全 文 ：文章编号:1000-1573(2006)02-0013-03
几种葱属物的核型分析与比较
王惠英 , 　李晓峰 , 　赵　倩 , 　张成合①
(河北农业大学 园艺学院 , 河北 保定 071001)
摘要:对洋葱 、大葱 、分葱和大蒜等葱属植物的染色体核型进行了分析和比较。结果表明 , 洋葱 、大葱和分葱的
核型比较相近 ,均属进化程度较低的 2A 型 , 其核型公式分别为 2n=2x=16=14m+2st(SAT), 2n=2x=16=
12m+2sm+2st(SAT)和 2n=2x=16=2M+12m +2st(SAT);大蒜的核型较前者差异明显 ,为进化程度较高的
2B 型 ,其核型公式为 2n=2x=16=4M+8m+4st(SAT)。
关　键　词:葱属;染色体;核型分析
中图分类号:S 633.02.3　　　　　　　　文献标识码:A
Analysis and comparison on karyotype of the four plants of Allium
WANG Hui-ying , LI Xiao-feng , ZHAO Qian, ZHANG Cheng-he
(College of Horticulture , Agricultural University of Hebei , Baoding 071001 , China)
Abstract:The karyotypes of the four Allium plants (A.cepa L;A .f istulosum L ;A.
f istulosum var.caespeitosum M ;A.sativum L.)were analy zed.The result indicated that the
cepa , f istulosum and caespei tosum were wi th the similar karyotype w hich belong to 2A type , and
the kary otype fo rmula w as 2n=2x =16=14m+2st(SAT), 2n=2x=16=12m+2sm +2st(SAT)
and 2n=2x=16=2M+12m+2st(SAT)respectively.But the karyo type of sativum was 2B type ,
and the formula w as 2n=2x=16=4M +8m+4st(SA T).
Key words:Allium ;chromosome;karyo type
　　葱属植物是一类古老的植物种类 ,栽培历史悠
久 ,品种类型丰富。葱属的细胞学研究国内外都十
分重视 ,迄今已有 1 3以上的品种或类型进行过染
色体基数的鉴定或减数分裂观察 ,但染色体核型分
析的资料不多 ,尤其是不同种间的染色体核型比较
研究国内外尚未见报道。核型分析是染色体研究的
重要基础 ,在起源分类 、基因定位及染色体工程育种
等方面均具有十分重要的作用 。本研究对葱属中的
主要种类大葱 、洋葱 、分葱和大蒜的染色体核型进行
分析和比较 ,旨在为我国葱属植物的系统分类和遗
传育种研究提供细胞学依据。
1　材料与方法
1.1　材料
供试材料为大葱(Allium f istulosum L.)、洋葱
(Allium cepa L .)、大蒜(Allium sativum L.)和分
葱(Allium f istulosum L .var.caespeitosum M.)等
主要类型。
1.2　方法
采用根尖有丝分裂中期染色体进行核型分析。
水培法生根 ,其中大葱 、洋葱和分葱的根长为 2.0 ～
3.0 cm时 ,剪下 0.5 cm 的根尖 ,置等量 0.002 mol
L 的 8-羟基喹啉和 0.1%的秋水仙素的混合液中 ,
处理 2 h ,大蒜根长为 1.0 ～ 1.5 cm 时 ,置 40 mg L
的放线菌酮液中 ,活体处理 4 h ,然后用卡诺固定液
(冰乙酸∶95%乙醇=1∶3)固定24 h。常规压片法制
片 ,PIHCH 染色液(丙酸-铁-水和三氯乙醛-苏
木精)染色 ,Olympus-BH2 型显微镜下观察 ,选择
① 收稿日期:2005-09-07
作者简介:王惠英(1960-), 女 ,河北保定人 , 实验师 ,主要从事蔬菜栽培工作.
第 29卷第 2期
2 0 0 6年 3月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICU LT URAL UNIVERSI TY OF HEBEI
　 　 Vol.29 No.2
M ar .2 0 0 6
染色体清晰 、分散良好的中期分列相 ,在 100×镜下
拍照。按 LEVAN [ 1] 的核型标准和植物染色体标准
化的规定[ 2 , 3] 进行染色体核型分析和比较。
2　结果与分析
2.1　洋葱的核型
由表 1和图 1可见 ,洋葱的 8对染色体中 ,有 7
对(第 1 ～ 7对)染色体 ,臂比在 1.01 ～ 1.70之间 ,为
中部着丝点染色体 , 1 对(第 8对),臂比为 4.74 ,为
近端部着丝点且带随体的染色体;其染色体核型公
式为 2n =2x =16 =14m +2st(SAT);最长染色体
(相对长度)是最短染色体(相对长度)的 1.79倍 ,臂
比大于 2.0 的染色体占 12.5%。依据 STEB-
BINS
[ 4]的核型分类标准 ,洋葱的染色体核型在遗传
进化上属较古老的 2A型 。
表 1　洋葱染色体长度 、臂比和类型
Table 1　Chromosome length and type of the A.cepa
染色体编号
No.of
chromosome
相对长度 %
Relative leng th
臂比(长 短)
Arm ratio
(L S)
类型
Types
1
2
3
4
5
6
7
8
5.33+3.60=8.93
4.13+2.93=7.06
4.13+2.53=6.66
3.86+2.80=6.66
2.93+2.66=5.59
3.06+2.06=5.12
2.60+2.40=5.00
4.13+0.87=5.00
1.48
1.41
1.63
1.38
1.10
1.49
1.08
4.74
m
m
m
m
m
m
m
St(SAT)
图 1　洋葱的染色体及核型
Fig.1　Chromosome and karyotype of A.cepa
2.2　大葱的核型
由表 2和图 2 可见 ,大葱的 8对染色体有 6 对
(第 1 、3 ～ 7对)染色体臂比在 1.01 ～ 1.70 之间 ,为
中部着丝点染色体 , 1对(第 2对)臂比为 1.73 ,是近
中部着丝点染色体 , 1对(第 8对)臂比为 4.79 ,是近
端部着丝点且带随体的染色体 ,其核型公式为 2n=
2x=16=12m +2sm +2st(SAT)。最长染色体(相
对长度)是最短染色体(相对长度)的 1.47 倍 ,臂比
大于 2.0的染色体占 12.5%。由此可见 ,大葱核型
的非对称性虽然比洋葱的略有增强 ,但在遗传进化
上仍属较古老的 2A型 。
表 2　大葱染色体长度 、臂比和类型
Table 2　Chromosome length and type of the A.fistulosum
染色体编号
No.of
chromosome
相对长度 %
Relative length
臂比(长 短)
Arm ratio
(L S)
类型
Types
1
2
3
4
5
6
7
8
4.22+3.58=7.80
4.77+2.75=7.52
3.94+3.03=6.97
3.49+2.39=5.88
3.12+2.57=5.69
3.39+2.02=5.41
2.94+2.39=5.33
4.40+0.92=5.32
1.18
1.73
1.30
1.46
1.21
1.68
1.23
4.79
m
sm
m
m
m
m
m
St(SAT)
图 2　大葱的染色体及核型
Fig.2　Chromosome and karyotype of A.fistulosum
2.3　分葱的核型
由表 3 和图 3可见 ,分葱的 8对染色体有 6对
(第 1 ～ 6对)染色体臂比在 1.01 ～ 1.70之间 ,为中
部着丝点染色体 , 1对(第 7对)臂比为 1.00 ,为正中
部着丝点染色体 , 1对(第 8对)臂比为 4.88 ,是近端
部着丝点染色体。其核型公式为 2n=2x=16=2M
+12m+2st(SAT)。最长染色体(相对长度)是最短
染色体(相对长度)的 1.40倍 ,臂比大于 2.0的染色
体占 12.5%。可见 ,分葱同大葱 、洋葱一样 ,染色体
核型在遗传进化上亦属进化程度较低的 2A型 。
表 3　分葱染色体长度 、臂比和类型
Table 3　Chromosome length and type of A.fistulosum
染色体编号
No.of
chromosome
相对长度 %
Relative length
臂比(长 短)
Arm ratio
(L S)
类型
Types
1
2
3
4
5
6
7
8
4.06+3.54=7.60
4.58+2.71=7.29
3.96+2.71=6.67
3.13+2.92=6.05
3.54+2.50=6.04
3.23+2.19=5.42
2.71+2.71=5.42
4.58+0.94=5.52
1.15
1.69
1.46
1.07
1.42
1.47
1.00
4.88
m
m
m
m
m
m
M
St(SAT)
14　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 29卷
图 3　分葱的染色体及核型
Fig.3　Chromosome and karyotype of A.caespeitosum
2.4　大蒜的核型
由表 4和图 4 可见 ,大蒜的 8对染色体有 2 对
(第 2 、3对)染色体臂比为 1.00 ,为正中部着丝点染
色体 ,有 4 对(第 1 、4 ～ 6 对)染色体臂比在 1.01 ～
1.70之间 ,为中部着丝点染色体 ,有 2 对(第 7 、8
对)染色体臂比大于 3.00 ,是近端部着丝点且带随
体的染色体。其核型公式为 2n=2x=16=4M +8m
+4st(SAT)。最长染色体(相对长度)是最短染色
体(相对长度)的 2.17倍 ,臂比大于 2.0的染色体占
25%。由此可见 ,大蒜的染色体核型为 2B 型 ,进化
程度高于大葱 、洋葱和分葱。
表 4　大蒜染色体长度 、臂比和类型
Table.4　Chromosome length and type of the A.sativum
染色体编号
No.of
chromosome
相对长度 %
Relative leng th
臂比(长 短)
Arm ratio
(L S)
类型
Types
1 4.33+3.69=8.02 1.17 m
2 3.85+3.85=7.70 1.00 M
3 3.85+3.85=7.70 1.00 M
4 3.69+2.89=6.58 1.28 m
5 3.37+2.81=6.18 1.20 m
6 3.05+2.25=5.30 1.36 m
7 4.17+0.64=4.81 6.50 St(SAT)
8 3.05+0.64=3.69 4.75 St(SAT)
图 4　大蒜的染色体及核型
Fig 4　Chromosome and karyotype of A.sativum
2.5　核型比较
由以上结果可见 ,大葱 、分葱 、洋葱和大蒜具有
共同的染色体基数 ,均为 x =8 。其中 ,大葱 、分葱 、
洋葱的核型比较相近 ,均为 2A型 ,而大蒜的染色体
核型 2B型。这表明 ,在系统进化过程中 ,大葱 、分
葱 、洋葱具有较近的亲缘关系 ,其染色体均具有较强
的保守性 ,而大蒜与他们的亲缘关系相对较远 ,其染
色体结构已产生了明显的改变。
3　讨论
葱属植物共有三个染色体基数 ,即 , x =7 、x =8
和 x =9 ,其中以 x=8 的种类最多 ,且分布最广 。在
我国就以研究过的葱属植物而言 ,均为 x =8 ,尚未
见有其它基数的类型。本研究鉴定的几个葱属类型
亦均为 x =8。由此可以推断 ,在葱属植物的系统演
化过程中 ,原始的染色体基数可能为 8 ,在此基础上
增加或减少一对染色体 ,形成了染色体基数为 x =7
和 x =9的新类型 。染色体是基因的载体 ,在遗传中
起着关键性作用。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。根据 STEBBINS 的理论[ 4] ,在生物的
进化过程中 ,染色体核型是由对称性向非对称性演
化的。S TEBBINS 通过对植物核型资料分析 ,将染
色体核型 ,按对称性程度的高低 , 分为 12种类型
(1A —4A ,1B —4 B ,1C —4C)。认为 ,核型对称性程
度越高的生物 ,其染色体变异越小 ,进化程度也越
低;而非对称性程度越高的生物 ,其染色体变异越
大 ,进化程度越高。按照这一观点 ,大葱 、分葱和洋
葱的核型均为 2A ,应属于进化程度较低的种类;而
大蒜的核型为 2B ,在进化上应属于程度较高的类
型 。从我们以往对葱属植物的减数分裂研究来看 ,
大葱 、洋葱和分葱的减数分裂均表现正常 ,而大蒜则
存在着染色体相互易位等异常现象[ 5] 。这暗示着 ,
对大蒜这种无性繁殖植物来说 ,染色体结构变异在
其进化和品种演化中可能起着十分重要的作用 。
参考文献:
[ 1] 　 LEVAN A , FREDGE K , SANDBERG A A.
Nomendature for centromeric position on chromosome
[ J] .Hereditas , 1964 , 52(2):201-202.
[ 2] 　李懋学 , 张赞平.作物染色体及其研究技术[ M] .北
京:中国农业出版社 , 1996.5-17.
[ 3] 　李懋学 , 陈瑞阳.关于植物核型分析的标准化问题
[ J] .武汉植物学研究 , 1995 , 3(4):297-302.
[ 4] 　STEBBINS G L.Chromosome evolution in higher plants
[ M] .London:Edward A rold , 1971.87-89.
[ 5] 　张成合 , 申书兴 , 王梅.大蒜染色体联会行为观察及
核型分析[ J] .园艺学报.1999 , 26(4):268-270.
(编辑:郭桂仙)
15　第 2期　　　 王惠英等:几种葱属物的核型分析与比较