全 文 ：广西 植 物 G u i五 a iag (4 ) :3 1 7一 3 21.9 18勺
国产磨芋属的染色体核型报道 ( 11)
龙春林 顾志建 李 恒
(中国科学院昆明植物研究所 )
摘要 本文报道了磨芋属 (过二 r oPh oh P o l l“ B lu n te)三个种 (其中包括两个最近发现的新
种 )的染色体数目和核型 , 其核型公式分别是 :
1
. 结节磨芋 K ( Z n ) = Z x = 2 6 = 2 0 rn ( Z S A T ) + 6 5 。 ,
2
. 统柄磨芋 K ( Zn )= Z x = 2 5二 ZM + i 6m + s s m + z s t ,
3
. 矮磨芋 K ( Z n )= Z x = 2 6二 Zo m + 理s m + Z s t ,
本文还在报道磨芋 ( A . 儿。叮 a c) 两个居群的核型的基础上 , 提出不同居群磨芋的核型存在一定
异 ; 并比较了矮磨芋和磨芋两个居群的核型 , 从核型上分析了它们之间可能的关系 。
关键词 磨芋属 ; 核型 : 居群差异
材 料 和 方 法
结节磨芋 ” 、 沈柄磨芋和矮磨芋均采自滇东南的山野 , 将其块茎带至昆明 , 盆栽 , 翌年
即发叶或开花 。 具体来源是 : 结节磨芋采 自云南屏边 (李恒等 8 7 0 8 1 ) , 优柄磨芋采 自云南元阳
( 李恒等 8 70 5 7 ) , 矮磨芋采 自云南个旧蛮耗 ( 李恒等 8 70 6 3 ) 。 磨芋 (且 . k on j ac ) 两 个 居
群的材料分别来自滇东北彝良县 ( 李恒 8 8 4 4 ) 和湘中的新邵县 ( 龙春林 8 8 02 5 ) , 均为 当 地
传统栽培的作物 , 亦将其块茎盆栽于昆明植物研究所 。
以上各种材料的凭证标本存于中国科学院昆明植物研究所标本馆 。
取根尖经0 . 1 %秋水仙素在 20 ℃左右处理 3 小时 、 卡诺 氏液在 4 ℃时固定 4 小时 后 , 于
O
.
S N 6 0 ℃盐酸中离解 8 一 12 分钟 , 石炭酸品红染色 、 压片 , 然后于显微镜下 观察 、 拍照 。
核型分析按李想学 、 陈瑞阳的标准 仁2 〕 , 核型分类根据 tS o b b i ns 的方法 〔” , 。
结 果 与 讨 论
磨芋属 5 种材料的染色体核型和形态如图 1 : 1 一 10 , 核型模式图如图 2 : 1 一 5 , 核
型分析结果见表 l 。
1
. 结节磨竿 A m o r p h o p h a ! Iu s P i n g b i a n e n s i s H . L i e t C L . L o n g
结节磨芋为最近发现于滇东 南热带地区的一个种 , 其核 型公 式 为 K ( Zn) 二 Z x 二 2 6 二
20 m (2 S A T ) 十 6 s m ;它的第 n 对染色体的长臂上具随体 , 第1 0 、 12 和 13 对为近中部着 丝 点
染色体 (s m 型 ) , 核型按 S t e b ib ns 的分类属 Z A 型 , 核型不对称系数 : ` A s · K % = 5 7 . 3 8 。
从形态上看 , 结节磨芋表现为常绿性 、 花叶可同时存在 、 佛焰苞不甚特化 , 这些均为磨芋属
植物的原始性状 ; 然而在核型 上, 它却比产于同一地区而形态上较特化的滇磨芋 (A . y ” n -
加肋ns is , 其核型公式为 K ( Zn) = Z x = 26 = 26 m L” 1 ) 更为进化 。 因此 , 关于 结 节磨 芋 的
系统地位 , 看来需进行更深入的研究 。
318 广 西 植 物
图1 磨芋属 3个种及磨芋2 个居群的染色体核型和形疮图 。
F 19
.
z
.
T五 e ka r y o tp vs ea ndm r op hol og y of ehr or no: om、 。 of3 s p·二 e主“ s
P hoP 五 a l l“ a 5 nd2 l o ea l p op ula ti s o nof刁. 人。 ” ja e.
i一6 核型图 T卜 e ka r y o typ es of ehr om s o o os e1. 结节磨芋 、 · P三 np gbi a n e二 51 、
, i r o s u s a
. 矮磨芋 A . n a n u s 4 . 磨芋 ( I ) A . k o n ja e ( I ) 5 . 磨芋 ( 1 ) A . k o n j a e
6 一 1 0 形态图 T五e m o r p il o l o g y o f e五r o m o s o几 e s 6 . 结节磨芋 A · p i n g b i a n e n s i s
v
i r o
s u s 8
. 矮磨芋 A . n a n u s 9 . 磨芋 ( I ) A . k o n ja e ( I ) 1 0 . 磨芋 ( H ) A . k o n j a e
0 f A 阴 o r -
2
. 沈柄磨芋
( 1 )
7
. 沈柄磨芋
( il )
八
A
4期 龙春林等 :国产磨芋属的染色体核型报道 ( I) 3 1自
1吕吕吕吕吕吕吕吕吕己虽朋
2吕吕吕吕吕邑吕吕 :己 : :。 :`吕吕吕吕吕吕昌吕吕。。。吕
3吕吕吕吕吕吕 :吕吕吕。。。 5吕吕吕吕吕吕吕 : :吕 :。 :
图 2磨芋属 3个种及磨芋 2个居群的染色体核型模少 }王 ’
F 1 9
.
2
.`
r he Id io g r amo s f3 S Pe e ie o s A f挤。 , 子.l 。 才 ./ ` , l: 泣. : :
A
. 左o n j a c .
1
. 结节磨芋 A . p i n g卜i a n o n s i : 4 . 磨芋 ( I )
2
. 沈柄磨芋 人 . vi : 。川 5 6 . 磨芋 ( n 》
8
. 矮磨芋 A . : La 二 u 、
n d 艺 I c ( : 1 1’ ( I u l a t二心 n s o f
A
.
k
o n
j
a e ( I )
A
.
k o n j
a e ( 1 )
2
. 晓柄磨竿 Am o r ph o p h a l lu s v i r o s u s N . E . B r o w n
统柄磨芋的核型属首次报道 , 在以前的许多文献 中 , 沈 柄 磨 芋被称为钟形磨芋 ( A
c a二夕a n o l a t “ s ) 、 . ’ 7 ’ ` , 其染色体数 目曾有过报道 ” ’ 〕 , 为 2 6或 2 5 , 但较多的是 Z n = ZP ,
我们的结果也是 Z n 二 2 8 , 核型公式为 K ( Z n ) = Z x = 2 8 = Z M + 1 6m + 8 : m + Z s t , 其 中 ,
第 6 、 1 0 、 1 、 1 4对染色休为 s m 型 , 第 13 对为 s t 型 , 而第 8 对则为正中着丝点染色体 。
核型按 S忱 b b i : s 的分类是 Z A 型 , A s · K % = 59 . 50 。 这是一个典型的热带种 。 一般说 来 ,
磨 芋属植物喜生于阴湿的环境 , 统柄磨芋也不例外 , 但我们的材料采自干热的萨王 纳 群 落
中 , 因而作者认为 , 疵柄磨芋这一居群的核型应该有其特殊性 , 表现为染色体类型 的 多 样
化 , 即既有 M型 m 型 , 也有 s m型和 st 型 。
3
. 摄磨竿 Am o r p h o p h a ! ; u s n a n u s H . L i e t C . L . L o n g
矮磨芋也是最近发现于滇东南的一个种 , 它的分布区非常狭窄 , 仅见于近元江 ( 红柯 )
出境处的部分河谷里 。 矮磨芋的孩型可用公式表 示为 K ( Zn) 二 Z x = 2 6 = Zo m 十 4 s m + Z s t ,
为 Z B型 , A s · K % = 5 8 . 89 。 矮磨芋和磨芋 ( A . kon j ac )在形态上非常接近 , 但它们在核型 上
存在有较大的差异 , 例如 , 矮磨芋有 2 对 ( 第 7 、 12 对 ) s m 型染色体 , 另有 l 对 (第 n 对 )
为 s t 型 , 而产于昆明的磨芋 (A . k on j a c) 核型公式是 K (2 )n = Z x 二 26 二 26 m , 全为中 部
着丝点的染色体 , 属 I A型 〔 “ 〕 。
4
. 磨竿 ( I ) A m o r p h o Ph a l l u s k o n j a c C . K o e h ( I )
这一居群 ( 用 P ,表示 ) 长年栽种于滇东北高山区的彝良县 。 P : 的核型公式是 K (2 )n =
Z x 二 2 6 = 1 8 m 十 6s m 十 Z s t , 属 Z B型 , A s · K 肠 二 5 8 . 13 , 与产于昆明的居群 ( 用 P 。 表 示 )
比较 , 它的不对称性较强 , 主要表现为其第 7 、 10 、 12 对染色体属 s m 型 , 第 n 对为 st 型 ,
而 P 。 的13 对染色体全为 m 型 〔“ 〕 。
广 西 植 物 份卷
表 1磨芋属三个种及磨芋两个不同居群的染色体参数
T al b e1
.
T h e Par a m e tr eso f C hr o mo o s m e, o f 3 Sp e e i e s i n t h e G e n o s
A m o r夕入o P凡a l l“ : a n d 2 Lo e a l p o p。 ! a t , o n s o f 过 . k o ” j a e .
染色体序号 结节磨芋 疹柄磨芋 矮磨芋 磨芋 ( I ) 磨芋 ( I )
C h r 0 0 0 一 A
.
p i n g b i a n e n s i s A
.
v i r o s u s A
.
o a n u s 二 A . k o o j a e ( I ) A . k o n ja 。 ( I )
s o m e N o
. ” 口 R L L /5 t y p e R L L /5 t y p e R L L / S t y p e R L L /5 t y p e R L L / S t了 P e
1 0
.
8 3 1
.
2 3 m 8
.
7 8 1
.
3 6 m 1 1
.
4 1 1
.
0 4 m 1 0
.
8 3 1
.
0 5 m 1 1
.
4 4 1
.
1 5 m
2 0
。
1 2 1
.
11 m s
。
6 7 1
。
0 8 m
.
0
.
2 8 1
.
2 5 血 1 0 . 1 0 1 . 0 4 m 9 . 4 0 1 . l l nr
3 8
.
8 9 1
.
1 8 m 8
.
5 4 1
.
1 0 m 9
`
5 3 1
.
1 5 m 8
.
7 9 1
.
2 1 m o
.
l l l
.
1 2 m
4 8
.
52 1
.
18 nt 7
.
85 1
.
3 3 皿 9 . 1 4 1 . 3 5 m 8 . 5 5 1 . 0 9 m 8 . 7 9 l . 3 6 m
5 8
.
3 2 1
.
0 2 m 7
.
3 7 1
.
6 8 m 8
.
4 1 1
.
2 9 m 8
.
3 5 1
.
2 6 m 8
.
7 9 1
.
l l m
6 8
.
18 1
. 连9 m 7 . 2 3 2 . 2 0 s m 7 . 8 2 1 . 3 1 m 7 . 9 6 1 . 2 0 m 7 . 8 0 1 . 1 8 m
了 7 . 1 2 1 . 3 7 m 7 . 19 1 . 0 5 m 7一 1 2 . 0 8 s m 7 . 理8 1 . 8 1 s m 7 . 2 4 1 .嫂5 坦
8 6
.
9 8 2
.
0 4 口 7 . 0 2 1 . 0 0 M 6 . 8 5 1 . 2 8 m 7 . 2 7 1 . 0 9 m 7 . 1 2 1 . 9 4 s nr
9 6
.
9 0 1
.
3 2 m 6
.
6 7 1
.
0 2 m 6
.
6 5 1
.
2 2 m 7
.
2 0 1
.
4 6 皿 6 . 9 0 2 . 4 2 s m
1 0 6
.
8 0 1
.
4 0 t nr 6
.
6 3 2
.
3 5 5扭 6 . 0 2 1 . 5 6 扭 6 . 7 5 2 . 0 7 s m 6 , 6 1 1 . 2 6 m
1 1 6
.
7 6 1
.
2 8 m ( S A T ) 6
.
3 8 2
.
0 7 s m 5
.
9 8 2
.
8 8 : m 5
.
8 3 3
.
0 2 s t 6
. 峨9 2 . 8 7 s m
1 2 6
.
3 6 2
.
2 3 s m 6
.
2 4 1
.
5 0 m 5
.
7 2 3
.
2 1 s t 5
.
7 2 2
.
9 4 5 功 5 . 4 2 2 . 8 7 5口
王3 6 . 0 9 2 . 4心 s 皿 5 . 9 2 3 . 8 7 5 t 5 . 1 1 1 . 4 9 m 5 . 0 7 1 . 5 4 几 4 . 9 4 1 . 7 几 s m
1 4 5
.
9 2 1
.
7 1 s m
.
T五e l e n g t lx o f s a t o l it t e s 15 e x e l u d e d .
价 齐 A . k o n ja e ( I ) 15 f r o m Y i l i a n g
,
N
o r t企: 。 a s t Y u n n a 。 ; A . k o n ja e ( 1 ) 15 f r o o X i n s h a o , e o n t r a l
H , , n a n
.
. , ,
R L
= r e
l
a t iv e I
e n g t h ; L S/
二 a r nr r a t i o
·
5
. 磨竿 ( I ) A m o r ph o ph a l lu s k o n ja e C . K o e h ( I )
这一居群 (用 P : 表示 )在湘中丘陵的栽种历史已达数百年之久 , 它的核型公式是 K ( Zn )
“ Z X 二 2 6 “ 1 6m + l o s m , 属 Z B型 , A s · K % 二 5 8 . c 9 。 同样 , 它与 P 。 比较 , 也具有较强 的
不对称性核型 , 如它的第 8 、 9 、 n 、 12 、 13 对染色体均为 s m 型 。
P
: 和 P Z这两个居群的核型存在一定的差别 , 诸如 P 、的第 7 、 10 对染色体为 s m 型 , 第 1
对为s t型 , A s . K % 二 5 8 . 1 3 , 而 P : 是第 8 、 9 、 1 1 、 1 3为 s m 型 , 没有 s t型 , A s · K % 二 5 8 。 6 9 ,
但从它们的核型模式图上 , 可以看出它们 的核型是很相似的 。 磨芋 (月 . kon j ac ) 是磨芋属中
栽培最广泛的一个种 , 在长江流域以南很普遍 , 如果冬季采取保护措施 , 还可栽种到华北甚
至东北的吉林等地 。 由于环境的极大差异 ,磨芋的不 同居群间会出现一些差异 , 如 P ; 和 P : 间
的核型差异 。 虽然 P : 和 P : 的栽种地区几乎处在同一纬度上 , 但许多 自然因素是迥乎不同的 ,
诸如海拔高度 、 土壤和水热等等方面的差异 。 这也是 P J 和 P : 之间存在核型差异的原 因 之
一 。 在形态上 , P ,植株较矮 小 , 叶柄呈浅黄绿色 , 斑块界线较 明显 , P Z的植株较高大 , 叶柄
上布满黑色或黑褐色的大型斑块 , 斑块界线不明 。
作为滇东南河谷特有种的矮磨芋 , 如前所述 , 在核型上与 P 。有较大差异 , 但是它 和 P :
及 P : 却较为接近 , 均属 Z B型 。 从核型模式图上可以 看出 , 矮磨芋和 P ; 的相似性甚 至 超 过
4期 龙春林等 :国产磨芋属的染色体核型报道 ( I)3 21
了 P :和 P :的相似性 , 只是它的不对称系数更大些 , 达 58 . 的 。 那么 , 矮磨芋是否 就 是 磨 芋
(只 . ko nj cQ ) 的一个居群呢 ? 在形态上 , 两者确实存在本质上的差别 , 主要表现在 花 序 栖
的长度 、 佛焰苞 的颜色 、 花柱 与子房的长度比 、 子房的室数等方面都不 同 。 从地 理 分 布 上
看 , 矮磨芋仅见于云南元江下游部分河谷地区 , 处在磨芋的分布区范围内 , 可以看作是磨芋
在特定地段 上的替代种或者生态型 。 因此 , 关于矮磨芋与磨芋的关系问题 , 有特于进一步的
研究 。
参 考 文 献
〔 1 〕 L i , I J . a n d L o n g , C . L . , 1 9 8 9 : N c w T a x a o f A m o r p h o p五a l l u s f r o o C h i n a , 人 r o i d -
e a n a ( S t
.
L o u i s ) ( 待出版 ) 。
〔 2 〕 李憋学等 . 1 9 8 5 : 关于染色体核型分析的标准化问题。 武汉植物学研究 , 3 ( 4 ) : 2 9 7一 3 0 .2
( 3 〕 5 t e b b i n 。 , G . L . , 2 9 7 1 : C h r o 皿 o s o m a l 。 v o ! u t i o n i n h i g 五e r p l a n t s , L o n d o n : A r n o l d
E
.
L t d
,
8 5 一 1 2 3 .
〔 4 ) A r a o o , H . , 1 9 6 3 : C y t o l o g i e a l s t u d i e s i n s u b f a m i l y C a r l u o i d e o e ( C o m p o s i t a e ) o f
J a p a n
,
I X
,
T h e k a r y o t y p e a n a l y o i s a n d p h y t o g o n e t i e e o n s i d e r a t i o n s o n P o r t y o a n d
A i s l i a e a ( 2 )
,
B o t
.
M a g
.
( T o k y o ) 7 6
: 3 2一 3 9 .
〔 5 〕李 恒等 , 1 9 8 9 : 国产磨芋属的染色休核型报道 ( 1 ) 。 广西植物 ( 特出版 ) 。
( 6 〕 蔡希陶 . 1 9 3 7 : 中国产之药翁属植物 , 中国植物学杂志 , 4 ` 1 ) : 1 一 5 。
[ 7 〕 D a r l i n g t o 。 , D . C . : n d W y l i e , A . P . , 1 , 55 : C五r 0 0 0 s o o e a t l a s o f f l o w e r i二 g
P l a n t s
, s e e o n d e d i t i o n
.
L o n d o n : G e o r g e A l l e n & U n w i n L t d
. ,
3 7 4
.
L S 〕 P e t e r G o ld b l a t t ( e d i t o r ) , 1 9 8 1 : I n d e x t o p l a n t e卜r o 切 o s o m e 二 ” m b e r s 2 9 7 5一 2 9 7 5 ,
5 8
,
M 15
: o u r i B o t a n i e a l G a r d e n
,
S t
.
L o u i s
.
R E P O RT ON T H E K ARYO T Y P E S O F AMO RP HO P H ALL U S
F RO NI C HIN A ( 亚 )
L o n g
,
C h u n L i n ; G u
,
Z h i J i a n a n d L i H e n
( K u n皿 i n g I n s t i t u t e o f B o t a n y , A e a d e m i a , S i n i e a , K u n m i n g , C h i n a )
Ab s t r a e t C h
r o m o s o m e n u nr b e r s a o d k a
r y o t y P e s o f 3 s P e e i e s ( i n e l u d i n g Z n e w s P e
-
c i e s ) o f A 科。 , ho夕h a l l o s ( A r a c e a e ) a r e r e P o r t e d i n t h e p r e s e n t p a p e r . T h e k a r y o t y p e。
e a n b e f o r m u l a t e d a s f o l l o w s :
1 )
.
A
.
P f n夕 b i a n e n s i s K ( Z n )二 ZX二 2 6二 Zo m ( ZS A T )+ c s口 ,
2 )
.
A
. 口 i r o s “ s K ( 2几 )二 Z X= 2 8二 ZM + 16 m + s s m + Z s t ,
3 )
.
A
. ” 。 n ” s K ( Z n )= ZX = 2 6二 2 0 m + 4 s m + 2: t .
A l s o t h e k a r y o t y p e s o f 2 l o e a l p o p u l a t i o o s o f A
.
k o n j
a e a r e r e p o r t e d i n t五15 p a ·
P e r a n d t h e k a r y o t y p e s a r e d i f f e r e n t b e t w e e n I o e a l p o p u l a t i o n s
.
M e a n w h i l e t h e a u t卜
o r s e l u e i d a t e t五e P o s s i b l e r e l a t i o n s 五i P b e t w e e n A二 a ” u s a n d t h e 2 l o e a l p o p u l a t i o n s
o f A
.
k o ” ia e b y e o 也 p a r i n g t h e i r k a r y o t y p e o .
K e y w o r d , A “ o r p h o p五a l l u s : K a r , o t y p e , K a r y o t y p e d i f f e r e n c e b e t w e e n I o c a l P o ,
P” l a t i o n s