全 文 ： ／—岁
广 西 植 物 Guihaia 14(4)：361—36＆ 1094
f{ {}1
安徽黄精属的细胞分类学研究
．．墅蕉主 张定成 。垡 垫，
(安徽师范大学生物系．芜湖 ~41000) (芜湖中医学校，芜湖 1 、
摘要 本文首敬报道黄精属 Polygonaium MilI我国三种特有植物的染色体数目和核型．结 果
如下：安徽黄精P．anhule~se发现两个细胞型： (1)2 n=24=4m+6 sin+14st； (2)2n ’
20=4 m+6 sin+10st；郄厨黄精P．1angyaense 2 n=10= 6 m+8 sin+4 t．距药黄精 P． ．
franchetli有三个细胞型： (1)2 n=22= 8 m+ 8 smC 2 8c)+6 st； (2)2 n=20= 2 m+14sm
+4 Bt；(3)2n=lS=4m+ 8啦 +4 8t+2T，全部属 3B核型． -⋯ 、一
黄精属植物安徽共有1O种，本文对 9种黄精的染色体数目，核型进行了比较研究． 发现 它们
可划分成三个类群，与中国植物志(第
关键词 黄精属；细胞分类学：按型：
十五卷)的醛 分类基本相符。
菇
STUDIES ON CYT0TAX0N0MY OF P0LYG0NATUM FROM ANHUI
Shao Jisnzhsng snd Zhaug Dingoheng
(Department of BioIogy~ ^dhni NormaI Ualverslty，W n n 2~1000)
Qi叩 Feng
(W uhu School of Traditional Chinese Medicine-W uhu 241000)
Abstract This paper reports the chromosome num bers and karyotype of three spe cies
in Polygonsfum from Anhui of China． They are all reported for the first time．
The results are shown as fOllow：
1 P．1angyaens~D．C．Zhang et J．Z．Shao． The material from the Langyashan,
Chuxian．Anhui is found t0 ha ve ks ryrotyPe formula of 21=18= 6m + 8 sin + 4t， T五e
karyotype belongs to Stebbins’ (1971) 3 B type．
2 尸，／ranchefll Hua is found to have three cytotypes． Type Ij The ks ryotype
formula is
．
2 n=22= 8m+ 8 sm(2 sc)+ 6 st．The karyotype be long s to 3B type． Type
II：The karyotype form ula is 2 n=20= 2 m +l,ism + 4 st， The 妇 ryotype is also of 3 B
type． Type III：The karyotype formula is 2 n=18= 4 m + 8 sin + 4吼+ 2 T． The karyo-
type is also of 3B type．
3．P．unhulense D．C．Zhang et J．Z．Shao is found to have two cytotypes． Type
I：The ks ryotype form ula is 2 n=24= 4 m + 6 sm +14st．The karyotype be longs to 3 B
type． Type II：The karyotype formula is 2 n=2o一 4m+ 6 sin+10st．The karyotype is
al∞ to 3B type．
There are 1O species of Polygonslum in Anhui．In this Paper，kaf了otype s of the 9
species of Polygonotum ~au be divided into three groups． The first grot~p consists
一
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广 西 植 物 “卷
of P．desoulayl and P．1angyoense． The second one，P．oderotum，P．[ilipes，P．
cyretonemc~．and P．，，0 nchetiL The third one P．vertlcill~tnm J P． sibiricum and
P． onhuwnse．． This clas8i{icati0n identifies with the mophologieation of Flora
Reipublicae Popularis Siniea．
根据 安徽植物志”(第五卷)
(1992) 记 载，安 徽黄 精 羁
Polygonatum只有5种，即黄精P．
sibiricum Redoute、湖北黄精 尸．
zanlap．s~ianense Pamp 、玉竹尸．
odoraiam(Mi11．)Druce，长梗黄
精P．filipes Mort．和多花黄精尸．
cy~onema Hua，作者经过近十年
的野外工作，采集鉴定出9种，但
安徽植物志 中记载的湖北黄精我
们尚未见到标本。继 “黄精属 5种
表 1 材科来源
Table l The origin of materials
。名 导 ；I }叠謦 煮誉 罨。 。本
植物的核型研究 (1993) 一文后， 现又报道三种中国特有植物l部珊黄精 P．1anoya-
e~lse D．C．ghang et J．Z．Shao、距药黄精 P．fraachetii Hua和安徽黄精 P．anhaiense
D．C．Zhang et J．z．Shao韵染色体数且和核型。 此外，与报道的安徽产各种黄精植物的
棱型进行了比较和讨论。这些研究对安徽省黄精属中药的鉴定和开发利用提供了科学依据，
也为揭示黄精属内核型变异提供了丰富资料。
1材料和方法
材料来源见表 1，凭证标本存安徽师范大学生物系植物标本室。
核型分析以植株根尖为材料，用0．05 秋水仙碱溶液预处理 6小时左右，3：1的酒精冰
醋酸溶液周定24小时，用1 mo]／2盐酸在60℃恒温下离解 6分钟，用改良石碳酸品红液染色压
片。根据对5O个中期染色体细胞的观察，确定染色体数且’核型分析取 5个细胞的平均值，采
用 Levan等 (1964>⋯ ]的标准’核型分类按 Stebbins(1971)”。 的方法，核型不对 称
系数采用 Arano(1963) 的方法计算。 ’
2结 果
所观察材料的染色体参数见表 2，染色体数且，形态和核型见图 2，核型模式图见图 i，
9种黄精的核型比较见表 8。观察结果如下。
2．1尊靖黄精 Polygonatum langyaense D．a．Zhang et J·Z．Shao
体细胞染色体数目为 2n=18。核型公式为 2D=18=6m+8 Sm+4 St(图2 l 1， 2，
图 1)，染色体组总长度为40．05gm，染色体长度变异范围在2．1O一7．25#m之问，染 色 体
长度比为3．45，属3B陵型，二型性较明显，由 14L4-4S组成。该种是邵建章等 (1 992)16 3发
表的新种，为我国安徽特有种，仅产于滁县部砑山，染色体数且和核型均为首次报道。
2．2莲药膏精 Polygonatum franehetii Hua
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d斯 邵建章等：安徽黄精属的细胞分类学研究 363
表 2 三种黄精的染色体参数
Table 2 The parameters of chromosome of 3 8pecies of Po gon~um
本种材料采 自安徽石台县两个不同地区，共观察8株植物，发现有三种细胞 型。 2n=
22， 2n=20和 2n=18，其中2n=22出现频率展高，约占60％，2n=20占3O ， 2 =18
比例最小。
细胞型 I； 2n=22=8m-I-8 sm(2so)+6日t(图2：10，12；图1；5)，染色体组总长
度为44．~5p．m，染色体长度变异范周在2．25—6．O0#m之闾，染色体长度 比为2．67，属3B棱
型。二型性明显，由IoL+128组成。谈核型的显著 特征是第三对染色体的长 臂上有一对大
随体，而在其它细胞型中均未见到。
细胞型 I； 2n=20=2m+14sin+4 st(图2 l 7，8，图1；6)，染 色体 组 长 度为
36．33／~m，染色体长度变异范围在2．1O一5．16 m之问，染色体长度比为2．46，属3B核型，具明
显二型性，由IoL+10S组成。
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Ⅱ凸
Ⅱ口
1
B 9
广 西 植 物
ⅡD口口
唧明
14卷
1 2 3 4 5 6 7 8 0101112
叩口口口响D口口口
叩
图 l 三种黄精的桉墅模式图
1．部好黄精 (219．=la)J 2．距药黄精(219．=l8)J
3．安徽黄靖 (=n=24)I 4．安徽黄精(2Ⅱ=20)I
5．距药黄精(219．=22)J B．距药黄精 (暑n=20)．
Fjg． 1 ：diorgrams of 3 species in ．Polygonatum
1．P． 1angyaense(2 n=1B)，2．P． franchetii(2 n=l8)J
3．P．anh“lense (2 n=2 ) 4．P．a~huiense(219．=20)l
6．P．franchetli (219．=柏 )·6．P．ffanchetii(2nz 2口)．
口口
9
细胞型 I： 2n=18=4m+8 Sm+4 st+2T(图2}9，iOj图l；2)，染色体组总长
度为33．98#m，染色体长度变异范围在2．00—5．57#m之间，染色体长度比为2．78，属 3B核
型，具明显二型性，由8 L+10S组成，最小一对染色体未见短臂，处理为正端部着丝粒染色 ‘
体 (T )，是该种唯一具有T染色休的核型。
距药黄精是我国特有种，据 “中国植物志” (第十五卷 ) 记载，分布于陕西 (秦岭以 ；
南 )、四川 (东部 )、湖北 (西部 )和湖南 (西北部)等省海拔1100-1900米的林下，安徽南
部石台县栗到的距药黄精是地理分布新记录。杨继等(1988) 报道四川金佛山材料为2 n
=26=lore+4 Sin+12s％，比值为4．O2，属30核型，二型性明显，由10L+1BS组成。不仅与
本文报道的染色悻数目不同，而且核型类别也相差一个等级。本种 2n=22， 2n=20和 2n=
18的染色体数 日和核型均为首次报道。
2．3安鬣黄精 Polygonatum anhuiense D．0．Zhang：ot J．z．Shao
在观察的10余株植物中发现二个细胞型：2n=24和2n=20，前者出现频率最高，占80 。
细胞型 I I 2n=24=4I1+6sm+14st(图2{3，4I图1{3)，染 色体组总长度为41．66
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4期 邵建章等：安徽黄精属的细胞分类学研究
图 2 三种黄精的体细胞染色体形态和核型
I一2．螂野黄精·3—6．安徽黄精· 7一I2．距药黄槠。
Fig． 2 The chromosome mlmbers and ka唧otypes of 3 species of Polygonalum
I-2．P．1angTaense 1 3-6．P．anhMense 1 7一I2．P．franchetli．
m，染色体长度变异范围在2．O1—5．21pro之间，比值2．59，属3B核 型，二型性不明显。
细胞型I：2n=20=4m+6sm+lost(图2：5，6，图1：4)，染色体组总长度为38．55
m，染色体长度变异范围在2．32—5．70,urn之闽，比值为2．46，属3B核型，二型性不明显。
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广 西 植 物 14卷
表 3． 9种黄精的核型比较
Table 3 A comparison of the karyotypes of 9 species of
Polygona#um from Anhe i
廓珂黄精和安徽黄精均是邵建章等1992年Ce]发表的新种，是我国安徽的特有种，仅产
于滁县部砑山，本文对它们的染色体数目和核型均为首次报逋。
3 讨 论
根据 中国植物志 (第十五卷 ) ]关于黄精属的分类标准，本文比较讨论的 9种黄精
分别属于苞叶系、互叶系和轮叶系。从表3我们可以看出其细胞学资料和形态分类基本上是
相符的。现从以下几个方面讨论三 个类群之间的演化关系。
(1)次缢痕t顾志建等 (1982)[|j认为就裸子植物来说，在大多数情况下，较原始的
种具有较多的次缢痕，而次缢痕数目的减少是一种进化的特征。我们认为这一原则不仅适用于
裸子植物也适用予百合科的黄精属，从表 3我们可以看出在形态上较进化的轮叶系三种黄精
次缢痕已减少到零，而较原始的苞叶系和互叶系的各种植物中(部蚜黄精除外 )都能见到2
— 3次次缢痕。 ．
(2)染色体数 目：汪劲武等 (1987)E4 认为黄精属染色体数目的进化趋势可概括为t
以非整倍性变异为主，整倍性变异为次，以上升变异为主，以下降性变异为次，我们认为安徽
黄精属染色体数目的进化趋势也符合这一规律。从表8我们可以见到轮叶系的三种黄精染色
体数目最高，均具有2n=24的核型，还有2n=：t8和2O。耳盱系为2n=14、1 6 I8，20和22，
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4期 廊建章等：安徽黄精属的细胞分类学研究
苞叶系为2Ix=18和22，虽然它们之间有些交错重叠，但总的来看轮叶系染色体数 目较高，这
也说明轮叶系是进化类群，互叶系和苞叶系较原始。
(3) 型的不时称性l Levi ky(1931) “】8tobbins(1971) 。 都认为在有花植
物 中核型进化的主要趋势是不对称性不断增强，在百合科植物中核型由对称性向着不对称性
的演化趋势更是主流。从表 3看出轮叶系的三种植物核型不对称系数 (A8．k )最高(72．09
m 73．90)，桉型类别全部属于3B型J苞叶系的As．k 值在66．7O一68．19之间，也全为 8B
型J互叶系的4种黄精的A日 ％直较低在60．15--71．22之间，核类别 为2B一 3 B。由此 看
出轮叶系是进化类群，苞叶系和互叶系较原始。
(4)核型的=型性i关于二型性核型的起源方式有两种解释。Dar1jngton(1963)[1
提出是由多倍体起源的对称性核型衍生而来，这样的核型含有许多重复的基目位点，因而能
忍受染色体一些节段的丢失。二型性核型中那些小染色体被认为是某些染色体丢失一些节段
的产物。第二种解释是根据Levi}zky的核型不对称增强的原理，二型性核型可能是不等易
位的结果，由于不等易位，某些染色体的节段转移到同一染色体组分中的其它染色体上，这
样供体染色体变小，而受体染色体组相应变大。黄精属多数植物都具有二型性核型，它们的
起源方式可能是第二种，是由于臂间倒位、不等易位和着丝粒横裂导致小染色体数目增加而
形成二型性核型。
认为二型性核型是核型不对称性和异质性的极端特化的类型，即具二型性核型的种类是
进化类型，反之二型性不明显的种类是原始类型。但从表3可以看到在其它细胞学指标上和在
形态上进化类型的轮叶系植物反丽核型的二型性不明显，而在其它方面具有原始特征的互叶
系四种植物反而具有明显的二型性特征，苞叶系的核型具有较明显的特征，介于两 类 群之
间，如何来辫释这一现象呢?我们认为任何性状有演化的主流方向，但也不能忽视逆转的可
能性，也就是说在一个时间里向着二型性核型方向变化，面在另一段时间里向着相反的方向
逆转。而且同样可用第二种原理来解释，由于不等易位，某些长染色体的节段转移到同一染
色体组分中的其它短染色体上，这样供体染色体和受体染色体的大小差异减少，=型性明显
的核型会变得不明显。
综上所述，安徽9种黄精分属三个系，其中轮叶系是进化类群，苞叶系次之，互叶系最
原始，与中国植物志的形态分类比较，基本相符，仅苞叶系和互叶系的演化位置有所颠倒。
参 考 文 献
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广 西 植 物 14卷
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言．洲 ·¨ · ·。。：
；资源动态 ；
{a¨ 。o· ·。口；
一 种很有观赏价值的园林绿化树种
在广西西南边陲的宁明，龙』1、靖西、和那坡，德保等地． 在那裸露而又奇特的石灰岩地貌和生长于
那里的郁部葱葱的，北热带季雨林中。有一种扎根于碎石岩缝．枝干粗壮．绿叶婆娑而又形态婀娜多姿的
高大树术．它就是生长在广西石山上的速生优良树种一 任豆。
任豆 (Z~nlo抽si nb Chun)．又名翅美术。俗称砍头树．是国家三级珍稀濒危保护植物。在我国
粤，桂、湘、黔、滇等省区均有分布。但主要见l-广西西南北热带地方，石灰岩上次生季雨林中。这种树
天然更新能力强，生长迅速，有造林先锋树种之美称。
六十年 ．广西植物研究所科技人员将该树e『种至中亚热带南部的挂林雁山植物所内． 其速生为人所
共知，1e龄的植株高达20米以上．在其中八株测定，最高植株为23． 米，年平均生长1．3米；平均胸径d8．I
cm．其中最大胸径达64．93cm，年平均生长3．6cm。但作为一种极优美的园林绿化观赏树木却 还 没 有 5『
起人们的重视。任豆树干挺拔高士．形态优美，壮观．每年 3，4月．紫红色嫩芽吐满枝头．被长柔毛，
羽状复叶，秀丽婆娑．随风摇藩，垂枝四逸．一旅艳丽的春天气息． 4— 5月．棕红色繁花相争吐艳． 擞
满枝稍．树下仰望．绿叶兰天中似燃放红霞万朵，色彩纷繁；临空俯视，宛如少女彩裙瓢逸．迎风起舞，
满树生辉；远眺，又似万绿丛中抹上片片釉彩．令人驻目难移。 深秋十月．椭圆状长方形的棕褐色荚果挂
满枝条．在送爽的秋风中飘然摆舞．仪态万千。 ’
任豆树适应性广．抗逆性强。不论石山缝隙或±衅山地．均能茁壮速长．既耐醋夏高温．秋日干旱，
只不惧永淹．不畏冬寒．困去顶后的植株主干生长租大．萌枝增多，故石山地区群众常以此砍头去顶．获
取新炭，材用双收．故名 “砍头树”。
植物和园林，园艺学家发现．这种盛豆浓荫闭日．繁花盛开．秋 日荚果串串的任豆树，其柔枝细叶和
磺果繁花．从春到秋．极富秀艳多姿的自然色彩．令人赏心悦目，心旷神恰．极宜园林游客醋夏阴、凉、
静、歇．冬日光 照，暖，融站赏所需。 困而它是装饰园林．美化公园，布置赫!游景点和绿化村傍宅地不
可映少的优良树种，更是一种难得的优化美化公园景区，景点布局的珍雅而又理想的优美树种．
广西植物研究所 李才华
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