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五味子科两个种的核型比较研究



全 文 :五味子科两个种的核型比较研究
. 墨至屋..董盛盐一 门
(安l徽农业太学林学系,台肥230(]~8) f爿
摘 要 本文报道二色五昧子和盘柱五味子两种的染色体枉型.均为首次报道.结果表明两种的核
型公式相同. 2n=28=28m,但根据 Stebbins的核型不对称性的分类它们之间存在着明显的 差
异.二色五昧子为 iA型;盘柱五昧子为 1B型。 1B型是首次在被子植物中发现.也许它显示了
原始类群中的一种进化特点。另外染色体相对长度组成表明二色五味子 2zt=28=12Mz+14MJ+
2S; 盘柱五嗥子 2n=28= 2L+12Mi+12M l+2S。幽此南五嚷子属的核型较二色五眯 子 进
化. J , , . ,

关键调 核型:
一亘堕王堡!茸毒妹j!亘,t垄多托拗 。呸矿井:!幺如
COMPARATIVESTUDI叫ES’函 kARi6T-YP蚓 0FTWO
TAXA lN SCHISANDRACEAE
W u Zem ln and Ⅱ uang Chcnglin
(Department 。f Forestry, Anixui Agrictdtura[ University. Hefei230030)
AbstractThe karyotypesofSchizandra bicolorCheng andK adsura tong啦eduneutata
Finet etGagnep are reported for the firsttime. Bothofthem are 2n= 28=28111.
butthereare significant differences in karyotypictypesbased on Stehhins kar—
yotypic asymmetry· Schlsandra blcotor belongs to Stehins 1A type:K adsura
Jo“口f户口dⅡcⅡjofa helongs to 1B type, which is found for the first time in
flowering Plants. Perhaps it displaysan evolutionary character in the primary
groupofangiosperm .Inaddition.thechrom osom e com p]ementofSchis¨ dra 6i∞ ,0r
is 2n= 28= 12M 2+1tM l+ 2S:that of Kadsura IongipedⅡticⅡloto is2n=28= 2L+
12M z+ 12M 1+ 2S. Thus the karyotype of K adsu,。 is m ore advanced than thatof
Schizandra.
Ksy word;Karyotype; Schisandra:K ad5“ra
五昧子科 (80higmdrac。ae)约50种,仪有两属j五昧子属 (Schlsandra)和南五味子
属 (Kads.ra)主要产于东亚地区,北美仅有一种(Schisandraglabra(Briek]1)Rehder)
产美国东南部。该科因具离心皮雌蕊而置于木兰亚纲 (M韭Ⅱ0Iidae)认为是被子植物中原始
类型的科。为研究被子植物的系统发育莉童珂i套曛蠹酊彳蠢萝糯 该缸爵术属的两种植物
二色五睬子 (SehlsandrabicolorGhsng)和盘柱五昧子(Kads”ra『0ngipgd”ⅡcqlolnFJno~
。etGagnep·)作细胞核型 的研究,并作为黄山地区术本植物区系细胞学系统研究的一部分

l材料和方法
所有材料均采自黄山海拔400—500米常绿阔叶帏缘。凭证标本存安徽农业大学林学系标
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本室。种子经砂层积低温处理后于
翌年播种于率校实验苗圃,同年五
月在圃地采幼根供实验。一般在早
晨 7— 8时取材,程尖浸于对二氯
苯饱和水溶液中在室温条件预处理
2.5小 时,经卡诺氏液固定移置于
蒸馏水并在冷藏箱中贮存,根尖用
铁矾一苏木精染色、媒染1.5— 2小
时,苏末精染色0.5小时,常 规 压
片、镜检后选分散好的细胞摄影。
选取 5个细胞作染色体长度测量和
核型分析。染色体类 型 按 Levan
的方法分类,染色体相对长度系数
(I.R.L.)用郭辛荣等方法,核型
不对称系数按 Arano的方法计算,
并用熊治廷等方法进行核型不对称
分析。
2结果和讨论
经大量制片的观察确定两种植
物的染色体数均为 2n::8,未 发
现有多倍体和非整倍性 变异 的现
象,两个种的染色体相对长度、臂
比和类型见表 1,染色体形态及核
型模式见 图 1和图 2。
该科植物的染 色体数曾有报道
但核型分析尚届首次, Cronquist
介绍其有基数x=14,13,洪 德元
认为该科和八角科相同均为古 4倍
体,并发生非整倍下降。
作者观察两种植物的染色体较
大,绝对长度的变化范围二色五睐子在3。3— 6。35_m,染色体组的总长度为159#m,盘柱五味
子在2.98—6。37pm之问,染色体组总长 度 如17:。1tJm,两者染色体的长度变化范围相近,
但盘拄五昧子染色体总长度较二 色五味子长。
由表 i和图 2可见=色五昧子的染色体垒为中部着丝点染色体 即m型,核型公式为2rt=
28:28m;染色体的相对长度组成第 1— 6对为Mz,7—13对为M】,第14对为 8,即28=12M:
+t4M-+2S,基本是中短和中长染 色体,核型的不对称系数55.02%,未发现次盛痕和 随
件,核型 中平均臂 比1.22,其中无臂比大于 2的染色体,染色体的长度比为1.68,按 Steb—
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I胡 是泽民等:五辣子辑两个种的按型 比较研究
表 1 五味子科两种染色体的相对长度t臂比和类型表
Tab le l The lengths.arm ratios and types of chrom osome in two
species of Schisandraceae
bius的划分标准二色五味子具 “1A”型染色体。
盘柱五味子的染 色体全为 中部着丝点,其核型公式和二色五昧子 的相同 2/1:28:28m,
但在第 9对 的长臂上有一次隘痕 其染 色体的相对长度组成第 1对为L,第 2— 7对为M。,
第 8-13对为Ml’第 14对为8,即28:2 L+12M z+12Ml+2S,虽说基本上也是由中短和
中长染色休组成,但和二色五妹子相比他多了一对长染色体少 了一对中短染色体,其核型的
不对称系数为55.92 ,平均臂比为1.28,其中无臂l之大于 2的染色体 ;染 色体的长度比为2.14
因此属 1B 型染色体。 据Stebbins的研究染色体的不对称性可划为I2类,他报道在高等
植物 中只有10类,最近李林初等发现在杉科的几个届中具有 “1B”类核型,因此至今只有10
类染色体来在植物中发现。作者发现在盘柱五味子中具有 “1B”型的核型说明这种核型不仅
在裸子植物中有。 “1B 蛩的染色体反映染色体组中多数具中部或近中部着丝点,但其间太
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广 西 植 物 15卷
小的差异较大,核型数据见表 2。
从上述结果作者认为:
(1)=色五味子和盘柱 五 味子
两种的核型公式相同,但盘柱五味子
韵不对称系数,平均臂比以及染色体
长 度比均较二色五昧子的为高。二色
五味子的 qA 型核型是一种最为对
称的核型,而盘柱五 昧 子 的 “1B”
型核型其不对称程度远大于前者。就
这两种植物核型分析的比较看二色五
妹子的臂比 范 围 为 1.09—1.39,平
均臂比1.22,盘柱五味子的臂比范围
1.06—1.57,平均臂 比1.28,两者十分
相近,因此其间存在的不对称性的差
异主要表现在染色体组内的长度差异
即染色体组的长度比,盘柱五味子的
长度比为 2.14远 大 于二色五昧子的
1.68。我们用熊治廷等建议的方法来
检验上述结果,根据公式:
l
表2二色五味子和盘柱五昧子的核型比较
Table 2.A comparison of karyotypes of
chisandra bicolor and K adsura 如,jg日 gd“ c“Id}口
二色五味于 盘拄五味于
ScM sandra Kad
Ⅱcu
sur】a 晋簧 ~t
bieolor Cheng e Gagnep·
Karyotyple formulate aad
c~romo$ome eomple-~flent
based on 吐 e relative
length
接型公式和染色体桕对曼变纽成
Ratio Of the 】0n st chro
mo$ome to the shot ce st
染色体长度比 (最长/最短 )
Proportion of chro rnm Ⅲe s
j妇 arm ratio > 2
臂此大干 2的染色体三匕侧
Kar 。typic tTpe
棱 型娄壁
£ad.ex o e the karyotype
asyalmetry (Ks- ^ 、
枝型不对称系数
Number 0f sec0Ⅱa0盯 COIl
striction
次缢痕数
K (2n)=28m = K (2n)=28m =
12M1+14M-+2S 2L+l2M-+
I2M 1十 2 S
0
l A
Dc:臂比不对称系数
Dt: 度不对称系数
K:倍性.X:基数.
m:测置平均臂 2司源染色体数
i:臂 ,L』. 色 l正
L 平 染色忙 ≮
2.1 4
0
l
得二色五味子Dc=2.31,D =11.38,盘柱五味子I)f=2.o05,Dt:14.6s,同样得到盘柱
五味子的核型不对称性太于二色五睐子。对Dc和D。正规化处 理后在摩标图上展示(图3)可见
这两个种之间有较大的距离,实际上反映 了五昧予屈(Schisandra)和南五昧子属(Kadsura)
韵核型之间有明显的隔离。
(2)盘柱五味子染 色体组的不对称性核型显示其具有比较进化的趋势,因此在五 昧 子
科 内南五味予属较五味子属进化,其在果时具花托不仲长的特征可能是和其不对称核型相关
的繁殖器官上的一种专化现象。
(3)刘玉壶的研究认为南五味子屑的果实保存着多数瞢英、紧密排列为聚台果的原 始
特征,和五昧子属形态各异,是从共同的祖先分支发展形成,由此建立南五昧子亚 科 (Ka
dSuroidea日)和五昧子亚科 (Sohisandroidoao)并列。 作者通过上述染色体核 型 的分析,
1

m∑
m K
=
C D
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1翔 吴译 民等 :五味子科两个种 的核型 比鞍研 究 51
认为南五昧子属和五昧子属之间核型的差异较大和形态学
上的差异一致,建立南五昧子亚科是必要的。但南五味子属
的核型较五味子属更为进亿,因此不同意将南五味子属看
作是五昧子科中的原始类群,而仍应维持过去大多数学者
把南五味子属置于五味子属之后的处理。
(4) 1B 类型的核型至今只在杉木属 (Cnnnin9一
ham/a)、红杉属 (Sequoia)、巨杉属 (Seguoidendron)和
密叶衫属 (Athrofoxis)中发现。因此在原始的被子植 物
科中发现这种核型具有特殊意义,很可能说明在术兰亚纲
中存在着至今尚不清楚的进化路线。这有待于积累更多的
细胞学资料后再作讨论。
参 考 文 献
.,.A

, I 缸
套 ’ ·’,
Fig- 3 Comparison of karyoty-
pe asymmetry between Schis—
andra 61color(B)and KodsrⅡ
long edunculata(A)
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