全 文 ：沈阳 农业 大学学报 , 〕_ 9 但 ) : 5 8一 6 1 , 2 9 8台
J o u r n a l o f Sh e n 了a n g A 三r i e u l t u r a l U n i v o r s i t y
东北苍术属三种主要核型的研究
李俊英 李茂辉
(沈阳师范学院生物系 )
本文报道 了北苍术 ( A -lt ac t川 o d e , c川二 n s is ) 染 色体陵型分析 , 进一步从染色体水平上证 明了 北苍术 、
朝鲜苍术 、 关 挤术三者的差异 : 从细胞学角度并综合形态 、 地理及化学方面的资料 , 分析三者之间在系统演化上
无 直接联东 , 它汀j可能是由共同的祖先分化而来 。
泣、关键 1司: : jl一苍众 ; 朝鲜苍术 ; 关苍术 ; 染色休 ; 核型
苍术属 (城才阳时尹 o d二 D C . ) 是 菊 科 的 一 个 属 , 约 8 种 , 主要 分 布 在 中国 、 朝
鲜 、 日本及苏联 。 该属自 1 8 3 7年由 D 。 C a n d ol l e始建之后 , 国内外学者从植物形态 、 植物解
剖学 、 化学分类及地理分布等都进行了大量的卓有成效的研究 , 但至今在处理该属个另l]种的
分类位置时 , 有不同意见 , 如刘慎愕主编的 《东北植物检索表 》 把北苍术定为种 ( A . C从 -
肘 , : i、 ) , 把朝鲜苍术定为北苍术的变种 ( V ar . K or 勿 。 ) , 石铸根据北村四郎 观点 , 把 朝
鲜苍术提升为种 , 而把北苍术并入 南苍术 ( A . l a o c 。 。 ) 之内等等 ( ’ , “ 〕 。 为了进一步探讨该属
种及种下等级的划分及演 化关系 , 本文就北苍术的核型及其与朝鲜苍术 、 关 苍 术 的 核型比
较 , 试图为该属细胞分类学的研究提供资料 。
1 材料和方法
1
.
1 材料的来源
北苍术采自辽宁省北懊县 医巫刊山 ; 朝鲜苍术采 自辽宁省鞍山市千山 ; 关苍术采 自辽宁
省桓仁县老秃顶子山 。
1
.
2 染色体制片 ( 以北苍术为主 )
取根尖为材料 , 采用细胞有丝分裂染 色体该型分析方法 。 取北苍术 。 . 5一 1 . 0厘米幼嫩根
尖 , 予处理的时间为上午 9一 1 l0j 寸; 下午 2~ 3对 , 用 。 . 沮 % 秋水仙素溶于室温下 处 理`一 5小
时 。 采用卡谱氏固定液 , 固定沙~ 了小时 , 转入 7。%酒精溶液中于冰箱内保存待用 。 经固定后
的根尖 , 用解析液解离处理 10 ~ 20 分钟后 , 再用蒸馏水冲洗或水浸 5 分钟 。 然后用苏木精染
色液染色 1小时一以上 。 注意用诊5%的冰醋酸分色 , 采用常规压片法 。 最后镜检及显微照像 , 制
作永久封片 。
本文于 1 0 87 年。月 1。 日收到 。
的4 期 东北苍术属三种主要核型的研完
核型分析中的相对长度和 臂比数值以及着丝点位置的命名 , 按 L e o n 等的命名法 。 染色
体编号按长度顺序排列 。 每种观察的细胞 1。~ 30 个不等 。 各项测量数据均取 5个细胞的平均值 。
2 实验结果
本实验所观察的北苍术的染色体中期分裂相时间为上午 1 1时左右 、 下午艺~ 3时 , 染色体
数 目为 2n = 24 , 。 二 12 , 二 = 12 , 构成染色体核型的一套是 12条染色体 。 染色体组 成为 Z n =
2 4 = s m + 1 6 5 二 1 , 染色体相对总长度为 ” . 8 5 , 染色体长度变异范 围为 3 . 0一 1 0 . 5 , 次溢痕出
现在第 1 、 2号染色体的长臂上 。
表 1 北 苍 术 染 色 体 刚 量 结 果
、 1户ó勺沪.、口一染 色 体 号 长臂 `微米 , {
“ ” (微米 , {“ 长 (微米 , …相” 长度 (` , 类 型
6
.
3 0 3
。
4 6 9
. 下 6
5
。
1 0 3
.
4 0 8 5 0
峨 。 5 0 5 . 7 2 已 二 2
4
.
e o 3
。
0 4 了 . C 4
3
.
4 8 2
. 艺4 5 . 7 2
3 14 2
.
2 0 5
.
3 4
忍 . 9 4 2 . 0公 5 . 0 2
2
.
7 6 1
.
9 2 4
.
6 3
2
.
5 0 1
.
92 4
。
4 2
2
。
1 2 1
. 匀 6 4 . 0 8
2
.
2牙 1 . 62 3 . 5 4
2
.
0 0 1
.
4 6 3
.
4 6
注 : 朴表示次继痕
3 讨论
上述实验结果证明 : 北苍术染色体数 目为 2n 二 24 , n = 12 , x “ 12 , 核型公式为 2n = 24 =
s m + 16 S m
。
下面把北苍术与朝鲜苍术 , 关苍术核型做一下比较 (表 2 ) 。
表 2 3 种 苍 术 的 核 型 比 较
卜 1 口 . . . . . . . . 曰口 . . 口
~
. . . . 一 晌. . . . . . . ~ .阅加 .州侧口. . . . . . .甲
昆 矛}, 实际长度范围(亡获米 )
怕对长度范围
(另 )
最 长染色体
一疙互豆染迭体 - 杭型公式 次缎痕数及位置
八 e h i n e l x s i s 3 . .0 、 10 . 5 0 4 . 2 8~ 14 , 7 2 3 . 5 8色士 王e s m
人 . k o 工· e a n a
A
·
j
a p o n i 。 a
2
.
0 、 9 . 0 0 5 0 、 · 1 6 . 66 4 . 5 2 `n 士 1 Z m 一卜8 5 仁 :
.
0 、 5 . 0 5 . 6 3 ~ 1 5 . 3 7 5 . 8 3 8 仍 十 下ZS n :
、
: 号染色体一长臂
、
6号染色体长臂
、
3 号染色体长臂
6 0 沈 阳 农 业 大 学 学 报 19卷
表 2说明 3种苍术的种间核型结构的区别 , 主要表现在 以下几方面 :
3
.
1 染色体的数 目不同
北苍术 Z n = 2 4 , n = 1 2 , x = 1 2 ; 朝 鲜苍 术 Z n = 2 2 , n = 1 1 , x = 1 1 ; 关苍术 Z n = 2 0 ,
n = 10
, x 二 ” 。 因为 , 同一个种的所有个体 , 其每个细胞的染色体数一般是恒定的 , 而且除
了以 倍数形式在某一数目基础上简单加倍外 , 亲缘关系愈密切的种类其染 色 体 数 愈可能相
同 , 亲缘关系疏远的种类则愈可能不同 。 这种相对保守性使得染色体数成为一个重要的极其
有用的分类学特征 。 又因为具有不同染色体数的植物在遗传上常常是有效隔离的 ( 即使能杂
交 , 其后代可能不育 ) , 因此通常每个种应以单一染 色体数目来代表 , 而普遍规律是同一种
的所有个体 , 其每个细胞的染色体数一般是恒定的 。 在这一水平上 , 通常有相当明显的单一
基因数阁 。 因此从染色体数目不同来看 , 北苍术 、 朝鲜苍术可认为是不同的 3 个种 , 同时也
说明 , 石铸等把朝鲜苍术提升一为种而不是北苍术的变种的意见可能性大 。
3
.
2 染色体长度
由于染色体绝对长度随细胞分裂的时期的不同而有所不同 ; 并因为予处理的药物不同和
作用的时间的不同而有所变化 , 因此染色体绝对 长度变化较大 , 其数据也只有相对意义 。 而
染色休的相对长度数据比较稳定 , 故通常测定染色体的相对大小可作为排列染色体的依据 。
因而比较相对长度值 , 可 以确认各个种之间的明显区另lJ。 例如 北 苍 术 1号染 色体 总 长度为
9
.
76
, 相对长度为 13 . 7% ; 朝鲜苍术 1 号染色体总长度 6 . 4 , 相 对 长 度为 1 5 . 4% ; 关苍术
1 号染色体总长度为 6 . 8 5 , 相对长度为 I G . 53 % 。 此外 , 整个染色体组中最长和最 短 染色体
之间的长度比差 , 各个种之间也有差别 , 例如 : 北苍术 为 3 . 5 , 朝鲜苍术为 4 . 5 , 关 苍 术为
5
.
83
, 这种差异 S t e b b i n s认为是衡 量核型对称程度的一个重要指标闭 。
3
.
3 着丝点 的类型
比较 3个种核型中的着丝点类型及其它们之间的核公式也有差别 ,如北苍术为 Z n = 24 =
s m 十 1 6 S m ; 朝鲜苍术为 , : = 2 2 = Z m 十 12 m 十 S S m ; 关 苍术 为 Z n = 2 0 “ s m + 12 S m 。 可看
出北苍术 `对中部着丝点染 色体分另」为第 3 、 4 、 9 、 10 号染色体 ; 朝鲜苍术 6对中部着 丝点 染
色体分别为 3 、 4 、 6 、 8 、 9 、 10 号染色体 ; 关苍术 4对中部着丝点染色体分别为第 7 、 8 、 9 、 10 号上 。
需要指出的是朝鲜苍术有 1对为正中着丝点染色体为第 n 号 染 色体 。 从上述比较 , 可进一
步从各类型染色体在核型模式图和公式中的位置不同而加以 区别 。 这种不同类型着丝着染色
体的数量的多少 S t e b b isn 认为是衡量核型对称程度的另一个重要特征 。
3
.
4 次溢痕的位置和数 目
在染色体粗形态学中 , 次溢痕的位置往往限定了随体的出现 。 随体的存在之所以重要 ,
不仅因为它们具有内在的分类价值 , 而且 由于随体能与它的超数染色体相混淆阁 。 比较 3 个
种的次溢痕数 目和位置 , 各个种之问 一也有差异 。 如北苍术次隘痕出现在第 1 、 2号染 色体长臂
上 ; 朝鲜苍术出现在第 1 、 6号染色体长臂上 ; 关苍术出现在第 1 、 2号染色休的长臂上 。 从比
较看出三者染色体次溢痕的数 目相同 , 但朝鲜苍术染色体次溢痕的位置与其它二者也有所不
同 。 应该说明的是 , 由于我们只观察每一种居群中的有限个体 , 个别细胞出现差异 , 或因其
外形的变化 , 有时很明显 , 有时却难以辨别 , 有时也难 以排除是人为制片技术产生的误差 ,
因而还有待 于进行广泛和深入的研究 。
总的看 , 通过实验表明 : 基数或染色体数目不问的种 , 核型的基本公式也不同 。 从染色
体结构这几方面连同染色体大小和数 目 , 对于苍术属分类学研究还是可供参考的 。 通过对 3
4 期 东北苍术属三种主要核型的研完 6 1
种苍术核型几个主要特征的比较可见它们之间存在差异 。 从而也进一步补充证明了石铸的把
朝鲜苍术提升为种的观 点的可能性 。
参 考
刘慎愕 . 东北植物检索表 . 北京 : 科学出版社 , 1 0 5 升
文 献
4 1 0
马起凤等 . 沈阳药学院学报 , 1 03 2 ; ( 1 5 ) : 5 4 ~ 6 1
李俊英 . 沈阳药学院学报 , 1 05 ` ; 16 ( 2 ) : 7 0~ 7 2
李俊英 . 沈阳农业大学学报 , 1 95 7 ; 1 8 ( 3 )
C
.
A
.斯特斯 . 植物分类学与生物系统学 , 北京 : 科学出版社 ,
翟诗虹等 . 植物分类学报 , 1日5 5 ; 2 3 ( 4 ) : 2 6 4 ` ? 6 6
1 9 8 6 : 1 3 2~ 1 4 8
3 t u d i e s o n T h r e e M a l o : N o C l e u s T y P e s o f C h i n e s e
A t r魏t y l o d e s
L i j u
n y i n g L 1 M
a o h 牡 i