分蘗蔥頭染色體的核型分析*

楊麗娟，孫 強(qiáng)，王曉偉，單曉琦

(通化師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，吉林 通化 134002)

分蘗蔥頭(Alliumcepavar.agrogatum)是洋蔥的變種，俗稱“毛蔥”，是百合科蔥屬植物，在我國(guó)東北地區(qū)栽培較多．它以鱗莖為播種材料，基部分蘗，形成數(shù)個(gè)或十多個(gè)小鱗莖，簇生一起，個(gè)體小，耐貯性強(qiáng)．其食用部分主要為膨大的鱗莖，生長(zhǎng)期也可食用假莖(葉鞘)和嫩葉等[1]．分蘗蔥頭含有多種微量元素、氨基酸和化合物[2-5]，其提出物可用于減輕體重、調(diào)節(jié)血脂、抗血小板凝集和抗動(dòng)脈硬化的藥物中[6].

染色體核型分析是染色體研究中的一個(gè)重要方法，在起源分類(lèi)、基因定位及染色體工程育種等方面均具有十分重要的作用.本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)分蘗蔥頭體細(xì)胞計(jì)數(shù)，并對(duì)其核型進(jìn)行分析，以期為分蘗蔥頭的鑒定、起源、演化、良種培育等提供一定的科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

供試實(shí)驗(yàn)材料為當(dāng)年生分蘗蔥頭鱗莖，于2011年9月購(gòu)于通化市老站農(nóng)貿(mào)市場(chǎng).

1.2 方法

采用根尖有絲分裂中期染色體進(jìn)行核型分析.取發(fā)育良好分蘗蔥頭鱗莖，將其外層死皮剝?nèi)?，并去除老根，將處理好的分蘗蔥頭鱗莖置于去離子水中在室溫下進(jìn)行生根培養(yǎng)，并每天更換去離子水．待新生根長(zhǎng)至1.0～1.5cm時(shí)剪下0.5cm的根尖[7].置0.1%秋水仙素于4℃冰箱中對(duì)分蘗蔥頭根尖處理4～6 h. 然后轉(zhuǎn)入0.075mol/L的KCl低滲液中，在25℃左右的條件下處理30～60min. 在Carnoy固定液(冰乙酸:95%乙醇=1:3)中于0～4℃冰箱內(nèi)固定20～24h.用解離液(等體積的95%乙醇與濃HCl混合配制而成)在室溫下解離3～5min，直至根尖軟化.常規(guī)壓片法制片,結(jié)晶紫染色5～7min,用Nikon照相顯微鏡拍攝照片獲得染色體中期分裂相照片[8].利用photoshop軟件進(jìn)行染色體測(cè)量與配對(duì)，最后獲得染色體核型圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 染色體數(shù)目

本實(shí)驗(yàn)選擇30個(gè)染色體分散良好的細(xì)胞進(jìn)行觀察計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果顯示95%以上細(xì)胞的染色體數(shù)為16條.因此,確定分蘗蔥頭體細(xì)胞染色體數(shù)目為2n=16,如圖1所示．

圖1 分蘗蔥頭體細(xì)胞分裂中期(10×100)

2.2 染色體相對(duì)長(zhǎng)度組成及核型分析

經(jīng)測(cè)量分析,可將分蘗蔥頭的16條染色體配為8對(duì)，染色體平均相對(duì)長(zhǎng)度為4.16,按Kuo等的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),可將分蘗蔥頭的8對(duì)染色體分成4組,見(jiàn)表1．第1～2對(duì)為長(zhǎng)染色體(L)，第3～4對(duì)為中長(zhǎng)染色體(M2)，第5～7對(duì)為中短染色體(M1)，第8對(duì)為短染色體(S)，相對(duì)長(zhǎng)度組成為2n=16=4L+4M2+6M1+2S.

根據(jù)Lavan等的染色體分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，分蘗蔥頭的8對(duì)染色體中，具中部著絲點(diǎn)的染色體有6對(duì)，分別為第1、2、5、6、7、8對(duì)(臂比在1.01～1.70之間)，具近中部著絲點(diǎn)的染色體有2對(duì)，分別為第3、4對(duì)(臂比在1.71～3.0之間)，核型公式為2n=2x=16=12m+2Sm．分蘗蔥頭的染色體參數(shù)、核型及核型模式見(jiàn)表1、圖2和圖3.

表1 分蘗蔥頭染色體相對(duì)長(zhǎng)度、臂比及類(lèi)型

注:長(zhǎng)臂+短臂=染色體長(zhǎng)度

圖2 分蘗蔥頭染色體核型

圖3 分蘗蔥頭染色體核型模式

分蘗蔥頭的染色體平均長(zhǎng)度為4.16，根據(jù)Arano的計(jì)算方法，核型不對(duì)稱系數(shù)(AS.K%)為60.77%，8對(duì)染色體相對(duì)長(zhǎng)度變化范圍在2.76～5.46之間, 最長(zhǎng)染色體相對(duì)長(zhǎng)度是最短染色體相對(duì)長(zhǎng)度的1.98倍，染色體的臂比值變化范圍在1.24～2.06之間．臂比大于2的染色體有1對(duì)，為全組染色體的12.5%,依據(jù)STEBBINS理論的核型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，洋蔥的染色體核型在遺傳進(jìn)化上為進(jìn)化程度較低的2A型[9]．

3 討論

本實(shí)驗(yàn)以分蘗蔥頭為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)其核型進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：分蘗蔥頭根尖的染色體數(shù)目為2n=16，與王惠英[10]的幾種蔥屬物的核型分析與比較中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：洋蔥、大蔥、分蔥和大蒜等蔥屬植物的染色體數(shù)目相等；核型公式為2n=2x=16=12m+4Sm，這與王惠英[10]分蔥核型公式2n=2x=16=2M+12m+2st(SAT)有所不同，這可能是由于實(shí)驗(yàn)的誤差所造成的，也可能與植物生長(zhǎng)的不同地區(qū)或不同生長(zhǎng)季節(jié)有關(guān)；染色體相對(duì)長(zhǎng)度組成為2n=16=4L+4M2+6M1+2S，在進(jìn)化程度上同洋蔥、大蔥和大蒜等蔥屬植物一樣均屬于進(jìn)化程度較低的“2A”型，核型不對(duì)稱系數(shù)為60.77%．STEBBINS[9]認(rèn)為，在植物界核型進(jìn)化的基本趨勢(shì)是由對(duì)稱向不對(duì)稱發(fā)展的，系統(tǒng)演化上處于比較古老或原始的植物，大多具有較對(duì)稱的核型，而不對(duì)稱的核型則常見(jiàn)于衍生的或進(jìn)化較高級(jí)的植物中.

本實(shí)驗(yàn)從細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)角度確定了分蘗蔥頭的染色體數(shù)目，對(duì)其核型進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，對(duì)分蘗蔥頭的栽培和育種研究具有一定的指導(dǎo)意義.

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊曉虹,劉銀燕,孟祥穎,等.分蘗蔥頭微量元素和氨基酸的分析[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1996,22(6)：600-601.

[3]劉銀燕,劉麗鵑,楊曉虹.分蘗蔥頭化學(xué)成分的研究[J].中草藥,2000,31(5):333-334.

[4]江漫濤,陳滴.分蘗蔥頭和長(zhǎng)梗燕白的研究[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1984,10(5):477-480.

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[8]楊大翔.用Adobe Photoshop進(jìn)行核型分析[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2005(3):44-46.

[9]STEBBINS G L.Chromosome evolution in higher plants[M].London:Edward Arold,1971.

[10]王惠英,李曉峰,趙倩,等.幾種蔥屬物的核型分析與比較[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,29(2):13-15.