兩種百合根尖染色體G -帶的研究

李性苑，田 鑫，鐘 程，李天陽(yáng)

（凱里學(xué)院，貴州凱里 556011）

中國(guó)野生百合資源豐富，約占世界百合資源的47.8%［1］，其中淡黃花百合和野百合屬野生特有種，主要分布在貴州、云南、湖北等地，因其花型獨(dú)特、抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，具有較高的食用、觀賞和藥用價(jià)值［2］.為了更好地利用野生資源，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)部分野生百合染色體進(jìn)行了核型研究，野生百合的染色體數(shù)均為2n=2x=24，但核型類(lèi)型不同，有3A 型［3］、3B 型［4］、4B 型［5］.近年來(lái)，為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，研究者們陸續(xù)對(duì)這兩種百合的快速繁殖［6?7］和引種馴化開(kāi)展了諸多研究，但關(guān)于它們的染色體核型方面的研究未見(jiàn)報(bào)道.本文對(duì)其染色體核型進(jìn)行研究，以期為這兩種百合的親本選配、雜交育種及雜種鑒定提供理論依據(jù).

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料為種植于凱里學(xué)院蔬菜基地常規(guī)管理的野百合［8］和淡黃花百合［9］.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

待植株長(zhǎng)到40 cm 時(shí)，取生長(zhǎng)健壯無(wú)病蟲(chóng)害的百合植株新長(zhǎng)出的根尖2 cm 左右，用清水洗凈，切取0.5?1 cm，用飽和對(duì)二氯苯溶液浸泡24 h，取出后用0.075 mol/L KCl低滲30 min，再用卡諾固定液固定2.5 h，l%纖維素酶液∶1%果膠酶液=1∶1的混合酶解20 min，蒸餾水沖洗3?5次，低滲10 min，固定液再固定30 min.取先端2?4 mm，用解剖針展開(kāi)壓平，蓋上蓋玻片，用鑷子尖端輕輕敲至漿狀，滴固定液2?3滴，使細(xì)胞分散，用酒精燈火焰勻速烤2?3次，使固定液快速揮發(fā).2x SSC 60 ℃水浴l h，用Giemsa 染液染色15 min，熒光顯微鏡觀察染色體制片，選取染色體分散情況較好、帶紋較清晰的制片拍照.染色體的相對(duì)長(zhǎng)度、臂比等核型分析參數(shù)均參照李懋學(xué)［10］的方法，用Arano［11］的方法計(jì)算核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù).

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 野百合的G帶核型分析

根據(jù)圖1、2、3 和表1 可以得出，在野百合12 對(duì)染色體臂比值中超過(guò)1.70 的有1、2、3、5、6、7、8、9、11、12 號(hào)染色體，為近中部著絲粒染色體（sm），其余4、10 號(hào)染色體的臂比值未超過(guò)1.70，為中部著絲粒染色體（m）.因此野百合的G帶核型公式為2n=24=10sm+2m，為3A型.

表1 野百合染色體帶數(shù)及特征

圖1 野百合和淡黃花百合染色體中期分裂形態(tài)（左野百合，右淡黃花百合）

野百合的每條染色體幾乎全部都顯示出了帶紋，并且屬于在近臂端區(qū)域或近著絲粒區(qū)域顯示著色深且粗的帶紋，帶紋多數(shù)分布在長(zhǎng)臂上，在近著絲粒區(qū)域幾乎都顯示出帶紋，帶紋分布較少，顯示出的帶紋總數(shù)為23條.隨著分裂期的進(jìn)行，染色體皺縮，染色體長(zhǎng)度逐漸變短，在長(zhǎng)臂上的帶紋分布也有差異，例如2號(hào)染色體帶紋數(shù)目為3條，5、8號(hào)染色體的帶紋數(shù)目為2條，11、12號(hào)染色體的帶紋數(shù)目為1條，可見(jiàn)隨著染色體長(zhǎng)度的變短，帶紋數(shù)目有逐漸減少的傾向.

圖2 野百合和淡黃花百合G帶帶型圖（上野百合，下淡黃花百合）

圖3 野百合和淡黃花百合G帶模型圖（左野百合，右淡黃花百合）

2.2 淡黃花百合的G帶核型分析

根據(jù)圖1、2、3 和表2 可以得出，在淡黃花百合12 對(duì)染色體臂比值中超過(guò)1.70 的有1、3、4、5、7、8、10、11、12 號(hào)染色體，為近中部著絲粒染色體（sm），其余2、6、9 號(hào)染色體的臂比值未超過(guò)1.70，為中部著絲粒染色體（m）.因此淡黃花百合的G帶核型公式為2n=24=6sm+3m+3st，為3A型.

表2 淡黃花百合染色體帶數(shù)及特征

淡黃花百合的每條染色體帶紋都在近臂端區(qū)域顯示著色深且粗的帶紋，但是在近著絲粒區(qū)域沒(méi)有或幾乎沒(méi)有顯示出條紋，染色體的帶紋多都分布在長(zhǎng)臂上，短臂上少有分布，帶紋分布多，帶紋總數(shù)為36 條.隨著分裂期的進(jìn)行，染色體皺縮，染色體長(zhǎng)度逐漸變短，在長(zhǎng)臂上的帶紋分布也有差異，例如，1號(hào)染色體帶紋數(shù)目為4條，6號(hào)染色體的帶紋數(shù)目為3條，12號(hào)染色體的帶紋數(shù)目為1條，可見(jiàn)隨著染色體長(zhǎng)度的變短，帶紋數(shù)目有逐漸減少的傾向.

3 討論

核型分析主要是借助于染色體的帶紋粗細(xì)、分布位置、核型公式的差異來(lái)區(qū)分染色體.但在百合染色體核型分析研究中有著帶紋較弱、帶型不夠豐富，特征差異不明顯，給百合染色體的研究帶來(lái)了一定的難度.從百合G帶模型圖可以看出幾乎每條染色體上都顯示出一定的特征帶紋，野百合2 號(hào)染色體與淡黃花百合1 號(hào)染色體相對(duì)比，野百合2 號(hào)染色體帶紋分布在著絲粒區(qū)域、臂端與臂上，數(shù)目為4 條，淡黃花百合1 號(hào)染色體帶紋分布在染色體臂上，著絲粒區(qū)域無(wú)分布，帶紋數(shù)目為6條.野百合3號(hào)染色體與淡黃花百合2號(hào)染色體相比，野百合3號(hào)染色體帶紋分布在著絲粒區(qū)域短臂無(wú)帶紋，數(shù)目為1 條，淡黃花百合2 號(hào)染色體帶紋分布在臂上，短臂有帶紋，帶紋數(shù)目4 條.野百合5 號(hào)染色體與淡黃花百合6 號(hào)染色體相比，野百合5 號(hào)染色體帶紋分布在臂上，短臂有帶紋，數(shù)目為3 條，淡黃花百合6 號(hào)染色體帶紋分布在臂上與臂端，短臂無(wú)帶紋，數(shù)目為3 條.野百合8號(hào)染色體與淡黃花百合7號(hào)染色體相對(duì)比，野百合8號(hào)染色體帶紋分布在著絲粒區(qū)域與臂上，短臂無(wú)帶紋，數(shù)目為2條，淡黃花百合7號(hào)染色體帶紋分布在臂上與臂端，短臂無(wú)帶紋，數(shù)目為1 條.野百合11 號(hào)染色體與淡黃花百合11 號(hào)染色體相對(duì)比，野百合11 號(hào)染色體帶紋分布在著絲粒區(qū)域，短臂無(wú)帶紋，數(shù)目為1 條，淡黃花百合11 號(hào)染色體帶紋分布在臂上與臂端，短臂無(wú)帶紋，數(shù)目為2條.由此可見(jiàn)，盡管兩者染色體形態(tài)比較相似，但染色體的G帶條紋的分布位置，與帶紋數(shù)目都有較為明顯的差異，淡黃花百合G帶帶紋遠(yuǎn)高于野百合，根據(jù)卿秋靜［12］研究發(fā)現(xiàn)帶紋差異越大，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，因此野百合與淡黃花百合的親緣關(guān)系較遠(yuǎn).

淡黃花百合染色體的帶紋分布主要集中在染色體的近臂端區(qū)域，近著絲粒區(qū)域少有分布，G帶核型公式為2n=24=9sm+3m.野百合的染色體帶紋分布主要集中在近著絲粒區(qū)域，在染色體的近臂端少有分布，G 帶核型公式為2n=24=10sm+2m，并且野百合的帶紋總數(shù)為23 條，相比于淡黃花百合帶紋總數(shù)36條有著明顯的差異，并且隨著分裂期的進(jìn)行，染色體皺縮，染色體長(zhǎng)臂長(zhǎng)度逐漸變短，在長(zhǎng)臂上的帶紋分布有總體逐漸減少的傾向，并且?guī)Ъy總數(shù)也表現(xiàn)出總體逐漸減少的傾向，但帶紋的粗細(xì)并無(wú)明顯的差異，帶紋減少的原因有待進(jìn)一步研究.因此通過(guò)G帶分析方法，可以得到基本覆蓋整個(gè)野百合和淡黃花百合的染色體組帶型特征圖可以有效地區(qū)分野百合和淡黃花百合，張紹斌云南部分地區(qū)淡黃花百合核型研究發(fā)現(xiàn)在1、2 條染色體的短臂上都有1個(gè)居間隨體；各地區(qū)的區(qū)別在于第5、6、7、9條染色體上隨體的數(shù)量和位置不同［13］.楊雪珍［14］發(fā)現(xiàn)云南賓川縣的淡黃花百合有2 個(gè)居群有隨體、3 個(gè)居群無(wú)隨體.本研究的淡黃花百合未發(fā)現(xiàn)有隨體且染色體類(lèi)型與楊雪珍的不一致，可能是淡黃花百合的變種.