关玉竹染色体形态学研究

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1、关玉竹染色体形态学研究吴杰　赵鑫　李艳辉　刘宇　李鑫龙　宁伟【摘要】目的对长白山地区分布的关玉竹体细胞染色体计数，对其进行核形态学研究。方法采用常规压片法。结果关玉竹的染色体数目为2n=20，核型公式为K(2n)=2X=2sm（2SAT）+8sm+10m，属“2B”类型，核型不对称系数为61.71%。结论基于观察结果分析了关玉竹染色体对称程度、类型及染色体组成。关玉竹染色体的随体结构为首次报道。【关键词】关玉竹；染色体；核型分析　　Abstract：ObjectiveTostudythekaryomorphologyofPolygonatumodoratum

2、(Mill.)Druce.fromChangbaimountain.MethodsConventionalpressedslicemethodployed.ResultsThechromosomalnumberofS.chinensisulatedasK(2n)=2X=2st+8sm+10m,theasymmetryindexmetricaldegree,chromosomaltypeandpositionsofP.odoratum.ThechromosomalmorphostructureofP.odoratume.　　Keyodoratum(Mill.)

3、Druce;Chromosome;Karyotypeanalysis玉竹Polygonatumodoratum(Mill.)Druce为百合科黄精属多年生草本植物，其根茎的应用历史久远。关玉竹是辽东山区农业发展产业的重要植物。关玉竹富含各种营养物质，而且对人体有益的营养物质和活性物质含量都较高，常作为原材料销往国内和国外市场。关玉竹既可作为一种野菜新品种进行开发利用，又可作为药用植物资源进行研究发展。因此，关玉竹资源的发展前景广阔。植物染色体是植物细胞学特征的最稳定因素之一，关于玉竹染色体的核型研究在近年有些许报道，但未见其染色体随体形态结构报道。本实验对关

4、玉竹染色体的核型进行了详细分析，为进一步对关玉竹的遗传育种研究提供细胞学理论依据，也为辽东山区关玉竹分类研究奠定基础。　　1材料本试验种子来源于辽宁省丹东市宽甸县玉竹生产基地，经沈阳农业大学宁伟教授鉴定。　　2方法试验采用常规后熟处理方法完成关玉竹种子后熟，即将采收种子1∶3沙沉处理于25℃恒温箱中30d有待萌发。待根部生长至1～2cm时，进行取材。用0.004mol·L-18-羟基喹啉处理4h，然后再用卡诺氏固定液（无水乙醇∶冰醋酸=3∶1）在4℃条件下固定24h。经乙醇溶液梯度洗涤，存放于70%乙醇溶液中，于4℃条件下可长期保存。取固定过的根尖在60℃条

5、件下，1mol·L-1盐酸中解离10min，然后经卡宝品红染色，常规压片，显微镜观察，拍照，制作永久封片。选取染色体数目清晰的细胞进行统计，以80%以上细胞的染色体数目为标准，确定关玉竹染色体的数目。挑选分裂好的体细胞中期染色体，根据李懋学和陈瑞阳的标准进行染色体核型分析，按Stebbins的方法做核型分类〔1〕。　　3结果　　3.1关玉竹染色体形态及数目　　从图1可以看出，关玉竹体细胞染色体数目为2n=20，有随体。染色体总长度为19.31μm，绝对长度范围从1.34～2.79μm，染色体绝对长度范围差异为1.45μm。相对长度范围从6.94%～14.43

6、%，染色体长度比为2.08，以上数据说明关玉竹染色体相对较大，且染色体长短差异很大。由表1可以看出，第1，5，7，9，10对同源染色体的臂比在1.0～1.7之间，属于M型（中间着丝点）染色体；第2，3，4，6，8对同源染色体的臂比在1.7～3.0之间，属于SM型（亚中间着丝点）染色体，其中3号染色体为随体染色体，说明关玉竹染色体着丝点位置相对稳定〔2〕。表1关玉竹的核型数据表（略）　　3.2关玉竹染色体核形态学研究　　关玉竹同源染色体之间差异较小，长短臂相似性较高，而且，关玉竹异源染色体之间相似度也很高，不存在明显差异（见图2）。将一个染色体组的全部染色体逐

7、条按其特征画下来，再按长短、形态等特征排列起来的图称为核型模式图，它代表一个物种的核型模式。核型模式图消除了由于分裂时期的不完全一致而带来的细胞之间染色体收缩程度上的差异以及制片等因素造成的染色体扭曲、拉长等误差，因而能更准确、真实地反应物种的核型。所以对物种（类群或个体）一般都以核型模式图来进行比较。关玉竹染色体核型模式以同源染色体的平均绝对长度绘制。横坐标为染色体的编号，与表1的染色体编号相对应，纵坐标为染色体的绝对长度，其中纵坐标0点处为着丝点（见图3）。　　综合核型公式和核型分类分析的结果，将关玉竹的核型写成一个公式：K(2n)=2X=2sm（2SA

8、T）+8sm+10m，参照Stebbins的核型分类