陈光富 徐波

摘要[目的]研究野生观赏植物羊齿天门冬的核型组成。[方法]采用常规压片法，对玉龙雪山产野生观赏植物羊齿天门冬进行染色体观察，并统计分析染色体相对长度、绝对长度、染色体类型、核型不对称性、着丝粒指数CI值等指标，总结出羊齿天门冬的核型特征。[结果]羊齿天门冬为二倍体植物，核型公式为2n=2x=20=10m+10sm，核型类型为2B型，同时观察发现具有B染色体，核型数据为首次报道。[結论]该研究为天门冬属植物细胞地理学研究及玉龙雪山植物多样性组成提供理论基础。

关键词羊齿天门冬;核型;B染色体;玉龙雪山

中图分类号S 567.23+9文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）18-0178-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.048

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Karyotype Analysis and B Chromosome Observation of Wild Ornamental Plants Asparagus filicinus in the Yulong Snow Mountain

CHEN Guang-fu1，XU Bo2（1.College of Applied Technology of Lijiang Normal College，Lijiang，Yunnan 674199; 2.College of Forestry，Southwest Forestry University，Kunming，Yunnan 650224）

Abstract[Objective]The research aimed to study the karyotype composition of wild ornamental plant Asparagus filicinus.[Method]The conventional tableting method was used to observe the chromosome of the wild ornamental plant A.filicinus in Yulong Snow Mountain，and statistically analyzed the relative length，absolute length，chromosome type，karyotypic asymmetry，centromere index CI and other karyotype indicators.[Result]The result showed that A.filicinus was diploid，the karyotype of A.filicinus 2n=2x=20=10m+10sm，and the karyotype asymmetry was 2B，with B chromosome.Cytological data were reported firstly.[Conclusion]This study provides a theoretical basis for the cytogeography of the Asparagus and the plant diversity of the Yulong Snow Mountain.

Key wordsAsparagus filicinus;Karyotype;B-chromosome;Yulong Snow Mountains

玉龙雪山地处云南西北部，植物资源丰富，据刘德团等[1]最新研究表明该区至少有2 815种植物，其中有103种极具观赏价值，羊齿天门冬（Asparagus filicinus）是玉龙雪山广布的一种观赏植物，同时具有很高的药用价值。羊齿天门冬隶属百合科（ Liliaceae）天门冬属（Asparagus L.）[2]，目前对该种的研究主要集中于分析化学、药理作用等方面[3-4]，在核型分析方面鲜见报道。基于此，笔者采用植物根尖常规压片法对产自玉龙雪山的羊齿天门冬进行染色体观察，并统计分析染色体相对长度、绝对长度、染色体类型、核型不对称性、着丝粒指数CI值等核型参数，总结出羊齿天门冬玉龙雪山居群的核型特征，以期为天门冬属细胞地理学及系统分类学研究提供基础数据，同时为滇西北玉龙雪山植物多样性研究提供细胞学证据。

1材料与方法

供试材料采自滇西北玉龙雪山丽江高山植物园哈里谷水库站点，采集地海拔为3 281 m，经纬度为100°106.891′E、26°59.873′N。采集后栽培至丽江师范高等专科学校实习基地，永久封片存于丽江高山植物标本馆。

试验研究直接切取植株上新长的幼根，用0.002 mol/L的8-羟基喹啉进行预处理2.5 h，卡诺氏固定液固定8 h， 1 mol/L 盐酸于60 ℃下水浴锅中解离10 min，选用卡宝品红染色液避光染色20 h以上。

在显微镜下观察并记录间期、前期和中期染色体形态，计数至少统计60个以上细胞，选取5个分散好的细胞进行分析测量。对染色体形态、类型和核型不对称性参照Tanaka[5]、Levan等[6]和Stebbins[7]标准进行判定。核型特征参照李懋学等[8]及Paszko[9]的方法并结合SPSS 22.0软件进行 分析。

2结果与分析

2.1核型特征分析

根据Tanaka[5]分析标准，羊齿天门冬的间期核中染色体较浅且分布均匀属于简单型染色体;有丝分裂前期染色体为复杂型（图1A～B）。

通过对中期细胞进行统计分析，表明羊齿天门冬2n=2x=20=10m+10sm+1B，x=10，为二倍体植物，染色体相对长度在4.78～14.42，绝对长度为 1.82～5.64 μm，染色体类型主要为sm（近中部着丝点区）型或m（中部着丝点区）型（表1），核型不对称性属于2B型。染色体内不对称系数A1值为0.36，染色体间不对称系数A2值为 0.40，着丝粒指数CI值为38.30，染色体长度变异系数CV CL值为39.88，着丝粒指数变异系数CV CI值为17.70，不对称系数AI值为  7.06。核型数据为首次报道（图1C、D）。

2.2细胞学特征分析

天门冬属植物在我国分布有26种之多[2]，目前有染色体数目报道的至少有12种（表2），染色体基数变化明显以x=10为主，同时具有x=8、9、15，这种非整倍性变化现象主要表现在种内水平的变化上，比如兴安天门冬（A.dauricus）x=9、10[12-13]，羊齿天门冬（A.filicinus）x=8、9、10[16-18]，這种现象可能是天门冬属植物染色体具有的特殊规律，同时在植物界其他属植物中也发现具有这种变化规律，比如黄精属（Polygonatum）[30]、蓝钟花属（Cyananthus）[31]等。

研究表明，羊齿天门冬有20条染色体，可以确定为二倍体植物。天门冬属植物染色体多倍化现象明显，目前发现有8种植物存在多倍化现象（表2），主要表现为四倍体、六倍体类群，其中攀援天门冬（A.brachyphyllus）、非洲天门冬（A.densiflorus）为单独四倍体类群，兴安天门冬（A.dauricus）、龙须菜（A.schoberioides）、南玉带（A.oligoclonos）、石刁柏（A.officinalis）为二倍体和四倍体的复合体，西北天门冬（A.persicus）报道有二倍体、四倍体和六倍体。前人的研究认为多倍化能够增强植物的适应能力[7]，天门冬属出现了多种倍性（2x、4x、6x）可能是长期适应环境的结果，这也可能是天门冬属植物广泛分布的原因之一。

2.3染色体观察分析在供试材料染色体观察中发现有B染色体，而且数目是恒定的。统计发现目前报道具有B染色攀援天门冬A.brachyphyllus10/40Zakharyeva等[10]天门冬A.cochinchinensis10/20傅承新等[11]兴安天门冬A.dauricus9，10/18，40鲁艳芹等[12]、Mesicek等[13]非洲天门冬A.densiflorus10/40Sheidai等[14-15]羊齿天门冬A.filicinus8，9，10/16， 18，20葛传吉等[16]、尚宗燕等[17]、Pandita[18]戈壁天门冬A.gobicus10/60Mesicek等[13]石刁柏A.officinalis10/40，20Krasnikov等[19]、Sheidai等[14]、Lovkvist等[20]、Tamanian等[21]南玉带A.oligoclonos10/40，20Kim等[22]、Probatova[23]西北天门冬A.persicus10/40，20，60Zakirova等[24]、马兴华等[25]龙须菜A.schoberioides10/20，40洪德元等[26]、Sun等[27]文竹A.setaceus10，15/20，30黄少甫等[28]、Ganesan等[29]曲枝天门冬A.trichophyllus10/20洪德元等[26]体的该属植物有9种（表3），B染色体是独立存在于物种染色体组以外的特殊染色体[32]，已经有300多种动物和1 500多种植物中发现了B染色体的存在[33]，在近几年植物染色体报道中也相继发现有B染色体的存在，比如虎眼万年青（Ornithogalum caudatum）[32]、小葱（Allium ascalonicum）[34]、多叶韭（Allium plurifoliatum）[35]、紫斑百合（Lilium nepalense）[36]等植物均有报道。有学者认为B染色体在植物生长发育过程中的效应主要表现在数量性状上[37]，这在多星韭（Allium wallichii）[38]和兰州百合（Lilium davidii vat.unicolor）[39]、观赏非洲菊（Cerbera jamesonii）[40]等植物的研究中得到证实，从中也说明B染色体的存在似乎能显著增强个体对环境的适应性。在玉龙雪山广泛分布的羊齿天门冬，为适应滇西北高山恶劣的环境条件，进化出了较强的适应能力有可能与存在B染色体有直接关系，当然需要对该区该物种更多居群及该属更多种的进一步研究。

3小结

通过试验研究发现，滇西北玉龙雪山分布的羊齿天门冬具有20条染色体，染色体基数为10，为二倍体植物，并具有稳定遗传的B染色体，核型公式为2n=2x=20=10m+10sm+1B，核型类型属于2B型。试验研究初步推测天门冬属植物广泛分布可能与多倍化现象及B染色体遗传有一定关系，同时为天门冬属植物的细胞地理学研究与玉龙雪山植物多样性分析提供细胞学依据。

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