中国沙棘clpohaerhoerhoerhoerhoerhoerhonidssubspsiesis雌雄株染色体核型分析

中国沙棘clpohaerhoerhoerhoerhoerhoerhonidssubspsiesis雌雄株染色体核型分析

沙棘是胡颓子科的一种重要物种。世界上有9个试剂，中国有5个，广泛分布在西北、华北等地。沙棘果实富含维生素和有机酸,可制作各种保健食品、饮料,种子可榨油,树皮可提取栲胶,根具根瘤,能够增加土壤肥力,也是防风固沙、水土保持及供庭园观赏的良好树种。沙棘因其亚种、群体和生态型的差异,导致果实内营养成分差异很大,直接影响其经济价值,因此在开发利用时有必要进行分类和整理。近年来,对沙棘属的核型研究已有一些报道,国外学者主要研究了H.rhamnoides的核型;Darmer(1974)等认为沙棘是多倍体。RousiA等对H.rhamnoides进行核型分析,证明沙棘为二倍体:2n=24。曹亚玲和吕荣森报道了中国沙棘属植物4种5亚种的核型,对各种之间进行了比较,它们的染色体数目都是2n=24,全由中部着丝点和近中部着丝点染色体组成。梁万福等对青海地产的4种沙棘染色体进行了核型分析,得出沙棘有24条染色体,所有染色体具中部着丝点,核型归属2A的结论。王柏青等对中国沙棘的染色体核型分析,得出核型归属2B的结论。不同的研究者得出的结论有一定的差别,但关于中国沙棘雌雄植株在染色体核型上是否有差异未作描述,关于中国沙棘雌雄株染色体核型的对比研究,尚未见报道。为了更准确的了解中国沙棘染色体的数目和核型特征,本研究从雌雄株2种材料入手,进行核型对比分析,为中国沙棘选育提供理论依据。1卡宝品红染色试材来源于青海省林业研究所实验基地,扦插的1a生中国沙棘雌株和雄株苗。于8:00分别取生长良好的雌株和雄株茎尖组织,切下茎尖,放入预处理液(八羟基喹啉)2～3h;预处理后的茎尖经水洗后放入卡诺固定液[V(无水乙醇)∶V(冰醋酸)=3∶1]中固定;固定好的材料放入1mol/L盐酸,60℃下处理25min;将解离好的材料用清水冲洗2～3次,采用改良的卡宝品红染色15min,然后进行压片,镜检,显微摄影。选择30个雌雄株染色体分散较好的有丝分裂中期细胞进行计数,统计染色体的数目,选取5个染色体形态清楚的雌雄株细胞进行核型分析,核型分析方法根据李懋学和陈瑞阳在《第一届全国植物染色体学术讨论会》上提出的植物染色体核型分类的依据和标准,根据中期染色体的相对长度和臂比两项主要指标,进行核型分析,核型不对称系数按Arano的方法计算,比值愈大,核型愈不对称,核型分类依照Stebbins提出的标准进行。2结果与分析2.1中国沙棘形态特征由表1、图1和图2可见,中国沙棘雌株染色体中第4、5、7、8、10、11、12对染色体属于正中部着丝粒染色体(M),第1、2、3、6、9对染色体属于中部着丝粒染色体(m),最长染色体与最短染色体的比为3.75,臂比的变化范围为1.0～1.5。中国沙棘雌株染色体核型具有以下特征:①染色体数目为2n=24,基数为12,未发现非整倍体和多倍体的个体,表明中国沙棘染色体杂合程度低,种的遗传性稳定;②染色体组总长度为19.54μm,其中最大染色体长度为2.92μm,不超过3μm,染色体相对长度系数I.R.L≤1.00的比例接近60%,在植物中属于较小染色体;③染色体的长度比值(LR)=最长染色体长度/最短染色体长度为3.75,臂比大于2∶1的染色体比例为0,属于1B型,核型不对称系数As.K.c为54%,在进化上属于较原始的种类;④核型分析表明中国沙棘雌株染色体的核型公式为:2n=24=14M+10m。2.2中国沙棘多倍体的染色体特征由表2、图3和图4可见,中国沙棘雄株染色体中第1、3、8、9、10、11、12对染色体属于正中部着丝粒染色体(M),第2、4、5、6、7对染色体属于中部着丝粒染色体(m),最长染色体与最短染色体的比为3.25,臂比的变化范围为1.0～1.67。中国沙棘雄株染色体核型具有以下特征:①染色体数目为2n=24,基数为12,也未发现非整倍体和多倍体的个体;②染色体组总长23.19μm,其中最大染色体长度为2.92μm,染色体相对长度系数I.R.L≤1.00的比例接近60%,在植物中属于较小染色体;③染色体的长度比值(LR)=最长染色体长度/最短染色体长度为3.25,臂比大于2∶1的染色体比例为0,属于1B型,核型不对称系数As.K.c为54%,在进化上属于较原始的种类;④染色体的核型分析表明中国沙棘雄株核型公式为2n=24=14M+10m。由表3可见,中国沙棘雌雄株的染色体核型差异性表现为第4、5、7号染色体在雌株中属于M型染色体,在雄株中属于m型染色体,第1、3、9号染色体在雌株中属于m型染色体,在雄株中属于M型染色体。共同特征为中国沙棘雌雄异株同属于正中部着丝粒染色体(M)和中部着丝粒染色体(m)2种,染色体核型公式为2n=24=14M+10m;染色体中臂比大于2∶1的染色体比例为0,核型均属于1B型,核型不对称系数As.K.c为54%,在进化上属于较原始种类。3中国沙棘染色体的特性通过对中国沙棘雌雄植株的染色体核型的对比研究,看出中国沙棘染色体较小,最长的不超过3μm,经过30个染色体分散良好的茎尖细胞观察计数,最后确定中国沙棘的染色体数目为2n=24,这与国外及国内的其他文献报道相同。关于染色体的核型特征与目前国内外研究结果有所差异,已有的文献相互之间也存在一定差异。如王柏青等对中国沙棘的染色体核型分析结果中报道的中国沙棘染色体具中部着丝粒,核型属于2B型,第3对染色体上有随体。而本研究证实中国沙棘雌雄株的核型均属于1B,未发现随体存在。针对不同研究结果的差异,分析主要有以下原因:①在进行压片过程中可能由于操作不当,如压片时,敲打过甚致使染色体在着丝点部位断开,造成假性随体。因此,在制片过程中先将处理后的材料放在载玻片上染色后,将染色的样品盖上玻片,先用滤纸吸去挤压出的多余染色液,然后垂直向下轻压盖玻片,用橡皮头轻轻敲盖玻片,防止用里过猛,使软化了的样品充分分散开即可。②沙棘不同产地的多态现象也会导致不同试验结果。③沙棘染色体较小,核型分析难度大,在染色体测量过程中索取的数据有一定误差。④预处理液可使中期染色体压缩更致密,染色体变短,变直,形态结构更为清晰,便于观察,