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中国桤木属植物的细胞学研究(Ⅰ)



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 26(4):356— 359 2006年 7月
中国桤木属植物的细胞学研究(I)
任保青,刘 军
(四川农业大学 林学园艺学院 生态林业省级重点实验室 ,四川 雅安 625014)
摘 要:对桦木科桤木属自然分布于中国西南地区的4个种进行了细胞学研究,结果分别为:川I滇桤木K(2n)
一 56—30m+24sm+2st;桤木 K(2n)=56=38m+16sm+2M;蒙自桤木 K(2n)一56—28m+26sm+2st;毛桤
木K(2n)=56=42m+14sm;其中川I滇桤木的核型属于 2A型,其余均为 2B型;上述种类染色体数目均为 2n
一 56。4种材料的核型均为首次报道 。
关键词:桤木属 ;细胞学 ;染色体;核型
中图分类号 :Q942.4 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2006)04—0356—04
Cytological study 0n Alnus in China(1)
REN Bao—qing.LIU Jun
(College of Forestry and Horticulture,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China)
Abstract:Cytological studies of four Alnus species distributed in Southwest China were carried out.The chro—
mosome number of A.nepalensis was 56,not consistent with 28,the previous reported number.The chromo—
some numbers of three other species(A.ferdinandi-coburgii,A.cremastogyne,A.1anata)and the karyotypes
of the four Alnus species were reported for the first time.The karyotype formulas of them were as folows:A.
ferdinandi-coburgii K(Zn)一56—30m+24sm+2st,belonging to“2A”of Stebbins;A.cremastogyne K(2n)一
56=38m+16sm+2M ;A.nepalensis K(2n)一56—28m+26sm+2st;A.1anata K(2n)一56—42m+14sm;the
latter three species belong to“2B”of Stebbins.
Key words:Alnus;cytology ;chromosome;karyotype
桤木属(Alnus)植物有 4O余种,广泛分布于亚
洲、欧洲、北美及中南美洲,我国有 11种(匡可任等,
l979)。桤木属植物是新生代化石植物区系中的一
群重要植物,多数树种具固氮能力。其中桤木(Al-
nUS cremastogyne Burk.)已被列入我国“森林资源
发展和保护项目”(FRDPP)与造纸材基地建设的主
要树种(王军辉等,2000)。桤木属的细胞学研究,国
外仅见三种不同染色体数目即 28、42、56的报道
(Probatova等,l 989;Starodubtsev,l 997;Sandhu
等,1989;Chen等,2004),国内则尚属空白。基于对
桤木属植物细胞学方面的研究,本文首次报道我国
西南地区 4种桤木属植物的核型,为揭示种间关系
和系统发育提供必要的资料。
1 材料和方法
供试材料全部用种子发芽的根尖,凭证标本存
于四川I农业大学树木学标本室。
调制后的种子经0.5 高锰酸钾浸泡2 h后,于
28℃恒温发芽,待根伸长至 l cm左右,切取的根尖
用 0.002 mol/L的8一羟基喹啉溶液预处理 2.5 h或
饱和对二氯苯溶液 1.5 h,卡诺液固定 4 h以上,l
mol/L盐酸 6O℃处理 l0~15 min,卡宝品红染色 2
h,常规压片,光学显微镜下观察数码摄像,冰冻揭
收稿日期 :2005-03—07 修回 日期:2005-05-17
作者简介:任保青(1979一),男 ,山西寿阳人,硕士研究生 ,主要从事林木细胞学研究(E—mail)renba0qing20O2一n@sohu.corn或
j1iu2502@yahoo.Corn.cn。
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4期 任保青等:中国桤木属植物的细胞学研究(I) 357
片,岷山树胶封片。
染色体核型分析根据李懋学等(1985)的标准,
核型类型按 Stebbin(1971)的分类标准划分,采用
ZEISS染色体核型分析软件 IKAROS(中国科学院
成都生物所)进行测量、配对,核型不对称系数(As.
k 一长臂总长/全组染色体总长)按 ./~-ano的方法。
2 结果
这四种桤木属植物的核型参数见表 2,中期染
表 2 桤木属四种植物的核型参数
Table 2 Karyotype parameter of four species in Alnus
种名 序号 t

ive le
触ngthRela ( .,~tt类型 种名序号 柑对长度% 萎 簧 臂比 ) : :
一 : 类型 种名 序号 elative : Ara
r
t
m
R length f Cen io 类型
Species No. ⋯ ~:⋯ ⋯ ⋯ , ⋯ ,Type Species No. ⋯ : ⋯ , ⋯ ,TyP~
reIa【lVe I11~I~ L,Or~ / r~lauve m ere LOllg/
S L T length index Short) S L T length index Short)
川滇桤木 1 0.942 4.172 5.114 1.432 18.421 4.429 st 蒙自桤木 1 2.397 3.164 5.561 1.557 43.103 1.320 m
A. r- 2 1.884 2.961 4.845 1.357 38.889 1.571 m A. P 2 1.822 3.068 4.890 1.369 37.255 1.684 sm
dinandi 3 1.884 2.826 4.711 1.319 40.000 1.500 m lensis 3 1.438 3.356 4.794 1.342 3O.000 2.333 sm
— coburggi 4 2.019 2.557 4.576 1.281 44.118 1.267 m 4 1.438 3.260 4.698 1.315 3O.612 2.267 sm
5 1.077 3.096 4.172 1.168 25.806 2.875 sm 5 1.438 3.068 4.506 1.262 31.915 2.133 sm
6 1.346 2.826 4.172 1.168 32.258 2.i00 sm 6 1.726 2.397 4.123 1.154 41.860 1.389 m
7 1.480 2.692 4.172 1.168 35.484 1.818 sm 7 1.438 2.685 4.123 1.154 34.884 1.867 sm
8 1.75O 2.288 4.038 1.131 43.333 1.308 m 8 1.246 2.685 3.931 l_1O1 31.707 2.154 sm
9 1.211 2.692 3.903 1.O93 31.034 2.222 sm 9 1.246 2.589 3.835 1.074 32.500 2.077 sm
10 1.077 2.692 3.769 1.O55 28.571 2.500 sm 1O 1.630 2.205 3.835 1.074 42.500 1.353 m
11 1.346 2.153 3.499 0.980 38.462 1.600 m 11 1.222 2.421 3.643 1.020 33.544 1.981 sm
12 1.077 2.423 3.499 0.980 30.769 2.250 sm 12 1.534 2.1O9 3.643 1.020 42.105 1.375 m
13 1.480 2.019 3.499 0.98O 42.308 1.364 m 13 1.151 2.493 3.643 1.020 31.579 2.167 sm
14 1.077 2.288 3.365 0.942 32.000 2.125 sm 14 1.438 2.013 3.452 0.966 41.667 1.400 m
15 1.480 1.884 3.365 0.942 44.000 1.273 m 15 1.246 2.205 3.452 0.966 36.111 1.769 sm
16 1.608 1.622 3.230 0.904 49.783 1.009 m 16 1.151 2.109 3.260 0.913 35.294 1.833 sm
17 0.942 2.288 3.230 0.904 29.167 2.429 sm 17 1.534 1.726 3.260 0.913 47.059 1.125 m
18 1.077 2.153 3.230 0.904 33.333 2.000 sm 18 1.534 1.630 3.164 0.886 48.485 1.063 m
19 1.48O 1.750 3.230 0.904 45.833 1.182 m 19 1.O55 2.1O9 3.164 0.886 33.333 2.000 sm
20 1.480 1.750 3.230 0.904 45.833 1.182 m 20 1.246 1.822 3.068 0.859 40.625 1.462 m
21 1.211 1.884 3.096 0.867 39.130 1.556 m 21 1.342 1.630 2.972 0.832 45.161 1.214 m
22 1.077 2.019 3.096 0.867 34.783 1.875 sm 22 1.151 1.726 2.876 0.805 40.000 1.500 m
23 1.077 2.019 3.096 0.867 34.783 1.875 sm 23 1.246 1.630 2.876 0.805 43.333 1.308 m
24 1.346 1.615 2.961 0.829 45.455 1.200 m 24 1.151 1.726 2.876 0.805 40.000 1.500 m
25 1.346 1.48O 2.826 0.791 47.619 1.i00 m 25 1.342 1.534 2.876 0.805 46.667 1.143 m
26 0.942 1.750 2.692 0.754 35.000 1.857 sm 26 0.959 1.822 2.780 0.779 34.483 1.900 sm
27 1.077 1.615 2.692 0.754 40.000 1.500 m 27 0.479 2.013 2.493 0.698 19.231 4.200 st
28 1.077 1.615 2.692 0.754 4O.000 1.500 m 28 0.959 1.246 2.205 0.617 43.478 1.300 m
桤木 1 1.834 3.748 5.582 1.563 32.857 2.043 sm 毛桤木 1 2.614 3.399 6.013 1.684 43.478 1.300 m
A.erd a- 2 2.233 2.951 5.183 1.451 43.077 1.321 m A.1anata 2 1.961 2.745 4.706 1.318 41.667 1.400 m
stogyne 3 1.754 2.871 4.625 1.295 37.931 1.636 m 3 1.830 2.614 4.444 1.244 41.176 1.429 m
4 1.515 2.711 4.226 1.183 35.849 1.789 sm 4 1.830 2.484 4.314 1.208 42.424 1.357 m
5 1.435 2.711 4.147 1.161 34.615 1.889 sm 5 1.699 2.353 4.052 1.135 41.935 1.385 m
6 1.754 2.313 4.067 1.139 43.137 1.318 m 6 1.569 2.484 4.O52 1.135 38.71O 1.583 m
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358 广 西 植 物 26卷
续表2
种名 序号 Relat ive le

ngth( 艨t薹rn-, r~tln类型 种名序号 I工J:、 :: : 类型 ) Z、vMf ⋯⋯:“Species No. ⋯ :⋯ ⋯ ⋯ , ⋯ ,Type No. elative lengtR 1 hSpecies ⋯ :⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ,Type
rclauVc ulcrc u —uu , rcIaLive m ere LUllg/
S L T length index Short) S L T length index Short)
7 1.595 2.472 4.067 1.139 39.216 1.550 m 7 1.699 2.222 3.922 1.098 43.333 1.308 m
8 1.834 2.233 4.067 1.139 45.098 1.217 m 8 1.953 1.969 3.922 1.O98 49.796 1.008 m
9 1.914 1.914 3.828 1.072 50.000 1.000 M 9 1.176 2.745 3.922 1.O98 3O.000 2.333 sm
1O 1.356 2.392 3.748 1.049 36.170 1.765 sm i0 1.438 2.353 3.791 1.O61 37.931 lI 636 m
11 1.595 1.994 3.589 1.005 44.444 1.250 m 11 1.530 2.13O 3.66O 1.O25 41.803 1.392 m
12 1.356 2.233 3.589 1.005 37.778 1.647 m 12 1.330 2.330 3.660 1.025 39.583 1.752 sm
13 1.754 1.834 3.589 1.005 48.889 1.045 m 13 1.699 1.961 3.660 1.025 46.429 1.154 m
14 1.037 2.472 3.509 0.982 29.545 2.385 sm 14 1.438 2.222 3.660 1.O25 39.286 1.545 m
15 1.196 2.233 3.429 0.960 34.884 1.867 sm 15 1.176 2.484 3.660 1.025 32.143 2
. 111 sm
16 1.356 2.073 3.429 0.960 39.535 1.529 m 16 1.438 2.092 3.529 0.988 40.741 1

455 m
17 1.515 1.914 3.429 0.960 44.186 1.263 m 17 1.569 1.699 3.268 0.915 48.000 1.083 m
18 1.196 2.073 3.270 0.915 36.585 1.733 sm 18 1.438 1.830 3.268 0.915 44
. 000 1.273 m
19 1.515 1.754 3.270 0.915 46.341 1.158 m 19 1.176 2.092 3.268 0.915 36.000 1.778 sm
2O 1.356 1.914 3.27O 0.915 41.463 1.412 m 2O 0.915 2.353 3.268 0.915 28.000 2.571 sm
21 1.435 1.754 3.190 0.893 45.000 1.222 m 21 1.438 1.830 3.268 O.9l5 44.000 1.273 m
22 1.276 1.834 3.110 0.871 41.O26 1.438 m 22 1.438 1.699 3.137 0.878 45.833 1.182 m
23 1.356 1.515 2.871 0.804 47.222 1.118 m 23 1.176 1.961 3.137 0.878 37.500 1.667 m
24 0.957 1.754 2.711 0.759 35.294 1.833 sm 24 0.915 1.961 2.876 0.805 31.818 2.143 sm
25 1.276 1.356 2.632 0.737 48.485 1.063 m 25 0.784 1.699 2.484 0.695 31.579 2
. 167 sm
26 0.957 1.595 2.552 0.715 37.5OO 1.667 m 26 1.046 1.438 2.484 0.695 42
. 105 1.375 m
27 1.271 1.281 2.552 O.715 49.804 1.008 m 27 1.046 1.438 2.484 0.695 42
. 105 1.375 m
28 1.037 1.435 2.472 0.692 41.935 1.385 m 28 0.915 1.176 2.092 0.586 43.750 1
. 286 m
色体形态和核型图如图 1所示。
2.1川滇桤木 A.ferdinandi-coburgi
分布于云南、贵州西部、四JI J西南部,核型公式
为 K(2n)=56=30m+24sm+2st;最长与最短染色
体之比 1.900,臂比大于 2的染色体比例 0.250,核
型为 2A型,臂指数为 110,不对称系数为 63.129,
染色体组相对组成为 2n=8L+12M2+30M1+6S。
2.2桤木 A.cremastogyne
又名四JIl桤木,分布于陕西南部、四川及贵州北
部,核型公式为 K(2n)一56—38m+16sm+2M,最
长与最短染色体之比 2.258,臂比大于 2的染色体
比例 0.071 4,核型为 2B型,臂指数为 l12,不对称
系数为 59.335,染色体相对组成为 2n=6L+20M2
+2OM 1+ 10S。
2.3蒙 自桤木 A.nepalensis
分布于西藏、云南、贵州、广西、四川I西南部,核
型公式为 K(2n)一56—28m+26sm+2st,最长与最
短染色体之 比 2.522,臂比大于 2的染色体 比例
0.250,核型为 2B型,臂指数为 110,核型不对称系
数为 62.440,染色体相对长度组成为 2n=IOL+
16M2+26M1+4S,其中在在第 1、2、3对染色体中
均可见较明显的次缢痕。
2.4毛桤木A.1anata
仅分布于四JIl西部,核型公式为 K(2n)一56—
40m+14sm,最长与最短染色体之比2.875,臂比大
于2的染色体比例 0.179,核型为 2B型,臂指数为
112,核型不对称系数为 59.762,染色体相对长度组
成 2n=4L+26M2+18M1+8S,在第 1对染色体中
有明显的次缢痕。
3 讨论
研究结果表明西南地区的四种桤木属植物均为
2n=56;Sandhu等(1989)曾报道 A.nepalensis的
配子体染色体数为 14,与本文报道的体细胞的染色
体数 56不一致。
这四个树种的核型均为首次报道,核型类型除
JIl滇桤木是 2A型外,其余的都是 2B型。
洪德元(1990)提到桤木属的染色体基数为 x一
14,据此这四种桤木均为四倍体;而在 Muai(1964)
报道中 x=7,且唯一的二倍体是日本南部的 A. n—
okumae,那么该四种为八倍体,桤木属基数究竟是 x
一 14还是 x=7以及种间亲缘关系如何还有待进一
步研究 。
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4期 任保青等:中国桤木属植物的细胞学研究(I) 359
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lt lI r~I I·t‘I lI【I;Il I◆I-I··I¨
IlI【●-】Il l-,jIl II●●,l ll ll il~|li··4
图 1 四种桤木属植物的染色体形态和数目
Fig.1 Microphotograph of karyotype of four species in Alnus
A.B.C.D.分别为川滇桤木、毛桤木、桤木、蒙自桤木的核型图;1.2.3.4.则分别是它们的配对情况。
A&1.A.ferdinandi-coburgii;B&2.A.1anata)C& 3.A.cremastogyne)D& 4.A.nepalensis
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