百合屬野生種和園藝品種的染色體核型

張藝萍，王繼華，吳麗芳，王祥寧，郭樹(shù)華，張世梅，周 瑜，瞿素萍

(國(guó)家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心/云南省花卉育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/云南省花卉工程技術(shù)研究中心/云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所，云南昆明650200)

百合是全球較重要的花卉之一.目前市場(chǎng)上的百合品種來(lái)自幾大系列，分別是東方百合、亞洲百合、鐵炮百合、新鐵炮百合、東方—鐵炮百合和鐵炮—亞州百合.東方百合(Lilium“Oriental Hybrids”)包括天香百合、鹿子百合、日本百合和紅花百合等品種及其與湖北百合的雜種中選育出來(lái)的栽培雜種系［1－2］.亞州百合(Lilium“Asiatic Hybrids”)是從亞州原產(chǎn)的百合，如卷丹、垂花百合、川百合、大花卷丹、朝鮮百合、山丹和鱗莖百合等品種或雜種群中選育出來(lái)的［3－4］.鐵炮百合(L.longiflorum Thumb)為百合科球根植物，又名麝香百合.鐵炮百合花筒平展成喇叭狀，香濃，花粉黃色，株高50－120 cm，最流行的顏色為白色，荷蘭已育出不同顏色.鐵炮—亞州百合是鐵炮百合與亞州百合的雜交種，具有花色豐富的特點(diǎn)［5－6］.

中國(guó)是世界百合遺傳資源最重要的產(chǎn)地之一，百合野生資源非常豐富，但在百合育種工作中，還沒(méi)有培育出比較知名的品系或品種.近年來(lái)，前人在百合屬植物的核型研究方面已作了大量的工作［7－12］，但這些工作多集中于百合野生種，對(duì)百合栽培品種的核型報(bào)道較少.為此，本試驗(yàn)挑選東方百合、亞州百合和LA系列百合等品(種)系的代表品種及野生種，對(duì)其染色體進(jìn)行觀察和核型分析，找出幾者間在核型上的差異，了解其遺傳特點(diǎn)，旨在為百合的遺傳育種、分類(lèi)、雜交后代真實(shí)性鑒定等研究提供一定的細(xì)胞學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

材料有東方百合品種“Berlin”和“Parasol”、亞州百合品種“Saniciro”、LA系列百合品種“Royal sunset”、百合野生種“大花卷丹”［L.leichtlinii Hook.f.var.maximowiczii(Regel)Baker］、湖北百合(L.henryi Baker).

1.2 方法

采用常規(guī)壓片法，參照王紅霞等［13］和榮立蘋(píng)等［14］的染色體制備方法，并稍作改動(dòng).選取生長(zhǎng)適宜的根尖用0.1%秋水仙素預(yù)處理;用卡諾固定液在0℃的冰水中固定30 min;用95%乙醇清洗3 s后用蒸餾水洗30 min;用解離液于60℃的水浴鍋中酸解6 min;用卡寶品紅染色30 min后壓片鏡檢，對(duì)分散較好的根尖進(jìn)行拍照.按李懋學(xué)等［15］的方法對(duì)獲得的根尖染色體進(jìn)行核型分析.核型類(lèi)型參照Stebbins［16］的標(biāo)準(zhǔn)，按核型中最長(zhǎng)與最短染色體的比值及臂比值大于2的染色體所占比例劃分.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)/%=長(zhǎng)臂總長(zhǎng)/全組染色體總長(zhǎng)×100，采用Arano［17］的方法計(jì)算.

2 結(jié)果與分析

Berlin、Parasol、Saniciro、Royal sunset、大花卷丹和湖北百合的染色體數(shù)均為二倍體，2n=2x=24，染色體參數(shù)和核型特征分別見(jiàn)表1和2，中期染色體形態(tài)和核型分別見(jiàn)圖1.

2.1 Berlin和Parasol的染色體核型

Berlin的核型公式為2n=2x=24=4m+18st+2sm，第1和2對(duì)為中部著絲粒染色體，第12對(duì)為近中部著絲粒染色體，第3－11對(duì)為近端部著絲粒染色體.最長(zhǎng)與最短染色體比值為2.22，臂比值大于2∶1的染色體占全部染色體的83.33%，屬于3B型.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為75.19%.

Parasol的核型公式為2n=2x=24=4m+10sm+8st+2t，第1和6對(duì)為中部著絲粒染色體，第2、7、9－11對(duì)為近中部著絲粒染色體，第3、4、8和12對(duì)為近端部著絲粒染色體，第5對(duì)為端部著絲粒染色體.最長(zhǎng)與最短染色體比值為2.11，臂比值大于2∶1的染色體占全部染色體的66.67%，屬于3B型.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為72.40%.

2.2 Saniciro的染色體核型

Saniciro的核型公式為2n=2x=24=2m+2sm+10st+10t，第1對(duì)為中部著絲粒染色體，第8對(duì)為近中部著絲粒染色體，第2、6、9－11對(duì)為近端部著絲粒染色體，第3－5、7和12對(duì)為端部著絲粒染色體.最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.94，臂比值大于2∶1的染色體占全部染色體的91.67%，屬于3A型.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為83.15%.

2.3 Royal sunset的染色體核型

Royal sunset的核型公式為2n=2x=24=8sm+10st+6t，第1、3、7和10對(duì)為近中部著絲粒染色體，第4、6、8、9和11對(duì)為近端部著絲粒染色體，第2、5和12對(duì)為端部著絲粒染色體.最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.58，全部染色體均為臂比值大于2∶1的染色體，屬于4A型.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為80.98%.

2.4 大花卷丹和湖北百合的染色體核型

大花卷丹的核型公式為2n=2x=24=2sm(SAT)+10st(SAT)+12t(2SAT)，第1對(duì)為近中部著絲粒染色體，第6、9－12對(duì)為近端部著絲粒染色體，第2－5、7和8對(duì)為端部著絲粒染色體.其中，第1對(duì)染色體上有1個(gè)居間隨體，第3、4和6對(duì)染色體上各有1個(gè)近端隨體(圖1E).最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.88，全部染色體均為臂比值大于2∶1的染色體，屬于4A型.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為85.78%.湖北百合的核型公式為2n=2x=24=10sm+2st+12t，第5對(duì)為近中部著絲粒染色體，第7、9－12對(duì)為近端部著絲粒染色體，第1－4、6和8對(duì)為端部著絲粒染色體.最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.71，全部染色體均為臂比值大于2∶1的染色體，屬于4A型.核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為86.75%.

表1 百合的染色體參數(shù)Table 1 The parameters of the chromosomes of lily

表2 百合的核型特征Table 2 The parameters of the karyotypes of lily

圖1 百合品種的染色體形態(tài)和核型圖Fig.1 Chromosome and karyotype of lily

3 討論

本試驗(yàn)中，Berlin、Parasol、Saniciro、Royal sunset、大花卷丹和湖北百合的染色體均為24條，且都有1對(duì)中部著絲點(diǎn)染色體或近中部著絲點(diǎn)染色體，這與百合屬植物的核型共有特征［18］一致.根據(jù)有花植物核型進(jìn)化中的對(duì)稱(chēng)—原始、不對(duì)稱(chēng)—進(jìn)化的觀點(diǎn)［19］以及核型不對(duì)稱(chēng)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，百合屬植物所有核型均為極不對(duì)稱(chēng)型，且最長(zhǎng)與最短染色體比值較大，是比較進(jìn)化的類(lèi)型.本試驗(yàn)中，Berlin的最長(zhǎng)與最短染色體比值為2.22，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為75.19%;Parasol的最長(zhǎng)與最短染色體比值為2.11，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為72.40%;Saniciro的最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.94，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為83.15%;Royal sunset的最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.58，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為80.98%;大花卷丹的最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.88，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為85.78%;湖北百合的最長(zhǎng)與最短染色體比值為1.71，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為86.75%.這些數(shù)據(jù)都證實(shí)了上述結(jié)論.

本試驗(yàn)中，2個(gè)東方百合品種為3B型，1個(gè)亞州百合品種為3A型，與戴曉紅等［4］的研究結(jié)果基本相似.戴曉紅等［4］采用的東方百合品種“Siberia”為3B型，亞洲百合品種“Pollyanna”為3A型，表明本試驗(yàn)的結(jié)果具有較好的參考價(jià)值.岳玲等［2］得出大花卷丹的核型公式為2n=4m(2SAT)+10st+10t，核型為3A型，而本試驗(yàn)大花卷丹的核型為4A型，并在第1、3、4和6對(duì)染色體上發(fā)現(xiàn)隨體，可能與大花卷丹在云南的栽培環(huán)境有關(guān).戴小紅等［10］發(fā)現(xiàn)湖北百合的核型為3B型，而本試驗(yàn)湖北百合的核型為4A，可能也與云南的栽培環(huán)境有關(guān).

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