全 文 ：武汉植物学研究 2005, 23( 1): 96～ 98
Journal of Wuhan Botanical Research
中国产 3种防己科植物细胞学研究
王恒昌 , 孟爱平 , 李建强 , 李新伟
(中国科学院武汉植物园 , 武汉　 430074)
摘　要: 报道了 3种国产防己科植物的染色体数目。金线吊乌龟 Stephania cepharantha Hayata为二倍体 2n= 22,
部分居群的一些个体存在 B染色体 ;轮环藤 Cyclea racemosa Oliv.为二倍体 2n= 24;木防己 Cocculus orbiculatus
( L. ) DC为四倍体 2n= 4x= 52。 3个种的染色体基数分别为 x= 11, 12, 13。观察了木防己的小孢子母细胞减数分
裂过程 ,其减数分裂过程正常 ,且花粉粒具较高活性。
关键词: 防己科 ; 染色体数目 ; 染色体基数 ; 减数分裂
　　中图分类号: Q942　　　　　文献标识码: A　　　　　文章编号: 1000-470X ( 2005) 01-0096-03
Cytological Study of Three Menispermaceous Species from China
WANG Heng-Chang , M ENG Ai-Ping , LI Jian-Qiang

, L I Xin-Wei
(Wuhan Botanical Gard en , The Chinese Academy of Sciences , Wuhan 430074, China)
Abstract: The chromosome number of 3 menispermaceous species—— Stephania cepharantha
Haya ta, Cyclea racemosa Oliv. and Cocculus orbiculatus ( L. ) DC from China a re repo rted. They
a re 2n= 22, 24 and 52, respectiv ely. This exhibi ts the basic ch romosome number of M enisperma-
ceae a re x= 11, 12 and 13. There is B-chromosome occurring in some individuals of part popula-
tions of S. cepharantha. C .orbiculatus should be a tet raploid. The meiosis of C. orbiculatus is ob-
serv ed and i ts w hole process is no rmal. The pol len g rain fer ti li ty o f C.orbiculatus is normal also.
Key words: Menispermaceae; Ch romosome number; Basic chromosome number; M eiosis
　　防己科植物约 65属 350余种 ,主要分布在热带
和亚热带 ,雌雄异株 ,植株大多为藤本 ,含各类生物
碱 ,是著名的药用植物群 [ 1]。中国处于防己科分布区
的北缘 ,约 19属、 78种、 1亚种、 5变种、 1变型 ,主要
分布南部和西南部 [2 ]。
国外曾有防己科植物染色体数目报道 [3 6 ] ,但
总的来说种类不多 [1 ]。 各类文献中涉及中国的种类
就更少。 除了本研究中的木防己 Cocculus trilobus
(= C. orbiculatus ) 曾被报道为染色体数目 2n=
50[7 ] , 2n= 52
[8 ]外 ,其它如蝙蝠葛属 Menispermum [ 9]
和千斤藤属 Stephania [ 10 16 ]等在中国分布的种类也
有少量报道。由于取材的限制 ,笔者暂报道国产 3属
3种的染色体资料 ,鉴于木防己的染色体数目存在
争议 ,我们对木防己花粉母细胞的减数分裂过程进
行了观察 ,对花粉粒的活性进行了检测 ,以便在细胞
有丝分裂和减数分裂的基础上对木防己的染色体数
目予以澄清。
1　材料和方法
实验材料和来源见表 1,凭证标本存于中国科学
院武汉植物园标本馆 ( HIB)。 5～ 6月取植物生长的
幼嫩茎尖或种子发芽生长点在饱和的对 -2氯苯液中
18～ 20℃预处理 3. 5～ 4 h,卡诺液 I(冰乙酸 无水酒
精= 1 3)常温下固定 0. 5～ 1 h, 70%酒精保存。 于
60℃ 1 mo l /L的盐酸溶液中解离 6～ 8 min,卡宝品红
染色 ,常规方法压片。对于木防己的减数分裂观察 ,取

收稿日期: 2004-03-26,修回日期: 2004-07-02。
基金项目: 中国科学院武汉植物园创新工程所长基金 ( 01035108)资助。
作者简介: 王恒昌 ( 1967- ) ,男 ,在读博士研究生 ,主要从事植物系统学和分类学研究。
通讯作者 ( E-m ail: jianqiangl@ ho tmail. com)。
表 1　染色体数目和材料来源
Table 1　 Chromosome counts and sour ce o f mate rial studied
种类
Species
性别
Sex
标本凭证号
Vouch er
采集地
Locali ty
染色体数目
Ch romosome
文献报道
References
金线吊乌龟
S. cepharan tha
♂ H C Wang, 03-047 湖北神农架 22
♀ X D Li 03-0265 湖南永顺县 22
♀ H C Wang, 03-016 广东鼎湖山 22
♂ G D Tao s.n . 云南西双版纳 22
无
轮环藤
C . racemosa
♂ H C Wang 03-054 湖北巴东县 24
♀ X D Li 03-0089 贵州梵净山 24
♀ H C Wang 03-027 广东高要县 24
无
木防己
C . orbiculatus
♂ H C Wang 03-040 湖北利川县 52
♀ X D Li 03-0236 湖南永顺县 52
♂ H C Wang 03-033 广东怀集县 52
♀ G D Tao s.n . 云南西双版纳 52
2n= 50[7]
2n= 52[8]
雄蕊未成熟花药部分 ,卡诺 I中固定 4～ 8 h,染色体
制备时采用朱 [17 ]的去壁低渗法 , Giesma染色 ,火
焰干燥制片。 Lei tz显微镜镜检、计数和照相。每种材
料用于染色体计数的中期分裂相不少于 20个。
2　结果和讨论
金线吊乌龟Stephania cepharantha Hayata　千
斤藤属植物种类较多 ,分布较广。国外学者曾对本属
植物进行了部分种的细胞学研究 ,发现千斤藤属的
染色体基数有 x= 11、 12和 13等 3种类型 [5 9 ]。中国
分布的种类如雅丽千斤藤 ( S. elegans Hook. &
Thomsson)染色体数目报道为 2n= 22,纤细千斤藤
( S. gracilenta Miers. )为 2n= 26,桐叶千斤藤 ( S.
hernandifolia ( Willd. ) Walp. )为 2n= 22, 千斤藤
( S. japonica ( Thunb. ) Miers. )为 2n= 22[10 16]。金
线吊乌龟为民间常用中草药 ,具消炎疗效 ,也具一定
观赏价值 ,常为园林栽培植物。本研究对取自不同地
区的的雌雄两类个体的材料分别进行了细胞学观
察 ,发现其染色体数目均为 2n= 22,这表明金线吊
乌龟的染色体基数应为 x= 11。同时发现在湖北神
农架 (图 1: 1)和湖南永顺 (图 1: 2)两个居群的有些
个体中有 B染色体出现 ,另两个居群中则未见 B染
色体。这说明 B染色体具有可缺的性质 [18 ]。从图 1:
1, 2中可看出 B染色体只有 1个。 B染色体数目不
多则一般不会影响个体的育性。其形态呈点状 ,比正
常染色体小。
轮环藤 Cyclea ramemosa Oliv.　 Mathew [ 19]曾
报道轮环藤属中 C . pel tata (中国不产 )为四倍体
2n= 4x= 48,这里我们观察到轮环藤为二倍体 2n=
24 (图 1: 3) ,本属染色体基数可能为 x= 12。
木防己 Cocculus orbiculatus ( L. ) DC.　 Bow-
den
[8 ]曾报道 C . trilobus ( Thunb. ) DC. (= 木防己
C. orbiculatus )为四倍体 , 2n= 4x = 52。 另据 Fo r-
man
[ 20]记载 , Nakajima[7 ]曾对木防己花粉母细胞的
减数分裂过程进行了观察 ,由于只发现了单个的异
型二价体 ( o nly a sing le heteromo rphic bivalent ) ,他
据此推测木防己可能是 2n= 24和 2n= 26的类群杂
交而得到的异源四倍体 ,且认为其染色体结构可能
发生了相当大的变化。故本次研究我们同时对不同
地点的木防己体细胞有丝分裂 (图 1: 4)和花粉母细
胞减数分裂过程进行了观察 (图 1: 5～ 7)。结果显示
木防己体细胞染色体数目为 2n= 4x= 52,为四倍
体。 减数分裂中期 I中 , 26个二价体的图像比较清
晰可见 (图 1: 5) ,无三价体、四价体或其它多价体存
在 ,这基本表明木防己为异源四倍体植物。
随机统计了花粉粒的活性 ,发现木防己花粉粒
活性很高 ( 300个花粉粒中大约只有 2～ 3个败育 )。
后期 I和后期 II的分裂相也很正常 (图 1: 6～ 7)。说
明四倍体的雄性木防己在野外能进行正常的减数分
裂 ,并产生大量具活力的花粉 .野外采集时 ,我们常
发现尽管木防己雌株与雄株相距较远 ,但结果很多 ,
且果型饱满 ,种子正常。防己类植物为典型的雌雄异
株植物 ,花小 ,柱头也不具特别的结构 ,它的传粉方
式究竟是虫媒还是风媒有待研究。 由于材料取样的
限制 ,这里仅报道包括木防己在内的中国产 3属 3
种植物的染色体资料。木防己是一个分布极为广泛
的种 ,是否如 Nakajima[ 7]所推测的为不同染色体基
数类群杂交产生的非整倍体后代 ,由于材料来源不
同 ,不能过多评价。 但从体细胞、减数分裂几个时期
的染色体构型以及花粉粒活性、果实和种子的形态
和数目等几个方面看 ,木防己为染色体基数 x= 13
的整倍体的结论更为合理 ,此结果也与 Bowden [8 ]报
道的一致。
97　第 1期　　　　　　　　　　　　王恒昌等: 中国产 3种防己科植物细胞学研究
1～ 2.金线吊乌龟体细胞 , 2n= 22 (箭头示 B染色体 ) ; 3.轮环藤体细胞 , 2n= 24; 4.木防己体细胞 , 2n= 4x= 52; 5～ 7.木防己花粉母
细胞减数分裂: 5.中期 I(示 26个二价体 ,箭头表明可能发生了次级联会 ) , 6.后期 I, 7.后期 II。 1～ 4× 1 600; 5～ 7× 1 250
1- 2. Somatic cell of Steph ania cepharanth a, 2n= 22 ( Th e ar row s indicat ing B-chromosome) ; 3. Somatic cell of Cyclea racemosa , 2n=
24; 4. Somatic cel l of Cocculus orbicula tus, 2n= 4x = 52; 5 - 7. Meiot ic chromosome of pollen moth er cel l in C. orbicula tus:
5. M etaph ase I ( Sh ow ing 26 bivalents , the arrows indicating th e p robable s econdary synapsis ) , 6. Anaphase I, 7. Anaph ase II. ( 1- 4×
1 600, 5- 7× 1 250)
图 1　防己科 3属 3种染色体及木防己减数分裂
Fig . 1　 Chromosome number o f 3 species of M enispermaceae and meio sis of Cocculus orbiculatus
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