全 文 ：水鳖科 3 种海草的染色体及其核型的研究
杨文杰，都晶洁，黄 勃* ，王仁恩，张 钰 (海南大学海洋学院，海南海口 570228)
摘要 ［目的］对采自海南黎安港的 3种水鳖科海草———海菖蒲(Enhalus acoroides)、泰来藻(Thalassia hemprichii)和小喜盐草(Halophila
minor)的染色体及其核型进行研究。［方法］采用海菖蒲和泰来藻的根尖及小喜盐草的腋芽为材料，采用常规压片法制备染色体玻片标
本，并对其进行核型分析。［结果］海菖蒲和泰来藻的染色体数目为 2n = 18，小喜盐草的染色体数目为 2n = 28，两者均未发现 B染色体
和随体;海菖蒲、泰来藻和小喜盐草的核型公式分别为 K(2n)=18 =12m +6sm，K(2n)=18 =12m +6sm，K(2n)=28 =16m +8sm +4st;按
Stebbins的核型分类标准，海菖蒲和泰来藻的染色体属 2A类型，小喜盐草为 2B型。［结论］通过对 3种海草核型进行比较发现，海菖蒲
与泰来藻的核型差距很小，而它们与小喜盐草的核型差距较大，说明海菖蒲与泰来藻的亲缘关系更近。
关键词 海菖蒲;泰来藻;小喜盐草;染色体;核型
中图分类号 S917 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)19 －10163 －03
Chromosomes and Karyotypes of Three Seagrass Species of Hydrocharitaceae
YANG Wen-jie et al (College of Ocean，Hainan University，Haikou，Hainan 570228)
Abstract ［Objective］ This study aimed to study the chromosomes and karyotypes of 3 seagrass species of hydrocharitaceae—Enhalus
acoroides，Thalassia hemprichii and Halophila minor collected from Li’an Lagoon，Hainan Province，China． ［Method］ The root-tips of E．
acoroides，T． hemprichii and the axillary buds of H． minor were selected as the materials in this study． The conventional crushing method was
used to prepare the slice specimens of chromosomes，and the karyotypes of the 3 species were analyzed． ［Result］The chromosome numbers
of E． acoroides，T． hemprichii and H． minor were 2n = 18，18，28，respectively． The karyotype formulas were K(2n)= 18 = 12m + 6sm，K
(2n)= 18 = 12m + 6sm and K(2n)= 28 = 16m + 8sm + 4st，respectively． According to the standard of Stebbins，the karyotypes of E．
acoroides and T． hemprichii were 2A，and that of H． minor was 2B． There is no B chromosome and satellite in the 2 species． ［Conclusion］
According to the comparison on the karyotypes of these 3 species，E． acoroides and T． hemprichii are similar in karyotypes to each other，indi-
cating that the inter-relationship between E． acoroides and T． hemprichii is closer．
Key words Enhalus acoroides;Thalassia hemprichii;Halophila minor;Chromosome;Karyotype
基金项目 海南大学植物学国家重点学科(071001)资助;海南省重大
科研项目(20080137)。
作者简介 杨文杰(1986 －) ，男，湖北荆州人，硕士研究生，研究方向:
海洋生物学，E-mail:yangwenjie_@ 163． com。* 通讯作者，教
授，博士生导师，从事海洋生物研究，E-mail:huangbohb1@
163． com。
收稿日期 2012-03-05
海草(Seagrass)是指分布于热带和温带海域浅水中，能够
适应海洋沉水生活的单子叶植物［1］。海草并不是一个分类单
元，而是一个生态类群，全世界范围内海草共有 12属 59种［2］，
分属于 4 个科:大叶藻科(Zosteraceae)，包括大叶藻属(Zos-
tera)、虾形藻属(Phyllospadix)和异叶藻属(Heterozostera);聚伞
藻科(Posidoniaceae)，只有聚伞藻属(Posidonia);海神草科(Cy-
modoceaceae)，包括海神草属(Cymodocea)、二药藻属(Halod-
ule)、针叶藻属(Syringodium)、根枝草属(Amphibolis)和全楔草
属(Thalassodendron);水鳖科(Hydrocharitaceae)，包括海菖蒲属
(Enhalus)、泰来藻属(Thalassia)和喜盐草属(Halophila)。在我
国，迄今已发现除异叶藻属和根枝草属以外的其他 10属约 20
种海草，其中大叶藻属和虾形藻属多分布于辽宁、河北和山东，
其余属多分布于广东、广西、海南和福建等地［3 －4］。
海菖蒲属中只含有一个种海菖蒲［Enhalus acoroides (L．
F．)Royle］，在我国海南的文昌、琼海和陵水地区有分布。泰
来藻属中有 2个种，其中在我国有分布的是泰来藻［Thalassia
hemprichii (Ehrenberg)Ascherson］，常见于广东、广西、海南、
台湾、西沙等地的沿海地区。喜盐草属在世界范围内约有 14
种，而在我国有分布的只有其中 4 种，其中文中所研究的小
喜盐草［Halophila minor (Zollinger)den Hartog］分布在广东、
香港、广西、海南和西沙等地沿海的部分地区［1］。
关于海菖蒲和泰来藻的染色体数目已有过报道［5］，其中
海菖蒲的染色体数目 2n =14，泰来藻则为 2n = 18，但目前仍
无它们染色体核型的记载。同时关于小喜盐草染色体方面
的研究也未见报道。笔者在该试验中对海菖蒲、泰来藻和小
喜盐草的染色体和核型进行了研究，比较了这 3种海草的核
型，旨在为海草植物的系统演化、带型研究、基因组和 DNA
序列的研究等方面提供技术前提和基础。
1 材料与方法
1． 1 材料 供试材料于 2009年 11月取自海南黎安港，取样
后立即切取海菖蒲和泰来藻的根尖 1 ～ 2 cm及小喜盐草的
腋芽，放入预处理液中进行处理。
1． 2 方法 试验采用常规压片法制片镜检［6］。取海菖蒲和
泰来藻长约 1 ～2 cm的根尖，及小喜盐草的腋芽，放入 0． 1%秋
水仙素海水溶液中，室温处理 1． 5 ～2． 0 h。将预处理完的材料
用卡诺固定液(无水乙醇∶冰醋酸 =3∶1)固定4 ～24 h，之后移入
70%的乙醇中0 ～4 ℃保存。固定后的根尖用水冲洗后，放入1
mol /L HCl中，60 ℃水浴解离8 ～18 min，纯化水冲洗3次后，将
材料置于载玻片上，用刀片小心切取根尖或腋芽分生区，卡宝
品红染色 15 ～20 min，常规压片，冷冻制片法制片。
选取 50个以上具有良好分裂相的细胞，统计染色体数
目，再从中选出 5个染色体形态完整、清晰的中期细胞，显微
数码相机拍照后，利用 Adobe Photoshop软件测量染色体各臂
的长度及全长，建立核型模式图。核型分析采用李懋学等［7］
的核型标准进行，染色体的相对长度、臂比及类型按 Levan
等［8］的命名系统进行，核型分类按照 Stebbins［9］的标准划分。
按 Arano［10］提出的长臂总长与全组染色体总长之比的核型
不对称系数(As·K%)来确定染色体不对称程度。
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(19):10163 － 10165 责任编辑 朱琼琼 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.19.015
2 结果与分析
2． 1 染色体数目的统计 由表 1 可知，3 种海草体细胞染
色体 2n众数都超过了 85%，因此可认定，海菖蒲体细胞染色
体数目为 2n =18，泰来藻 2n =18，小喜盐草 2n =28。
表 1 3种海草体细胞染色体数目
海草名
染色体 2n数目分布
＜16 16 17 18 ＜27 27 28 29
细胞总数 2n众数
2n =18频率
%
海菖蒲 2 3 2 49 56 18 87． 5
泰来藻 3 2 4 59 68 18 86． 8
小喜盐草 3 6 64 2 75 28 85． 3
2． 2 核型分析 海菖蒲体细胞染色体形态见图 1a，核型见
图 1b，核型模式见图 2，核型分析参数见表 2。通过测量可
知，该种海草根尖细胞染色体第 5、7、9 号为近中部着丝点染
色体(sm) ，其余 6 对为中部着丝点染色体(m) ，染色体的核
型公式为:2n =18 =12m +6sm。其臂指数(N． F．)为 36，臂比
变化范围 1． 052 ～ 2． 455，最长与最短染色体之比为 1． 81，臂
比大于 2的染色体 3 对，所占的比例为 0． 33，属 Stebbins 的
2A型;相对长度变化范围为 7． 511% ～13． 622%，相对长度组
成为 8M2 + 8M1 + 2S;着丝点指数变化范围为 28． 932 ～
48． 811;核型不对称系数(As·K)为 59． 72。
泰来藻体细胞染色体形态见图 1c，核型见图 1d，核型模
式见图 3，核型分析参数见表 2。通过测量可知，该种根尖细
胞染色体第 5、8、9号为近中部着丝点染色体(sm) ，其余 6对
为中部着丝点染色体(m) ，染色体的核型公式为:2n = 18 =
12m +6sm。其臂指数(N． F．)为 36，臂比变化范围 1． 036 ～
2． 066，最长与最短染色体之比为 1． 71，臂比大于 2 的染色体
2对，所占的比例为 0． 22，属 Stebbins的 2A型;相对长度变化
范围为 8． 274% ～14． 179%，相对长度组成为 2L + 6M2 + 8M1
+2S;着丝点指数变化范围为32． 611 ～49． 105;核型不对称系
数(As·K)为 62． 55。
小喜盐草体细胞染色体形态见图 1e，核型见图 1f，核型
模式见图 4，核型分析参数见表 2。通过测量可知，该种腋芽
细胞染色体第 1、3号为近端部着丝点染色体(st) ，第 4、5、10、
13号为近中部着丝点染色体(sm) ，其余8对为中部着丝点染
色体(m) ，染色体的核型公式为:2n = 28 = 16m + 8sm + 4st。
其臂指数(N． F．)为 52，臂比变化范围 1． 142 ～ 3． 330，最长与
最短染色体之比为 2． 52，臂比大于 2 的染色体 5 对，所占的
比例为 0． 36，属 Stebbins 的 2B 型;相对长度变化范围为
4． 074% ～10． 265%，相对长度组成为 6L + 8M2 + 6M1 + 8S;着
丝点指数变化范围为 23． 092 ～ 46． 683;核型不对称系数(As
·K)为 63． 94。
3 讨论
该试验观测到海菖蒲的体细胞染色体数目为 18 条，而
之前报道的数目为 14条［5］。一般出现同一物种染色体数目
不一致的原因有 2 种［11］，即杂交和环境因子影响，而海菖蒲
本属出现这种现象的原因只有其中一种，属间杂交在水鳖科
中未见报道，且在生物界中也并不常见，因此是由于水域环
境因素导致海菖蒲染色体变异的可能性最大。在前人的报
道中没有提及采样环境与具体试验方法，因而哪种环境因子
会导致海菖蒲染色体数目变异，以及海菖蒲的染色体通过何
种方式变异等问题还需要做进一步研究探讨。泰来藻体细
注:a、b．海菖蒲染色体形态及核型;c、d．泰来藻染色体形态及核
型;e、f．小喜盐草染色体形态及核型。
图 1 3种海草体细胞染色体形态及核型分析
图 2 海菖蒲核型模式
图 3 泰来藻核型模式
46101 安徽农业科学 2012 年
图 4 小喜盐草核型模式
表 2 3种海草的核型参数
种类 序号
相对长度∥%
(S + L = T)
相对长
度系数
臂比
着丝点
指数∥%
类型
海菖蒲 1 8． 023 5． 599 13． 622 1． 226 1． 438 41． 104 m
2 7． 483 5． 951 13． 434 1． 209 1． 262 44． 298 m
3 6． 725 6． 039 12． 764 1． 149 1． 118 47． 313 m
4 7． 348 5． 202 12． 550 1． 130 1． 413 41． 448 m
5 7． 549 3． 178 10． 727 0． 965 2． 408 29． 630 sm
6 5． 576 4． 630 10． 206 0． 919 1． 207 45． 356 m
7 7． 077 2． 881 9． 958 0． 896 2． 455 28． 932 sm
8 4． 736 4． 516 9． 252 0． 833 1． 052 48． 811 m
9 5． 222 2． 289 7． 511 0． 676 2． 358 30． 479 sm
泰来藻 1 7． 217 6． 963 14． 179 1． 276 1． 036 49． 105 m
2 7． 614 6． 032 13． 646 1． 228 1． 262 44． 203 m
3 6． 836 6． 007 12． 843 1． 156 1． 138 46． 772 m
4 6． 497 5． 195 11． 692 1． 052 1． 251 44． 428 m
5 6． 997 3． 418 10． 415 0． 937 2． 047 32． 819 sm
6 5． 347 4． 831 10． 178 0． 916 1． 107 47． 465 m
7 5． 838 3． 959 9． 797 0． 882 1． 474 40． 415 m
8 6． 049 2． 927 8． 976 0． 808 2． 066 32． 611 sm
9 5． 364 2． 910 8． 274 0． 745 1． 843 35． 174 sm
小喜盐草 1 7． 895 2． 370 10． 265 1． 437 3． 330 23． 092 st
2 5． 963 4． 148 10． 110 1． 415 1． 438 41． 023 m
3 7． 268 2． 419 9． 687 1． 356 3． 005 24． 967 st
4 6． 422 2． 505 8． 926 1． 250 2． 564 28． 060 sm
5 5． 800 2． 746 8． 546 1． 196 2． 113 32． 127 sm
6 4． 918 3． 531 8． 450 1． 183 1． 393 41． 794 m
7 4． 606 3． 755 8． 361 1． 171 1． 227 44． 906 m
8 3． 481 2． 725 6． 206 0． 869 1． 277 43． 913 m
9 3． 379 2． 444 5． 823 0． 815 1． 383 41． 968 m
10 3． 719 1． 863 5． 582 0． 782 1． 996 33． 379 sm
11 2． 751 2． 408 5． 159 0． 722 1． 142 46． 683 m
12 2． 616 2． 107 4． 723 0． 661 1． 242 44． 605 m
13 2． 756 1． 331 4． 087 0． 572 2． 070 32． 568 sm
14 2． 365 1． 709 4． 074 0． 570 1． 384 41． 942 m
胞染色体数目为 18 条，与前人研究结果一致。小喜盐草体
细胞染色体数目为 28 条，以前没有关于该种海草的研究记
载，只有喜盐草属部分植物(H． stipulacea、H． ovalis、H． ovata)
的染色体数目报道［5］，均为 18 条，但没有核型的记载，无法
进行详细的比较分析，因此今后还要继续深入进行关于喜盐
草属其他种类染色体核型的研究。
试验中在 3 种海草的体细胞中均未发现 B 染色体和随
体。对这 3种海草体细胞染色体的核型进行比较分析可看
出，海菖蒲和泰来藻的染色体核型特征相似性很大，染色体
数目、核型组成及核型类型都相同，最长染色体与最短染色
体的比值也很相近;小喜盐草与海菖蒲、泰来藻的染色体核
型特征差距较大，染色体数目为 28 条，多于海菖蒲和泰来藻
的染色体数目;小喜盐草具有近端部着丝粒染色体，但海菖
蒲和泰来藻只具有中部和近中部着丝粒染色体;小喜盐草最
长染色体与最短染色体的比值较海菖蒲和泰来藻大很多，核
型类型也不同于前 2种的 2A型。小喜盐草体细胞的染色体
不如另外 2种对称，但根据 Stebbins的分类法，2A和 2B型都
属于对称核型，是原始的植物进化类型。同时，通过试验也
可明显看出，海菖蒲与泰来藻的亲缘关系更近，这与利用 rbcL
基因序列对海草的系统进化研究所得到的结果相一致［12］。
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5610140卷 19期 杨文杰等 水鳖科 3种海草的染色体及其核型的研究