全 文 ：王红燕 ,孙爱群 ,翁贵英.半边莲属 2种植物的染色体核型分析 [ J] .江苏农业科学 , 2011, 39(3):522-523.
半边莲属 2种植物的染色体核型分析
王红燕 , 孙爱群 , 翁贵英
(六盘水师范学院 ,贵州六盘水 553004)
　　摘要:采用常规压片法 , 对半边莲属(LobeliaLinn.)2种植物的染色体核型进行了研究。结果表明:2种半边莲属
植物的染色体数目均为 2n=28,其中江南山梗菜的核型为 2n=28=18m+8sm+2st, 核型不对称系数为 63.42%, 核型
类型为 2B;线萼山梗菜的核型为 2n=28=22m+6sm, 核型不对称系数为 60.65%, 核型类型为 2A。这 2种山梗菜的
染色体数目和核型为首次报道。
　　关键词:半边莲属;染色体数目;核型
　　中图分类号:R282.71　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2011)03-0522-02
收稿日期:2010-07-15
作者简介:王红燕(1986—),女 ,贵州修文人 ,从事生物学教学工作。
通信作者:孙爱群 ,教授。 E-mail:sunaiqun2280@126.com。
　　半边莲属(LobeliaLinn.)植物全球约 350种 ,分布于热带
和亚热带地区 ,以非洲和美洲居多 ,我国有 19种 [ 1] ,贵州有 8
种 2变种 [ 2] 。据初步统计 ,六盘水有该属植物 4种 ,其中线
萼山梗菜(LobeliameliauaE.Wimm)是贵州新分布种 [ 3 ] 。半
边莲属植物化学成分有三萜类 、生物碱类 、多肽类 、黄酮类
等 [ 4 -5] ,具有改变小鼠帕金森病运动障碍的功能及抗肿瘤的
作用 [ 6 -7 ] 。目前对该属植物的研究主要集中在药用成分及
药用机理方面 ,国外对半边莲属植物的核型有过报道 [ 8 -13] ,
但未涉及到本研究中的 2种植物 。本研究对半边莲属的江南
山梗菜(LobeliadavidiFrench)和线萼山梗菜 2种植物进行核
型研究 ,旨在为半边莲属植物的细胞学分类、系统演化以及遗
传保护和利用等方面提供参考 。
1　材料与方法
江南山梗菜与线萼山梗菜于 2009年 4—8月采自贵州省
水城县 。凭证标本保存于六盘水师范学院生命科学系植物标
本室 。野外取幼嫩根尖 ,用 0.1%秋水仙素预处理 4 ～ 6h,固
定液(甲醇 ∶冰乙酸体积比为 3 ∶1)固定 2 ～ 24 h,然后转入
70%乙醇中 4℃保存备用 。试验时取出根尖用固定液重固定
20 ～ 30 min,蒸溜水洗 3 ～ 4次 ,每次 1 ～ 2 min,放入 1 mol/L
HCl1 min, 再转入到 60 ℃的 1 mol/LHCl中解离 18 ～
20 min,蒸溜水洗 4 ～ 5次 ,每次 3 min,吸水纸吸干后放入卡
宝品红染液中染色 ,常规压片法制片 。镜检 50个细胞进行染
色体计数 , 85%以上的细胞均具有的染色体数目定为该种植
物的染色体数目 。选取 5个染色体形态清晰且分散良好的细
胞拍照 、测量 。核型分析采用李懋学等的标准 [ 14] ,核型不对
称系数计算按 Arano的方法 [ 15] 。
2　结果与分析
半边莲属 2种植物的染色体参数见表 1 ,染色体中期形
态及核型见图 1。结果表明 ,江南山梗菜染色体数目 2n=28 ,
核型公式为 2n=28=18m+8sm+2st,核型类型为 2B,核型不
对称系数(长臂总长 /全组染色体的总长 ×100%)为 63.43,
表 1　江南山梗菜和线萼山梗菜的染色体参数
种名 序号 相对长度(%) 臂比值 类型
江南山梗菜 1 8.12+3.43=11.55 2.37 sm
2 7.22+3.83=11.05 1.89 sm
3 4.56+3.38=7.94 1.35 m
4 4.96+2.98=7.94 1.66 m
5 4.51+3.25=7.76 1.39 m
6 5.41+2.30=7.71 2.35 sm
7 4.69+2.93=7.62 1.60 m
8 3.88+2.30=6.18 1.69 m
9 3.29+2.48=5.77 1.33 m
10 2.84+2.79=5.63 1.02 m
11 3.38+2.21=5.59 1.53 sm
12 3.11+2.12=5.23 1.47 m
13 3.61+1.39=5.00 3.27 sm
14 3.83+1.17=5.00 3.27 st
线萼山梗菜 1 5.31+3.22=8.53 1.65 m
2 4.47+3.79=8.26 1.18 m
3 5.14+2.68=7.82 1.92 sm
4 4.56+3.21=7.77 1.42 m
5 4.78+2.90=7.68 1.65 m
6 4.64+2.86=7.50 1.62 m
7 3.93+3.08=7.01 1.28 m
8 4.78+2.14=6.92 2.23 sm
9 3.88+2.90=6.78 1.34 m
10 4.06+2.72=6.78 2.49 m
11 3.89+2.68=6.57 1.45 m
12 3.71+2.63=6.34 1.41 m
13 3.44+2.72=6.16 1.26 m
14 4.06+1.78=5.84 2.28 sm
在 14对染色体中 , 9对为中部着丝粒染色体 (m),占全部染
色体组的 64.29%, 4对为近中部着丝粒染色体(sm),占全部
染色体组的 28.57%, 1对为近端部着丝粒染色体(st),占全
部染色体组的 7.14%,绝对长度变化范围 1.11 ～ 2.56μm,染
色体数目和核型为国际上首次报道 。线萼山梗菜染色体数目
2n=28 ,核型公式为 2n=28 =22m+6sm,核型类型为 2A,核
型不对称系数为 60.67 ,在 14对染色体中 , 11对为中部着丝
粒染色体(m),占全部染色体组的 78.57%, 3对为近中部着
丝粒染色体(sm),占全部染色体组的 21.43%,绝对长度变化
范围 1.31 ～ 1.91 μm,染色体数目和核型为首次报道 。这 2
种植物的染色体绝对长度均较短 。
　　江南山梗菜与线萼山梗菜的染色体核型比较见表 2。
3　讨论
核型是细胞学分类的一个重要依据 ,核型分析能清晰地
—522— 江苏农业科学　2011年第 39卷第 3期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2011.03.127
表 2　江南山梗菜和线萼山梗菜的核型比较
种名 核型公式
最长染色
体 ∶最短
染色体
核型
类型
核型不对
称系数
(%)
江南山梗菜 2n=28=18m+8sm+2st 2.31 2B 63.43
线萼山梗菜 2n=28=22m+6sm 1.46 2A 60.67
反映物种个体间的差异 。从形态上来看 ,江南山梗菜株高可达
1.8 m,花萼裂片条状披针形 ,花萼筒倒卵状被极短柔毛 ,线萼
山梗菜株高 0.8 ～ 1.5m,花萼裂片窄条形全缘 ,花萼筒半椭圆
状 ,无毛 。从核型上看 ,江南山梗菜核型为 2n=28=18m+8sm
+2st,核型类型 2B,核型不对称系数为 63.43;线萼山梗菜核型
为 2n=28 =22m+6sm, 核型类型 2A, 核型不对称系数为
60.67,两者核型存在一定差异。江南山梗菜核型不对称系数
高于线萼山梗菜 ,绝大多数被子植物的核型随着进化的进行 ,
越来越不对称 [ 16] ,即系统演化上较原始的类群 ,往往具有较对
称的核型 ,按这一观点线萼山梗菜较江南山梗菜原始 。
半边莲属植物是桔梗科中的一个属 ,桔梗科中许多属的
染色体数目已有报道:党参属 (CodonopsisWall)x=8,刺萼参
属(EchlnocodonD.Y.Hong)x=8 ,桔梗属(PlatycodonA.DC)
x=8或 9 ,蓝花参属(WahlenbergiaSchrad.exRoth)以 x=8或
9为主 ,金钱豹属(CampanumoeaBl)x=9,沙参属 (Adenopho-
raFisch)和牧根草属(AsyneumaGriseb.etSchenk)x=17 ,风铃
草属(CampanulaLinn)比较特别 ,它的染色体是多基数的 ,可
有 x=7 ～ 13、 15、17一系列的变化 , 蓝钟花属 (Cyananthus
Wal.Benth.)x=7 [ 17] ;同钟花属 (HomocodonD.Y.Hong)x
=17[ 18 ] ;袋果草属 (PeracarpaHook.et.Thoms.)和异檐花属
(TriodanisRaf.)x=13 ～ 15 ,半边莲属植物的 x=6 ～ 7、12 ～
14、19、21,以 x=14的为最常见 [ 13 ] 。本研究的半边莲属的线
萼山梗菜与江南山梗菜的 2n=2x=28, x=14,与 Stace等推
论相同 [ 13 ] ,这样的染色体数目应与蓝钟花属有一定的联系 。
按洪德元等 [ 17 ]的观点 , x=7可能是桔梗科染色体的原始基
数 ,风铃草属 x=7 ～ 13、15、17的变化 ,可能是整个桔梗科中
染色体进化的缩影 ,沙参属和牧根草属是次生的类型 ,那么半
边莲属 x=14 ,是蓝钟花属染色体基数的倍性 ,与比较原始的
蓝钟花属相似 ,在桔梗科中也应属于比较原始的类型 。 Stace
也认为 x=14可能是半边莲属植物的原始核型 [ 13 ] 。但从子
房位置来看 ,半边莲属子房下位 、半下位 ,而蓝钟花属子房上
位 ,洪德元等认为子房上位是一个原始性状 ,子房下位是一个
衍生性状 ,那么半边莲属就不应该为原始类型 ,形态学与染色
体核型之间形成矛盾 [17] 。因此半边莲属与蓝钟花属染色体
是如何演化的 ,两属有何关系有待进一步研究 。
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