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几种茄科蔬菜的核型分析和比较



全 文 :第36卷第1期
2 0 1 3年1月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICULTURAL UNIVERSITY OF HEBEI
Vol.36No.1
Jan.2 0 1 3
   
文章编号:1000-1573(2013)01-0021-04
几种茄科蔬菜的核型分析和比较
祝海燕1, 罗双霞2, 陈雪平2, 李晓峰2
(1.潍坊科技学院,山东 潍坊262700;2.河北农业大学 园艺学院,河北 保定071001)
摘要:对牛角辣椒‘绿龙9号’,朝天椒‘天鹰’,小果番茄‘绿玛瑙’,圆形茄‘快青’,野生茄‘红刺茄’和‘托鲁巴
姆’的染色体核型进行了分析和比较。结果表明:染色体数均为2n=2x=24,且均具有1对带随体的染色体;染
色体长度茄子约在3~5μm、辣椒约在5~7μm、番茄约在2~4μm;辣椒‘绿龙9号’和‘天鹰’的 核型公式分别
为2n=2x=24=18m+4sm(2SAT)+2st和2n=2x=24=18m(2SAT)+6sm,核型类别分属2B和2A;番茄‘绿
玛瑙’的 核型公式为2n=2x=24=14m(2SAT)+8sm+2st,核型类别属2C;茄子‘快青’的 核型公式为2n=2x
=24=20m+4sm(2SAT),核型类别属2A;野生茄‘红刺茄’和‘托鲁巴姆’的核型公式分别为2n=2x=24=20m
(2SAT)+4sm和2n=2x=24=22m(2SAT)+2sm,核型类别分属2A和1A。
关 键 词:茄子;辣椒;番茄;核型分析
中图分类号:S635.1 文献标志码:A
Analysis and comparison of chromosome karyotypes for
Solanum melongena L.vegetables
ZHU Hai-yan1,LUO Shuang-xia2,CHEN Xue-ping2,LI Xiao-feng2
(1.Weifang University of Science &Technology,Weifang 262700,China;
2.Colege of Horticulture,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China)
Abstract:Karyotypes of pepper varieties(‘Lv-long-9’and‘Tian-ying’),tomato variety(‘Lv-
ma-nao’),eggplant variety(‘Kuai-qing’)and wild eggplant species(‘Hong-ci-qie’and‘Tuo-
lu-ba-mu’)were analyzed in the present paper.The results showed that chromosome number
in al the varieties or species identified was 2n=2x=24,and al with two satelites.The length
of chromosomes ranged from 3μm to 5μm in eggplants,5-7μm in peppers,and 2-4μm in to-
matoes.Karyotype formulas for pepper varieties of‘Lv-long-9’and’Tian-ying’were 2n=2x
=24=18m+4sm(2SAT)+2st and 2n=2x=24=18m(2SAT)+6sm,and belonged to 2Band
2Atypes,respectively.Karyotype formulas for tomato variety of‘Lv-ma-nao’was 2n=2x=
24=14m(2SAT)+8sm+2st,and belonged to 2Ctype.Karyotype formulas for eggplant varie-
ty‘Quai-qing’and wild eggplant species‘Hong ci-qie’and Tuo-lu-ba-mu’were 2n=2x=24=
20m+4sm(2SAT),2n=2x=24=20m(2SAT)+4sm and 2n=2x=24=22m(2SAT)+2sm,
belonged to 2A,2A,and 1A,respectively.
Ky words:eggplant(Solanum melongena L.);pepper(Capsicum annuumL.);tomato(Ly-
eoporsieumTourn);karyotype analysis
           
收稿日期:2012-11-04
基金项目:河北省科技支撑计划项目(11220102D).
作者简介:祝海燕(1978-),女,河北省保定人,讲师,主要从事蔬菜遗传育种研究.E-mail:zhuhaiyan1978@126.com.

22  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
  茄科(Solanaeeae Pors)有75~80个属,2 000
余种。大多数分布在热带区域,特别是集中分布于
中南美的秘鲁、智利、布拉吉利亚、哥伦比亚、墨西哥
等地,以及印度、菲洲、大洋洲的热带地区。我国约
有16个属,70种。茄子、番茄和辣椒是茄科植物中
的重要蔬菜作物,对其起源、分类、遗传育种及栽培
生理等方面均有比较深入的研究[1],然而有关其染
色体核型分析却仅限于个别品种或类型[2-4],缺少种
间及野生种与栽培种之间的核型比较分析,而这种
比较分析不仅是研究其起源、分类和品种演化的重
要细胞学基础,对开展远缘杂交育种和染色体工程
育种(如创建染色体异附加系、异代换系和易位系
等)也具有重要的指导意义。为扩宽茄子、辣椒和番
茄的遗传背景,近年来作者通过人工诱导已获得了
一些同源四倍体的新材料,如四倍体的野生茄‘托鲁
巴姆’、‘天鹰’和醋栗番茄等。本研究对野生茄、栽
培茄及不同类型的辣椒、番茄进行核型分析和比较,
旨在为创建其异附加系和异代换系奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为栽培圆茄品种‘快青’,野生茄‘托鲁
巴姆’和‘红刺茄’;辣椒品种为牛角椒‘绿龙9号’和
朝天椒‘天鹰’;番茄为小果形品种‘绿玛瑙’。均由
河北农业大学园艺学院遗传育种研究室提供。
1.2 方法
种子用55℃的温水浸种,然后置铺双层湿滤纸
的培养皿中,于恒温培养箱(28℃)培养生根。待根
长约1cm左右时,切取根尖置0.002mol/L的8-羟
基喹啉水溶液中预处理2h,预处理温度20℃。卡
诺液(3份95%乙醇和1份冰醋酸)固定。常规压片
法制片,PIHCH(丙酸-铁-水合三氯乙醛-苏木精)染
色液染色。Olympus BH-2显微镜观察和照相。参
照李懋学等人的方法[5]进行核型分析。依据Steb-
bins核型分类标准[6]进行核型分类。
2 结果与分析
2.1 栽培茄和2个野生茄的核型特征
由表1可见,栽培茄‘快青’和野生茄‘托鲁巴
姆’及‘红刺茄’的染色体数目均为2n=2x=24,且
都只有1对带随体的染色体(SAT-染色体)。但随
体所位于的染色体不同,‘快青’的随体位于8号染
色体的短臂上(图版Ⅰ,A),‘托鲁巴姆’的随体位
于5号染色体的短臂上(图版Ⅰ,B),‘红刺茄’的随
体位于4号染色体的短臂上(图版Ⅰ,C)。3个材料
的染色体长度差异不大,实际长度为3~5μm,相对
长度为5.83%~11.64%。3个材料都以中部着
丝点的染色体(m)为主,均无端部(t)或近端部着
丝点染色体(st)。栽培茄‘快青’和野生茄‘红刺茄’
均有2对近中部着丝点染色体(sm),核型公式分别
为2n=2x=24=20m+4sm(2SAT)和2n=2x=24=
20m(2SAT)+4sm。野生茄‘托鲁巴姆’只有1对
近中部着丝点染色体(sm),其核型公式为2n=2x=
24=22m(2SAT)+2sm。依据Stebbins的核型分
类标准,栽培茄‘快青’和野生茄‘红刺茄’的核型为
2A型;野生茄‘托鲁巴姆’的核型为1A型。
表1 茄子染色体相对长度和臂比
Table 1 Relative length and arm ratio of chromosome in eggplants
材料
Material
染色体序号
No.of
chromosomes
染色体相对长度/%
Relative length
of chromosomes
臂比(L/S)
Arm ratio
染色体类型
Chromosome
type
1  6.49+4.90=11.39  1.32 m
2  5.16+4.96=10.12  1.04 m
3  5.29+3.91=9.20  1.36 m
4  4.96+3.97=8.93  1.30 m
栽培茄 5  5.03+3.97=9.00  1.27 m
‘快青’ 6  4.37+3.97=8.34  1.10 m
7  5.36+2.91=8.27  1.84 sm
8  5.29+2.65=7.94  2.00 sm(SAT)
9  4.63+2.78=7.41  1.67 m
10  3.97+2.78=6.75  1.43 m
11  3.97+2.65=6.62  1.50 m
12  3.31+2.52=5.83  1.32 m
1  6.72+4.92=11.64  1.37 m
2  6.56+4.75=11.31  1.38 m
3  5.00+4.59=9.50  1.09 m
4  4.75+3.44=8.19  1.38 m
野生茄 5  5.67+2.36=8.03  2.23 sm(SAT)
‘托鲁巴姆’ 6  4.59+3.36=7.95  1.37 m
7  5.00+2.95=7.95  1.69 m
8  4.92+2.77=7.69  1.76 sm
9  4.18+3.20=7.38  1.31 m
10  4.18+2.95=7.13  1.42 m
11  4.10+2.79=6.89  1.47 m
12  3.61+2.62=6.23  1.38 m
1  6.34+4.86=11.20  1.31 m
2  6.05+4.36=10.41  1.39 m
3  6.76+2.81=9.57  2.41 sm
4  6.28+2.94=9.22  2.14 sm(SAT)
野生茄 5  4.93+3.45=8.38  1.43 m
‘红刺茄’ 6  5.07+2.89=7.96  1.75 sm
7  4.36+3.59=7.95  1.22 m
8  4.22+3.10=7.32  1.36 m
9  4.22+2.96=7.18  1.43 m
10  4.15+2.81=6.96  1.48 m
11  4.08+2.80=6.88  1.46 m
12  3.50+3.06=6.56  1.14 m
第1期 祝海燕等:几种茄科蔬菜的核型分析和比较 23    
A:快青;B:托鲁巴姆;C:红刺茄;D:绿龙9号;E:天鹰;F:绿玛瑙.
图版Ⅰ 茄子、辣椒和番茄的核型
PlateⅠ Karyotypes of eggplant,peppers and tomato
2.2 辣椒品种的核型特征
辣椒‘绿龙9号’和‘天鹰’2个品种的核型特征
如表2所示。
表2 辣椒染色体的相对长度和臂比
Table 2 Relative length and arm ratio of chromosome in peppers
品种
Variety
染色体序号
No.of
chromsomes
相对长度/%
Relative length
of chromosomes
臂比(L/S)
Arm ratio
染色体类型
Chromosome
type
圆形椒
1  6.92+4.93=11.85 1.40 m
2  5.40+5.10=10.50 1.06 m
3  4.30+4.25=8.54  1.02 m
4  5.86+2.65=8.51  2.21 sm
5  4.40+4.04=8.44  1.09 m
6  5.07+3.33=8.45  1.52 m
7  4.67+3.74=8.40  1.25 m
8  4.30+3.74=8.04  1.15 m
9  4.07+3.81=7.88  1.07 m
10  3.68+3.58=7.26  1.03 m
11  4.11+1.95=6.06  2.10 sm(SAT)
12  4.57+1.29=5.86  3.54 st
朝天椒
1  5.87+4.82=10.69 1.22 m
2  5.82+4.03=9.85  1.44 m
3  4.53+3.93=8.46  1.15 m
4  5.77+2.64=8.41  2.19 sm
5  4.72+3.63=8.35  1.30 m
6  5.36+2.98=8.34  1.80 sm
7  4.38+3.58=7.96  1.22 m
8  4.92+2.98=7.90  1.65 m
9  5.47+2.34=7.81  2.34 sm
10  4.62+3.13=7.75  1.48 m
11  4.48+2.93=7.41  1.53 m(SAT)
12  3.58+3.48=7.06  1.03 m
  由表2可见,辣椒‘绿龙9号’和 ‘天鹰’的染色
体数均为2n=2x=24,染色体实际长度在5~7
μm,相对长度在5.85%~11.85%。‘绿龙9号’的
1~3和5~10号染色体为中部着丝点染色体(m),4
和11号为近中着丝点染色体(sm),12号为近端部
着丝点染色体(st),核型公式为2n=2x=24=18m
+4sm(2SAT)+2st。‘天鹰’的1~3、5、7~8和10~
12号染色体为中部着丝点染色体(m),4、6和9号
为近中着丝点染色体(sm),核型公式为2n=2x=24
=18m(2SAT)+6sm。2个品种都只有1对随体,且
均位于11号染色体的短臂上(图版Ⅰ,D~E)。依据
Stebbins的核型分类标准,辣椒‘绿龙9号’和 ‘天
鹰’的核型分属于2B和2A型。
2.3 蕃茄‘绿玛瑙’的核型特征
由表3可见,小型果型番茄‘绿玛瑙’的染色体
数是2n=2x=24,染色体实际长度在2.0~4.0
μm,相对长度在7.05%~9.55%。12对染色体中
有7对(2、4、5、7、10、11和12号染色体)为中部着
丝点的染色体(m),4对(1、3、8和9号染色体)为近
中部着丝点染色体(sm),1对(6号染色体)为近端
部着丝点染色体(st)。随体位于4号染色体的短臂
上(图版Ⅰ,F)。核型公式为2n=2x=24=14m
(2SAT)+8sm+2st。依据Stebbins的核型分类标
准,番茄‘绿玛瑙’的核型属于2C。
表3 蕃茄‘绿玛瑙’的染色体相对长度和臂比
Table 3 Relative length and arm ratio of
chromosome in tomato
品种
Variety
染色体序号
No.of
chromsomes
相对长度/%
Relative length of
chromosomes
臂比(L/S)
Arm ratio
染色体类型
Chromosome
type
1  6.34+3.21=9.55  1.98 sm
2  5.01+4.30=9.31  1.16 m
3  5.79+3.36=9.15  1.72 sm
4  4.93+3.76=8.69  1.31 m(SAT)
5  5.09+3.44=8.53  1.48 m
绿玛瑙 6  6.49+1.96=8.45  3.32 st
7  4.62+3.68=8.30  1.26 m
8  5.09+2.90=7.99  1.76 sm
9  5.16+2.74=7.90  1.89 sm
10  4.46+3.36=7.82  1.33 m
11  3.99+3.29=7.28  1.21 m
12  4.15+2.90=7.05  1.43 m
2.4 茄子、辣椒和蕃茄的核型比较
对茄子‘快青’、辣椒‘绿龙9号’和番茄‘绿
玛瑙’3个栽培品种的核型进行了比较(表4)。
由表4可见,其染色体数均为2n=2x=24;染色
体大小略有差异,茄子在3~5μm、辣椒在5~7
μm、番茄在2~4μm;均由1对随体染色体;核型
的染色体组成分别为20m+4sm(2SAT)、18m+
4sm(2SAT)+2st、14m(2SAT)+8sm+2st;核型
类型分属2A、2B和2C型。
24  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
表4 茄子、辣椒和番茄的核型比较
Table 4 Comparison of karyotypes in egg plant,green pepper and tomato
材料
Material
染色体基数
Basic number of
chromosomes
染色体长度/μm
Length of
chromosomes
随体数
No.of satelites
染色体组成
Components of
karyotype
核型类型
Sorts of karyotype
茄子‘快青’ x=12  3~5  2  20m+4sm(2SAT) 2A
辣椒‘绿龙9号’ x=12  5~7  2  18m+4sm(2SAT)+2st  2B
番茄‘绿玛瑙’ x=12  2~4  2  14m(2SAT)+8sm+2st  2C
3 讨 论
植物染色体的数目和形态特征是稳定的细胞学
特征,可作为物种分类、亲缘关系研究和品种鉴定的
重要依据。但随着自然异花授粉、人工杂交育种和
细胞变异的发生,染色体数目和结构也会发生改变。
如,王子欣等在二倍体大白菜品种‘Bp058’中曾发
现自然加倍的四倍体植株[7];张成合等在大蒜减数
分裂观察中曾发现染色体相互易位等结构变异[8]。
本研究通过对野生茄、栽培茄、牛角椒、朝天椒、小果
形番茄等茄科蔬菜植物染色体组型的分析和比较看
到,3种茄果类蔬菜虽然在植株形态上表现各异,在
分类上又分属于不同的种,但其染色体数目非常稳
定一致,均为2n=2x=24,这表明它们具有共同的
染色体基数(x=12)和较高的遗传稳定性。
染色体是基因的载体,染色体数目和结构的改
变直接影响着生物的性状和生命活动,是推动生物
进化的一个重要因素。Stebbins通过对植物核型资
料的分析,将染色体核型按对称性程度的高低分为
12种类型,即1A、2A、3A、4A;1B、2B、3B、4B;1C、
2C、3C、4C。并认为生物在进化过程中染色体核型
是由对称向非对称演化的,对称性程度越高的生物,
其染色体变异越小、进化程度也越低,而对称性程度
越低的生物,其染色体变异越大,进化程度越高。詹
园凤等[4]对几个茄子栽培品种的核型分析表明均为
2A型。贾彩红等[2]对2个辣椒栽培品种的核型分
析表明亦均为2A型。詹喜焱等[3]对番茄的核型分
析表明为2C型。本研究中,栽培茄‘快青’和野生
茄‘红刺茄’的核型为2A型,而野生茄‘托鲁巴姆’
为1A型;朝天椒的核型为2A型,而牛角椒的核型
为2B型;小果型番茄‘绿玛瑙’的核型为2C型。由
此可见,本研究中番茄核型的进化水平最高(2C),
其次是牛角形辣椒(2B),再其次是朝天椒和茄子
(2A),而野生茄‘托鲁巴姆’最低(1A)。
参考文献:
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(编辑:宗淑萍)