全 文 ：收稿日期: 2000-09-27.
基金项目: 中国科学院沙坡头沙漠开放研究站基金 ( 200001)资助项目 .
作者简介: 孔红 ( 1964-) ,女 ,副教授 .
　　文章编号: 0455-2059( 2001) 03-0100-04
麻黄属 2种植物的核型研究
孔　红1 , 陈　荃 1 , 马　骥 2
( 1.天水师范学院 生物系 , 甘肃 天水　 741000;
2.中国科学院 沙坡头沙漠研究站 , 甘肃 兰州　 730000)
摘 要: 采用光学显微镜观察膜果麻黄 ( Ephedra przewalskii Stap f )、草麻黄 ( E . sinica Stap f )
的染色体 ,按全国第一次植物染色体学术讨论会建议的标准进行核型分析 .研究结果表明 ,膜果麻
黄的体细胞染色体数目 2n = 14,核型公式 2n = 2x = 14= 6 m+ 8 sm ,草麻黄的体细胞染色体数
目 2 n = 28,核型公式 2n = 4x = 28 = 26 m+ 2 st.
关键词: 膜果麻黄 ; 草麻黄 ; 染色体 ; 核型
中图分类号: Q343　　　文献标识码: A
麻黄属 ( Ephedra )全世界约 40种 ,分布于亚洲、美洲、欧洲东南部及非洲北部等干旱荒
漠地区 .我国有 12种 , 4变种 ,分布区较广 ,除长江下游及珠江流域各省区外 ,其它各地皆有分
布 ,以西北各省区及云南、四川等地种类较多 ,常生于干旱山地及荒漠中 .本属多数种类含生物
碱 ,为重要的药用植物 ,其中膜果麻黄、草麻黄和中麻黄 ( E. intemedia )为《中国药典》规定的
传统中药麻黄品种 .麻黄属植物生于荒漠及土壤瘠薄处 ,有固沙保水的作用 ,也作燃料 ,麻黄雌
球花的苞片成熟时肉质多汁 ,可食及供观赏 [1 ] .
麻黄属的染色体数目前人已有过一些报道 [2～ 5 ] ,但有关核型目前尚未见有过研究 .本文对
麻黄属膜果麻黄、草麻黄的染色体核型进行了比较研究 ,首次报道了 2种的核型分析结果 ,以
期为今后的研究提供细胞及遗传学方面的资料 .
1　材料与方法
本实验材料均采自宁夏沙坡头 .凭证标本存于中科院沙坡头沙漠研究站标本室 .
将成熟种子水培萌发 ,选取生长正常的根尖 ,用 0. 002 mol /L的 8-羟基喹啉处理 4 h,卡
诺Ⅰ固定液中固定 4～ 24 h, 1 mol /L盐酸 60℃下解离 10 min,卡宝品红染色 .常规压片 ,冰冻
揭盖片 ,自然干燥 ,中性树胶封片 ,显微摄影 .核型分析按全国第一次植物染色体学术讨论会建
议的标准 [6 ]进行 ,核型分类按 Stebbins[7 ]的分类标准 .
2　实验结果
染色体数目及核型见图 1,核型模式图见图 2,核型分析中的计算及染色体命名见附表 .
第 37卷第 3期
2001年 6月 兰 州 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )Journal of Lanzhou Univ er sity ( Natura l Sciences) Vo l. 37 No . 3June 2001
DOI : 10. 13885 /j . i ssn. 0455 -2059. 2001. 03. 020
附表　麻黄属 2种植物的核型分析数据
Table　 The data of karyotype analysis of 2 species of Ephedra
分类群 序号 相对长度 /% 臂比 ( L /S) 类型
膜果麻黄
E . pr zewalskii
1 6. 75+ 12. 85= 19. 60 1. 90 sm
2 7. 31+ 9. 81= 17. 12 1. 34 m
3 4. 67+ 9. 84= 14. 51 2. 11 sm
4 5. 35+ 9. 12= 14. 47 1. 70 m
5 3. 88+ 9. 72= 13. 60 2. 51 sm
6 3. 61+ 7. 58= 11. 29 2. 09 sm
7 4. 06+ 5. 47= 9. 53 1. 33 m
草麻黄
E. sinica
1 4. 53+ 6. 13= 10. 66 1. 35 m
2 3. 47+ 5. 27= 8. 74 1. 52 m
3 1. 61+ 6. 37= 7. 98 3. 96 st
4 2. 95+ 4. 96= 7. 91 1. 68 m
5 3. 53+ 4. 16= 7. 69 1. 18 m
6 3. 52+ 4. 15= 7. 67 1. 18 m
7 3. 04+ 4. 47= 7. 51 1. 47 m
8 3. 19+ 4. 06= 7. 25 1. 27 m
9 3. 34+ 3. 64= 6. 98 1. 09 m
10 2. 78+ 4. 10= 6. 88 1. 47 m
11 2. 51+ 3. 87= 6. 38 1. 54 m
12 2. 30+ 3. 36= 5. 66 1. 46 m
13 1. 87+ 2. 72= 4. 59 1. 45 m
14 1. 56+ 2. 54= 4. 10 1. 63 m
2. 1　膜果麻黄 (E . przewalskii Stapf 图 1A,图 2A,附表 )
本种核型为首次报道 .体细胞染色体数目 2n = 14,为二倍体 .核型公式为 2 n = 2x = 14
= 6 m+ 8 sm,其中第 2, 4, 7对为中部着丝点染色体 ,其余各对均为近中部着丝点染色体 .最
长染色体与最短染色体的比值 Lt /St= 2. 06,臂比大于 2∶ 1的染色体的百分数为 0. 43,核型
属 2B型 .核型不对称系数为 64. 38% ,臂指数 N F值为 28,染色体长度变异范围为 5. 55～
11. 42μm.
2. 2　草麻黄 (E . sinica Stapf 图 1B,图 2B,附表 )
本种核型为首次报道 .体细胞染色体数目 2n = 28 ,为四倍体 .核型公式为 2n = 4x = 28
= 26 m+ 2 st ,其中第 3对为近端部着丝点染色体 ,其余各对均为中部着丝点染色体 .最长与
最短染色体的比值为 Lt /St= 2. 60,臂比大于 2∶ 1的染色体的百分数为 0. 21,核型属 2B型 .
核型不对称系数为 59. 81% ,臂指数 N F值为 54,染色体长度变异范围为 5. 94～ 15. 47μm.
3　讨论
据前人报道 [2～ 5 ] ,麻黄属的染色体基数 x = 7 ,膜果麻黄 2 n = 14,为二倍体 ,草麻黄 2 n =
28 ,为四倍体 ,与本文研究结果一致 .
核型分析的结果表明 ,膜果麻黄、草麻黄的染色体类型主要为中部着丝点染色体和近中部
着丝点染色体 ,核型均属 2B型 ,核型不对称系数都较接近 50% ,表现了较强的对称性 ,染色体
变异范围也较接近 ,这些特点都表明麻黄属这两个种的核型具有相似性 ,都属于比较原始的核
型类型 .
101第 3期　　　　　　　　　　　　　孔　红等:麻黄属 2种植物的核型研究　　　　　　　　　　　　　　
A膜果麻黄 ;　　　　　　 B草麻黄
图 1　麻黄属 2种植物的染色体数目及核型
Fig. 1　 Th e chromosome numbers and kar yo types of 2 species o f Ephedra
A膜果麻黄 ;　　　　　 B草麻黄
图 2　麻黄属 2种植物的染色体核型模式图
Fig . 2　 The idio g rams o f 2 species o f Ephedra
膜果麻黄的体细胞染色体数目 2n = 14 , 为二倍体 ,草麻黄的体细胞染色体数目 2 n =
28,为四倍体 ,从体细胞染色体数目来看 ,二者区别较大 .从本文核型研究来看 ,膜果麻黄的核
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型中 ,具有 3对中部着丝点染色体 , 4对近中部着丝点染色体 ,而草麻黄的核型除具有 1对近
端部着丝点染色体外 ,其余均为中部着丝点染色体 ,二者的核型差别很大 .染色体数目及核型
支持了经典分类中将膜果麻黄、草麻黄归为两个不同的组:膜果麻黄组、麻黄组 .
以 Levitzky为首的苏联核型比较形态学派 ,早在 1931年就提出所谓对称的核型是其中
所有染色体大小近乎一致 ,而且都具有中部或近中部着丝粒 .着丝粒位置从中部移向近端部或
端部 ,可以导致不对称性的加强 ,不对称的不断增加是有花植物核型进化的主要趋势 [ 8] .比较
膜果麻黄及草麻黄的核型 ,膜果麻黄只具有中部着丝点及近中部着丝点染色体 ,而草麻黄出现
了一对近端部着丝点染色体 ,说明草麻黄的核型较膜果麻黄进化 .
据报道 [9 ] ,植物染色体倍性由低到高 ,即由二倍体向四倍体 ,再向更高倍的多倍体发展是
进化的趋势 .因此四倍体的草麻黄较二倍体的膜果麻黄进化 ,二者的核型进化趋势支持了这一
观点 .
从膜果麻黄的核型图可见 ,第一对染色体长度相差很大 ,可能存在异质结合现象 .
参　考　文　献
[ 1]　中国科学院中国植物志编辑委员会 .中国植物志 (第七卷 ) [M ].北京: 科学出版社 , 1978. 468～ 489.
[ 2]　 Cave M S. Index to plant ch romosome num ber s 1956-1964 [M ]. Chapel Hill: Univ No r th Caro lina Press,
1965.
[ 3]　 Goldblatt P. Index to plant chr omosome numbers 1975-1978[ M ]. St Louis: M issouri Bo t Ga rden, 1981.
[ 4]　 Goldblatt P. Index to plant chr omosome numbers 1979-1981[ M ]. St Louis: M issouri Bo t Ga rden, 1984.
[ 5]　 Goldblatt P. Index to plant chr omosome number s 1982-1983[ M ]. St Louis: M issouri Bot Ga rden, 1985.
[ 6]　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 , 1985, 3( 4): 297～ 302.
[ 7]　 Stebbins G L. Ch romosome evolution in higher plant [ M ]. London: Edw ard Arno ld, 1971. 87～ 93.
[ 8]　 Levit zky G A. The“ ka ry otype”in systema tics [ J]. Bull Appl Bo t Genet Plant Breed, 1931, 27: 220～ 240.
[ 9]　洪德元 .植物细胞分类学 [ M ].北京:科学出版社 , 1990. 198, 199.
A Study on Karyotypes of Two Species inEphedra
Kong Hong
1 , Chen Quan
1 , Ma Ji
2
( 1. Depar tment of Bio log y , Tianshui Teache rs Co lleg e, Tianshui, 741000, China;
2. Shapo tou Experimental Station of Deser t Resear ch , Chinese Academy o f Sciences, Lanzhou, 730000, China )
Abstract: The karyo types o f E. przewalskii and E. sinica have been studied. The results show
that the number o f the somatic ch romosomes of E. przewalskii i s 14, and the karyo type
fo rmula is 2n = 2x = 14= 6 m+ 8 sm , w hile the number of the somatic ch romosomes of E.
sinica is 28, and i ts ka ry otype fo rmula is 2n = 4x = 26 m+ 2 st.
Key words: E. przewalski i; E. sinica; chromosome; karyo type
103第 3期　　　　　　　　　　　　　孔　红等:麻黄属 2种植物的核型研究