全 文 ：细胞学方法在木兰科杂交育种早期鉴定中的应用
张国莉 , 龚　洵 , 岳中枢
(中国科学院昆明植物研究所 , 云南昆明　650204)
摘要:研究了木兰科 1个属内种间杂交组合红花山玉兰 (Magnolia delavayi)(♀)×广玉兰
(M.grandiflora)(♂)和 1 个属间杂交组合红花山玉兰 (♀)×乐东拟单性木兰 (Parakmeria
lotungensis)(♂)的亲本及 F1 代的染色体数目和形态。结果表明 , 前者的杂交后代染色体数
目为76 条 , 正好是二倍体红花山玉兰(2n=2x=38)和六倍体广玉兰 (2n=6x=114)的半数
之和 , 且在 F1代的分裂中期染色体具大小两种类型 , 可以明显看出来自红花山玉兰的染色
体较大 , 而来自广玉兰的染色体较短小 , 这证明该 F1 为两者的杂交种;而后者的杂交后代
染色体数仅为 38条 , 而不是二倍体山玉兰和六倍体乐东拟单性木兰 (2n=6x=114)的半数
之和 , 且所有染色体形态都与红花山玉兰相同这证明该 F1 代不是真正的杂交种 , 可能是无
融合生殖的结果。本研究结果表明细胞学方法是木兰科植物杂交育种中早期检测的有效方法
之一 。
关键词:木兰科;杂交育种;细胞学
中图分类号:Q 944　　文献标识码:A　　文章编号:0253-2700(2002)05-0659-04
The Application of Cytological Early Identification
in Cross Breeding of Magnoliaceae
ZHANG Guo-Li , GONG Xun＊＊ , YUE Zhong-Shu
(Kunming Institute of Botany , Chinese Academy of Sciences , Kunming 650204 , China)
Abstract:The chromosome number and size of five taxa , Magnolia delavayi , Magnolia grandiflora ,
Parakmeria lotungensis , a interspecific hybridized combination between Magnolia delavayi (♀) and
M.grandiflora (♂) and a intergeneric hybridized combination between Magnolia delavayi (♀) and
Parakmeria lotungensis(♂), were studied in this paper.Magnolia delavayi is a diploid species with a
chromosome number of 2n=2x=38 , Magnolia grandiflora and Parakmeria lotungensis are hexaploid
species both with chromosome number of 2n=6x=114.The interspecific hybridized combination is tetr-
ploid taxon with a chromosome number of 2n=4x=76 , which was a half of the total chromosome number
of its two parents.Of which , 19 chromosomes from M.delavayi are larger , and 57 chromosomes from
M.grandiflora are smaller.So , the hybrid was confirmed to be crossbreeding filial generation of
M.delavayi and M.grandiflora.The intergeneric hybridized combination is a diploid taxon with a chromo-
云 南 植 物 研 究　 2002 , 24 (5):659～ 662
Acta Botanica Yunnanica　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

通讯联系人 To whom correspondence should be addressed
收稿日期:2002-01-23 , 2002-03-25接受发表
作者简介:张国莉 (1977-)女 , 硕士研究生 , 主要从事木兰科杂交育种及早期鉴定的研究。
基金项目:云南省中青年学术与技术带头人后备人才培养资助项目
some number of 2n=2x=38 , which is the same to that of female parent , M.delavayi , in number and
size.So , the hybridized combination is not a real hybrid , and the filial generation may be resulted from
apomixes.The study showed that cytological method is one of efficient measures applied to early identifica-
tion in crossbreeding of Magnoliaceae.
Key words:Magnoliaceae;Cross breeding;Cytology
由于杂交育种的工作的长期性 , 尤其在木本植物当中 , 育种周期可长达几十年 , 对杂
交种 F1 代的早期鉴定就显得尤为重要 , 早期鉴定方法的研究和应用可以缩短育种年限 、
加速育种进程和缩短选育周期从而提高育种效率 (张绮纹等 , 1998)。近些年来 , 我们进
行了大量的木兰科植物的杂交育种工作 , 木兰科植物均为木本 , 生长周期较长 , 这就影响
到选育周期和育种效率。在对杂交种的筛选当中 , 可作为鉴定性状的外部形态特征以花器
官性状最为重要 , 而且我们育种的目标也重点定位于花的颜色 、大小 、密度 、 花香的花器
官性状上 , 但是木兰科植物最短的也需要 4年才能开花 , 而早期外部形态特征 (叶形 、 叶
质 、 毛被等)容易受到环境条件和观察者主观性的影响 , 而且许多外部形态特征系母系遗
传则不足以用于杂交种 F1 代的筛选 。因此 , 我们考虑到用细胞学 、 同工酶等手段进行早
期鉴定的研究与应用 , 并得出了一定的规律 。其中细胞学方法简单易行 , 而且在父母本的
染色体倍性不同的杂交或染色体形态差异较大的远缘杂交的早期鉴定中非常有效。
1　材料与方法
实验所用材料均栽培于昆明植物园内 , 取杂交组合Ⅰ Magonolia delavayi(二倍体)× Magnolia grandi-
flora (六倍体)和 组合Ⅱ Manolia delavayi × Parakmeria lotungensis (六倍体)的亲本及 F1代幼苗的生长良
好的根尖或幼嫩茎尖。
方法为常规的细胞学压片法。取生长旺盛的茎尖于 0.1%的秋水仙素和饱和对二氯苯饱和液的混合
液 (1∶4)中预处理 3 h , 然后于卡诺氏Ⅰ固定液中冰水固定 0.5 h , 蒸馏水洗涤后用 1mol/L HCl 60℃解离
3 min , 然后用蒸馏水洗涤数次将水吸干。卡宝品红染色后压片观察。观察用奥林巴斯光学显微镜及显微
照相系统。
2　结果与讨论
由图 1可看出 (各个图片均在同一放大倍数下), 组合 Ⅰ的母本 (M.delavayi)体细
胞的染色体数目为 38条而为二倍体 , 且染色体相对较大;父本 (M.grandiflora)体细胞
的染色体为 114条 , 且染色体短而小 , 这与前人所得结果相同 (Janake , 1952;李秀兰等 ,
1998;陈瑞阳等 , 1985)。而 F1 代的染色体数目为 76条而为四倍体 , 而且由图 1可以明显
看出染色体形具大小两种类型 , 来自红花山玉兰的染色体较大 , 而来自广玉兰的染色体较
短小 , 从而可以肯定为真正的杂交种且表明 F1 代的遗传是正常的孟氏遗传而继承了父母
本的各一套染色体成为四倍体 。
组合Ⅱ的 F1 代的染色体数目为 38条为二倍体 , 然而亲本却分别为二倍体和六倍体 ,
若是真正的杂交种 F1 代则也应该是四倍体 , 我们做了 20余株个体都是如此 , 这说明不是
真正的杂交种 , 但是其母本自身的结实率几乎为 0 , 而此杂交组合的结实率很高 , 这表明
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图 1　5个类群的染色体数目与大小
Fig.1　The number and size of chromosomes in five taxa
1.mitotic metaphase chromosomes of Parakmeria lotungensis;2.mitotic metaphase chromosomes of M.delavayi;
3.mitotic metaphase chromosomes of M.grandiflora;4.mitotic metaphase chromosomes of Hybrid of combination Ⅱ;
5.mitotic metaphase chromosomes of Hybrid of combination Ⅰ
有可能父本的花粉对母本有一定的刺激作用而可能导致无融合生殖 (Dorpthy , 1994), 而
且由图可看出该 F1代的中期染色体与其母本红花山玉兰的中期染色体形态非常一致 , 可
能就是红花山玉兰 , 这还有待进一步的研究证实 。
通过对杂交种的早期鉴定 , 我们可以筛选出真正的杂交种而精心培育用于进一步深入
6615 期　　　　　　张国莉等:细胞学方法在木兰科杂交育种早期鉴定中的作用　　　　　　　　　
的观察研究 , 从而大大减少了杂交育种的工作量 (Williams等 , 1990)。而且可以得出一定
的规律用于预测 、指导以后的工作 , 如由组合Ⅰ的杂交种的其父本具有很好的树型 、叶片
上面极具光泽 、 花大而芳香 , 母本则具有大而芳香且为木兰科较为少有的红色的花 , 所以
该品种极可能兼具双亲优良的园艺性状 , 具较强的观赏价值和推广应用前景。然而由其
F1代分裂中期的染色体图显示出 , 分别来自于父母本的染色体形态差异较大 , 由此可以
预测在将来的减数分裂中由于同源性较低则很可能产生减数分裂的异常而导致 F1 代的育
性极低 , 今后若要推广应用时 , 我们应该首先考虑采用无性繁殖 , 摸索其无性繁殖条件;
或进一步通过染色体的加倍再杂交进行有性生殖的研究。
〔参　考　文　献〕
Chen RY(陈瑞阳), Chen ZG(陈祖耕), Li XL (李秀兰), et al , 1985.Chromosome numbers of some species in the family Mag-
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