全 文 :草莓属植物染色体核型分析
时翠平 1 ,牛树启2 ,葛会波 3
(1.河北农业大学生命科学学院 ,河北保定 071000;2.河北省保定市园林局 ,河北保定 071000;3.河北省林业局 ,河北石家庄 050000)
摘要 [目的 ]分析二倍体野生种草莓的核型 ,为探讨草莓的起源、进化及遗传育种研究提供依据。 [方法]对草莓属(Fragaria)植物 4
个二倍体种森林草莓(F.vescaL.)、纤细草莓(F.gracilisA.Los.)、黄毛草莓(F.nilgerensisSchidl)和五叶草莓(F.pentaphylaA.Los.)进
行了核型分析。 [结果 ]纤细草莓的核型为 2n=2x=14=10m+2sm+2m* ,属 1B类型;黄毛草莓为 2n=2x=14=14m,属 1A类型;五叶
草莓为 2n=2x=14=12m+2sm,属 1A类型;森林草莓为 2n=2x=14=14m,属 1A类型。 [结论]草莓二倍体及品种核型对称性为:黄毛
草莓>森林草莓 >五叶草莓 >纤细草莓 ,供试草莓种的亲缘进化顺序可能为黄毛草莓 、森林草莓 、五叶草莓 、纤细草莓。
关键词 草莓;核型分析;二倍体
中图分类号 S668.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)13-07621-02
ChromosomalKaryotypesofFragariaPlants
SHICui-pingetal (ColegeofLifeScience, AgriculturalUniversityofHebei, Baoding, Hebei071000)
Abstract [ Objective] Thisstudywastoanalyzethekaryotypesofwilddiploidstrawberryspecies, soastoprovidebasisforrevealingtheori-
gins, evolvementandgeneticbreedingofstrawberry.[ Method] FourdiploidstrawberryspeciesincludingFragariagracilisA.Los, Fragaria
nilgerrensisSchidl, FragariapentaphyllaA.Los.andFragariavescaL.wereusedasexperimentalmaterialstoanalyzetheirchromosomalkar-
yotypes.[ Result] Thekaryotypeformulaforstrawberryspeciestestedwasasfolows:2n=2x=14=10m+2sm+2m* forF.gracilisA.Los
, belongingtotype1B;2n=2x=14=14mforF.nilgerrensisSchidl, belongingtotype1A;2n=2x=14= 12m+2smforF.pentaphyllaA.
Loz., belongingtotype1A;2n=2x=14=14mforF.vescaL., belongingtotype1A.Karyotypeanalysisshowedthatkaryotypicasymmetry
degreeofthefourspecieswasF.gracilisA.Los.>F.pentaphylaA.Loz.>F.vescaL.>F.nilgerrensisSchidl.[ Conclusion] Theevolu-
tionorderofthesefourspecieswasprobablyF.gracilisA.Los., F.pentaphylaA.Loz., F.vescaL., F.nilgerrensisSchidl.
Keywords Strawberry;Karyotypeanalysis;Diploid
基金项目 国家教委归国留学人才基金资助项目。
作者简介 时翠平(1975-),女 ,河北灵寿人 ,讲师 ,硕士 ,从事植物抗
逆生理研究 , E-mail:shicp2006@126.com。
收稿日期 2011-01-18
草莓(F.×ananasaDuch.)为蔷薇科草莓属植物 ,该属
植物的染色体基数为 x=7。自然界分布约 50个种 ,其中野
生种多为二倍体 ,少数为四倍体 、六倍体和八倍体 ,栽培品种
全为八倍体 [ 1] 。草莓的细胞学研究基础比较薄弱 , YIwastu-
bo等 [ 2] 、陈瑞阳等 [ 3]曾分别对 F.inumae、F.nipponica和 F.
vesca和凤梨草莓(F.×ananasaDuch.)的核型进行了分析 。
草莓是小型染色体物种 ,在染色体制片中存在许多困难 ,与
其他物种如枣 、葡萄等相比 ,存在预处理时间短 、酶解时间
长 、分裂相少和制好片困难等突出问题。为此 ,笔者对几个
二倍体野生草莓的核型进行分析 ,旨在为探讨草莓的起源 、
进化及遗传育种研究提供参考依据 。
1 材料与方法
供试材料为草莓属植物 4个二倍体野生种 ,取自河北农
业大学标本园及沈阳农业大学标本园。草莓露地栽培 ,正常
管理 ,冬前加覆盖物越冬。
取草莓短缩茎或匍匐茎的茎尖 ,用 0.002 mol/L8-羟基
喹啉预处理 2 ~ 3 h, 0.075mol/LKCl溶液前低渗 30 min,甲
醇 —冰醋酸(3∶1)固定液中固定过夜。取茎尖组织区 ,投入
混合酶液(2.5%纤维素酶 +2.5%果胶酶)中 ,解离 3.5 ~ 4.0
h,重蒸水后低渗 15 min,取洁净冰冻载玻片 ,火焰干燥涂片 ,
Giemsa染色 15 min, Olympus显微镜观察照相。每一种取 5
个细胞平均值 ,核型分析采用李懋学等 [ 4]的核型标准进行。
2 结果与分析
根据镜检时染色体的形态及显微照相放大图片测定相
对长度及臂比进行配对分析。草莓属几个种的核型参数见
表 1,染色体形态及核型分析见图 1 ~ 4。
表 1 草莓属植物几个种染色体核型分析
Table1 Chromosomekaryotypeanalysisofsomespecies
草莓种Species
染色体序号ChromosomeNo.
相对长度Relativelength(shortarm+longarm=length)
臂比Armratio(longarm/shortarm)
类型Type
纤细草莓 1 5.97+4.77=10.74 1.25 m
F.gracilis 2 4.07+3.36=7.43 1.21 m
A.Los. 3 4.38+2.56=6.94 1.71 sm
4 3.62+3.14=6.76 1.15 m
5
* 3.80+2.92=6.71 1.30 m
6 3.31+3.05=6.36 1.09 m
7 3.09+2.12=5.21 1.46 m
黄毛草莓 1 5.61+4.35=9.96 1.29 m
F.Nilgerensis 2 4.72+3.89=8.61 1.21 m
Schidl. 3 4.09+3.24=7.33 1.26 m
4 3.72+3.04=6.76 1.22 m
5 3.83+2.58=6.41 1.48 m
6 3.21+2.73=5.94 1.18 m
7 2.75+2.41=5.16 1.14 m
五叶草莓 1 5.41+4.39=9.80 1.23 m
F.pentaphyla 2 4.25+4.06=8.31 1.05 m
A.Loz. 3 4.54+3.62=8.16 1.25 m
4 3.67+3.19=6.86 1.15 m
5 4.15+2.32=6.47 1.79 sm
6 2.90+2.37=5.27 1.22 m
7 2.66+2.51=5.17 1.06 m
森林草莓 1 5.06+4.53=9.59 1.12 m
F.vescaL. 2 4.63+3.99=8.62 1.16 m
3 3.99+3.18=7.17 1.25 m
4 3.74+2.92=6.66 1.28 m
5 3.96+2.68=6.64 1.48 m
6 3.17+2.89=6.06 1.10 m
7 3.31+1.96=5.27 1.69 m
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(13):7621-7622 责任编辑 陈娟 责任校对 马君叶
由表 1可见 ,草莓属植物几个种及品种的核型特点
如下:
纤细草莓为二倍体 ,核型公式为 2n=2x=14=10m+
2sm+2m(SAT)。第 5对染色体为随体染色体 ,且为中部着
丝点(m)染色体 。第 3对染色体为近中部着丝点(sm)染色
体 ,其余 5对染色体均为中部着丝点(m)染色体。染色体绝
对长度范围为 0.55 ~1.34μm,相对长度变化范围为 5.21%
~10.74%。臂比范围为 1.09 ~ 1.71,最长染色体与最短染
色体之比为 2.06,臂比大于 2的染色体比例为 0,核型分类
为 1B[ 10] 。
黄毛草莓为二倍体 ,核型公式为 2n=2x=14=14m。 7
对染色体均为中部着丝点(m)染色体 。染色体绝对长度范
围为 0.45 ~1.37μm,相对长度变化范围为 5.16% ~ 9.96%。
臂比范围为 1.14 ~ 1.48,最长染色体与最短染色体之比为
1.93,臂比大于 2的染色体比例为 0,核型分类为 1A。
五叶草莓为二倍体 ,核型公式为 2n=2x=14=12m+
2sm。第 5对染色体为近中部着丝点(sm)染色体 ,其余 6对
染色体均为中部着丝点(m)染色体。染色体绝对长度范围
为 0.52 ~1.56 μm,相对长度变化范围为 5.17% ~ 9.80%。
臂比范围为 1.05 ~ 1.79,最长染色体与最短染色体之比为
1.89,臂比大于 2的染色体比例为 0,核型分类为 1A。
森林草莓为二倍体 ,核型公式为 2n=2x=14=14m。 14
对染色体均为中部着丝点(m)染色体 。染色体绝对长度范
围为 0.67 ~1.37μm,相对长度变化范围为 5.27% ~ 9.59%。
臂比范围为 1.10 ~ 1.69,最长染色体与最短染色体之比为
1.82,臂比大于 2的染色体比例为 0,核型分类为 1A。
图 1 纤细草莓染色体核型分析
Fig.1 ChromosomalkaryotypeanalysisonF.gracilisA.Los
图 2 黄毛草莓染色体核型分析
Fig.2 ChromosomalkaryotypeanalysisonF.nilgerrensisSchidl
图 3 五叶草莓染色体核型分析
Fig.3 ChromosomalkaryotypeanalysisonF.pentaphylaA.Los
图 4 新疆草莓染色体核型分析
Fig.4 ChromosomalkaryotypeanalysisonF.vescaL.
3 小结与讨论
Stebbins(1971)[ 5]在 Levitzky关于核型对称性理论的基
础上根据染色体组中臂比值大于 2的染色体所占比例和最
长染色体与最短染色体之比 ,将核型分为 12个等级 ,即 1A
至 4A, 1B至 4B, 1C至 4C,其中 1A为最对称的核型 , 4C为最
不对称的核型。并提出在显花植物中 ,物种的核型有由对称
向不对称进化的趋势。核型对称者往往具有原始的性状 ,而
具有不对称核型的则常是进化型或属派生的物种。该研究
发现 ,纤细草莓 、黄毛草莓 、五叶草莓和森林草莓分属 1B、
1A、1A和 1A类型 ,以纤细草莓核型最不对称 ,而五叶草莓有
一对近中部着丝点染色体(sm),不对称性次之;森林草莓和
黄毛草莓全为中部着丝点染色体(m),平均臂比分别为 1.30
和 1.25。因此草莓二倍体种及品种核型的对称性强弱排列
顺序为:黄毛草莓 >森林草莓 >五叶草莓 >纤细草莓 ,推测
供试草莓种的亲缘进化顺序可能为黄毛草莓 、森林草莓 、五
叶草莓 、纤细草莓。
参考文献
[ 1] 俞德浚.中国果树分类学 [ M].北京:农业出版社 , 1979.
[ 2] IWASTUBOY,NARUHASHIN.KaryotypesofthreespeciesFragaria(Ro-
saceae)[J].Cytologia, 1989, 54:493-497.[ 3] CHENRY, LINSH, SONGWQ, etal.ChromosomeatlasofChineseprin-
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[ 5] STEBBINSGL.Chromosomalevolutioninhigherplant[ M].London:
EdwardArnoldLtd, 1971:87-89.
7622 安徽农业科学 2011年