存在 st染色体 , 而前者的 st 染色体多
达 7条。表明琅琊山居群较刘琰等报道
的居群核型更趋对称。该种的染色体总
长度为 214.15 μm , 染色体长度变异范
围为 7.68 ~ 23.29 μm , 染色体长度比为
3.03 , 属 3B核型。核型不对称系数 As·
k%=78.09%。染色体相对长度组成为
2 n=19=3L +1M 2 +12M 1+ 3S , 核型二型性明显。
2.2 中国石蒜 L .chinensis T raub.
体细胞染色体数目为 2 n =16 , 与徐炳声等 (1984)〔9〕 、 陈耀华等 (1985)〔10〕 、 张定成
(1988)〔11〕 、 刘琰等 (1989)〔3〕的观察结果一致 , 未见非整倍性变异及随体和次缢痕。说明该种的
染色体数目比较稳定。该种的核型公式为 2 n=16=6 m +10 T , 与陈耀华等 (1985)〔10〕 、 刘琰
等 (1989)〔3〕的研究结果一致 , 而与徐炳声等 (1984)〔9〕报道的 2 n=16=6 m +8 t +2 t(SAT)、
张定成 (1988)〔11〕报道的 2 n=16=8 m +8 t及 S.Bose (1960 , 1963)〔16 , 17〕报道的 2 n=16=6 V
+2 v +8 I , 2 n=16=6 V +1 v +9 I等均有明显差异 , 其中与徐炳声等 (1984)〔9〕报道的杭
州植物园栽培材料主要区别在于芜湖野生居群中未见任何随体和次缢痕 , 而与张定成 (1988)〔11〕
安徽大别山材料及 S.Bose (1960 , 1963)〔16 , 17〕报道的材料主要区别在于芜湖野生居群中未见 v型
小染色体。由此可见 , 该种在核型结构方面不同居群间存在较大的变异性。该种的染色体组总长
度为 99.35 μm , 染色体长度变异范围为 7.49 ~ 20.07 μm , 染色体长度比为 2.68 , 属 3B核型。
核型不对称系数 As·k%=72.25%。染色体相对长度组成为 2 n=16=6 L +10 S , 为典型的二型
性核型。
365 4期 孙叶根等: 安徽石蒜属 4种植物核型研究
图 2 石蒜属 4 种植物的染色体形态和核型图
Fig.2 The morphology of somatic chromosomes and the karyotypes of 4 species of Lycoris Herb
1~ 2.L .albif lora 3~ 4.L .chi nensis 5 ~ 6.L.radiata 7 ~ 8.L.sprengeri
2.3 石蒜 L .radiata (L Her.)Herb.
体细胞染色体数目为 2 n =22 , 系二倍体 , 且数目很稳定 , 与邵建章等 (1994)〔12〕发现的二
倍体石蒜结果基本一致 , 尚未发现 2 n =21 + 1B , 2 n =22 + 1B 类型 , 而与徐炳声等
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(1984)〔13〕 、 陈耀华等 (1985)〔10〕 、 刘琰等 (1989)〔3〕报道的三倍体石蒜 2 n=33 不同。说明二倍
体石蒜在自然界中的存在同石蒜属其它种〔3〕一样具有一定的普遍性。该种的核型公式为 2 n=22
=4 st +18 t , 与邵建章等 (1994)〔12〕报道的安徽黄山居群中的 2 n=22=12 st + 10 t , 2 n=22
+1 B=6 st +14 t +2 T +1 B及安徽芜湖居群中的 2 n=21 +1 B=1 m +12 st +8 t +1 B
均有差异 , 其主要区别在于安徽怀宁凉亭居群中的 st染色体较黄山和芜湖居群少 , 而 t染色体较
后两者明显增多 , 且后两者中尚存在 sm或 T 染色体及m型 B染色体。由此可见 , 二倍体石蒜的
核型及染色体数目在不同居群间同样存在较大的变异性。该种的染色体组总长度为 84.73 μm ,
染色体长度变异范围为 6.21 ~ 9.33 μm , 染色体长度比为 1.50 , 属 4A 核型。核型不对称系数
As.k%=88.54%。染色体相对长度组成为 2 n=22=10 M2 +12 M 1 , 核型二型性不明显。
2.4 换锦花 L .sprengeri Comes ex Baker
体细胞染色体数目为 2 n =22 , 与徐炳声等 (1981)〔14〕 、 S .Kurita (1987)〔7〕 、 刘琰等
(1989)〔3〕观察结果一致。该种的核型公式为 2 n=22=2 st +20 t , 与徐炳声等 (1981)〔14〕报道的
2 n=22=2 st +20 t 及刘琰等 (1989)〔3〕报道的 2 n=22=22 t 基本相同。与前者的差异在于琅琊
山野生居群的 st染色体为第 9对;而杭州植物园栽培居群的 st 染色体为第 7 对;与后者的差异
在于浙江普陀山居群中不存在 st 染色体。这是否说明浙江普陀山居群较安徽琅琊山居群更趋不
对称 , 有待更进一步的研究。该种的染色体组总长度为 101.99 μm , 染色体长度变异范围为 7.75
~ 11.67 μm , 染色体长度比为 1.51 , 属 4A 核型。核型不对称系数 As.k%=90.94%。染色体相
对长度组成为 2 n=22=2 L +8 M 2 +12 M 1 , 核型二型性不明显。
参 考 文 献
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