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分蘖葱头染色体的核型分析*

2013-01-10杨丽娟王晓伟单晓琦

通化师范学院学报 2013年4期
关键词:葱头鳞茎核型

杨丽娟,孙 强,王晓伟,单晓琦

(通化师范学院 生命科学学院,吉林 通化 134002)

分蘖葱头(Alliumcepavar.agrogatum)是洋葱的变种,俗称“毛葱”,是百合科葱属植物,在我国东北地区栽培较多.它以鳞茎为播种材料,基部分蘖,形成数个或十多个小鳞茎,簇生一起,个体小,耐贮性强.其食用部分主要为膨大的鳞茎,生长期也可食用假茎(叶鞘)和嫩叶等[1].分蘖葱头含有多种微量元素、氨基酸和化合物[2-5],其提出物可用于减轻体重、调节血脂、抗血小板凝集和抗动脉硬化的药物中[6].

染色体核型分析是染色体研究中的一个重要方法,在起源分类、基因定位及染色体工程育种等方面均具有十分重要的作用.本实验通过对分蘖葱头体细胞计数,并对其核型进行分析,以期为分蘖葱头的鉴定、起源、演化、良种培育等提供一定的科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料

供试实验材料为当年生分蘖葱头鳞茎,于2011年9月购于通化市老站农贸市场.

1.2 方法

采用根尖有丝分裂中期染色体进行核型分析.取发育良好分蘖葱头鳞茎,将其外层死皮剥去,并去除老根,将处理好的分蘖葱头鳞茎置于去离子水中在室温下进行生根培养,并每天更换去离子水.待新生根长至1.0~1.5cm时剪下0.5cm的根尖[7].置0.1%秋水仙素于4℃冰箱中对分蘖葱头根尖处理4~6 h. 然后转入0.075mol/L的KCl低渗液中,在25℃左右的条件下处理30~60min. 在Carnoy固定液(冰乙酸:95%乙醇=1:3)中于0~4℃冰箱内固定20~24h.用解离液(等体积的95%乙醇与浓HCl混合配制而成)在室温下解离3~5min,直至根尖软化.常规压片法制片,结晶紫染色5~7min,用Nikon照相显微镜拍摄照片获得染色体中期分裂相照片[8].利用photoshop软件进行染色体测量与配对,最后获得染色体核型图.

2 结果与分析

2.1 染色体数目

本实验选择30个染色体分散良好的细胞进行观察计数,计数结果显示95%以上细胞的染色体数为16条.因此,确定分蘖葱头体细胞染色体数目为2n=16,如图1所示.

图1 分蘖葱头体细胞分裂中期(10×100)

2.2 染色体相对长度组成及核型分析

经测量分析,可将分蘖葱头的16条染色体配为8对,染色体平均相对长度为4.16,按Kuo等的分类标准,可将分蘖葱头的8对染色体分成4组,见表1.第1~2对为长染色体(L),第3~4对为中长染色体(M2),第5~7对为中短染色体(M1),第8对为短染色体(S),相对长度组成为2n=16=4L+4M2+6M1+2S.

根据Lavan等的染色体分类标准,分蘖葱头的8对染色体中,具中部着丝点的染色体有6对,分别为第1、2、5、6、7、8对(臂比在1.01~1.70之间),具近中部着丝点的染色体有2对,分别为第3、4对(臂比在1.71~3.0之间),核型公式为2n=2x=16=12m+2Sm.分蘖葱头的染色体参数、核型及核型模式见表1、图2和图3.

表1 分蘖葱头染色体相对长度、臂比及类型

注:长臂+短臂=染色体长度

图2 分蘖葱头染色体核型

图3 分蘖葱头染色体核型模式

分蘖葱头的染色体平均长度为4.16,根据Arano的计算方法,核型不对称系数(AS.K%)为60.77%,8对染色体相对长度变化范围在2.76~5.46之间, 最长染色体相对长度是最短染色体相对长度的1.98倍,染色体的臂比值变化范围在1.24~2.06之间.臂比大于2的染色体有1对,为全组染色体的12.5%,依据STEBBINS理论的核型分类标准,洋葱的染色体核型在遗传进化上为进化程度较低的2A型[9].

3 讨论

本实验以分蘖葱头为实验材料,对其核型进行了研究,结果表明:分蘖葱头根尖的染色体数目为2n=16,与王惠英[10]的几种葱属物的核型分析与比较中的实验结果:洋葱、大葱、分葱和大蒜等葱属植物的染色体数目相等;核型公式为2n=2x=16=12m+4Sm,这与王惠英[10]分葱核型公式2n=2x=16=2M+12m+2st(SAT)有所不同,这可能是由于实验的误差所造成的,也可能与植物生长的不同地区或不同生长季节有关;染色体相对长度组成为2n=16=4L+4M2+6M1+2S,在进化程度上同洋葱、大葱和大蒜等葱属植物一样均属于进化程度较低的“2A”型,核型不对称系数为60.77%.STEBBINS[9]认为,在植物界核型进化的基本趋势是由对称向不对称发展的,系统演化上处于比较古老或原始的植物,大多具有较对称的核型,而不对称的核型则常见于衍生的或进化较高级的植物中.

本实验从细胞学、遗传学角度确定了分蘖葱头的染色体数目,对其核型进行了系统的研究和分析,对分蘖葱头的栽培和育种研究具有一定的指导意义.

参考文献:

[1]王成武.分蘖葱头栽培技术[J].黑龙江农业科学,2008(3):162.

[2]杨晓虹,刘银燕,孟祥颖,等.分蘖葱头微量元素和氨基酸的分析[J].白求恩医科大学学报,1996,22(6):600-601.

[3]刘银燕,刘丽鹃,杨晓虹.分蘖葱头化学成分的研究[J].中草药,2000,31(5):333-334.

[4]江漫涛,陈滴.分蘖葱头和长梗燕白的研究[J].白求恩医科大学学报,1984,10(5):477-480.

[5]孙启良,谷月卿,杨晓虹,等.分蘖葱头中前列腺素A1的分离和鉴定[J].中草药,1988,19(4):2-3.

[6]杨晓虹.分蘖葱头提出物及其应用:中国,03127033.6[P].2004-11-02.

[7]李国泰.铃兰染色体的核型分析[J].河南农业科学,2006(1):72-74.

[8]杨大翔.用Adobe Photoshop进行核型分析[J].农业网络信息,2005(3):44-46.

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

[10]王惠英,李晓峰,赵倩,等.几种葱属物的核型分析与比较[J].河北农业大学学报,2006,29(2):13-15.

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