攀援天門冬染色體核型分析

摘要：試驗對攀援天門冬體細胞染色體進行了核型分析，結果表明，其染色體數目為２ｎ＝２０，核型公式為ｋ（２ｎ）＝２０＝２Ｍ＋１４ｍ＋４ｓｍ，核型為“１Ｂ”型。

關鍵詞：攀援天門冬；染色體；核型分析

中圖分類號：Ｑ９４９．７１＋８．２３；Ｑ３４３．２＋１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）03－0536-02

Analysis of the Chromosome of Asparagus brachyphyllus Turcz.

ＺＨＡＯ Ｌｉ－ｐｉｎｇ1，2，ＺＨＡＮＧ Ｈａｎ－ｊｉｅ1

（1.Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｎｚｈｏｕ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｉｎｚｈｏｕ ２５６６０３，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ；

2.Key Laboratory of Food Safety of Binzhou，Binzhou 256603，Shandong，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｋａｒｙｏｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｏｆ Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｂｒａｃｈｙｐｈｙｌｌｕｓ Ｔｕｒｃｚ． ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｓ ２ｎ＝２０ ａｎｄ ｉｔｓ ｋａｒｙｏｔｙｐｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｉｓ Ｋ（２ｎ）＝２０＝２Ｍ＋１４ｍ＋４ｓｍ，ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｔｙｐｅ “１Ｂ” ｏｆ Ｓｔｅｂｂｉｎｓ’ ｋａｒｙｏｔｙｐｅ ｓｙｍｍｅｔｒｙ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｂｒａｃｈｙｐｈｙｌｌｕｓ Ｔｕｒｃｚ．； ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｎｕｍｂｅｒ； karyotype analysis

攀援天門冬（Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｂｒａｃｈｙｐｈｙｌｌｕｓ Ｔｕｒｃｚ．）又名海濱天冬，為百合科天門冬屬攀援植物，塊根肉質，圓柱狀，葉狀枝具軟骨質齒。分布于我國吉林、遼寧、河北（北部）、山西（中部至北部）、陜西（北部）和寧夏（賀蘭山北部）［１］等地種子實生繁殖。

攀援天門冬耐旱，又耐鹽堿，且枝型曲折美觀，不僅可用作盆栽觀賞，還是干旱、鹽堿地區良好的綠化地被植物；另外，它還可能具有較大的藥用開發價值。近些年來，國內對攀援天門冬的研究鮮有報道，為此，我們分析了攀援天門冬體細胞染色體數目及核型類型，以期為攀援天門冬的細胞分類學、引育種及其開發利用提供參考依據。

１材料與方法

１．１材料

試驗材料采自山東省無棣縣大口河貝沙灘地。

１．２方法

１．２．１試驗方法選取攀援天門冬飽滿的種子放在培養皿中，置于２４℃的恒溫箱中發芽３～４ ｄ，待胚根長至０．３～０．５ ｃｍ時于上午９∶00～１０∶00時切取胚根；在室溫下用０．１％的秋水仙素和０．００２ ｍｏｌ／Ｌ的８－羥基喹啉溶液（１∶１）混合液對攀援天門冬根尖進行預處理４ ｈ，取出并用去離子水沖洗后，再用卡諾氏固定液固定１８～２４ ｈ，放入預熱至６０℃的１ ｍｏｌ／Ｌ 的ＨＣｌ溶液中解離１０～２０ ｍｉｎ，常規方法壓片，改良石炭酸品紅染色。

選取具有染色體分散良好、核相清晰、符合分析要求的片子，冰凍法揭片，干燥后用中性樹膠封片，然后進行顯微攝影及分析。

用ＯＬＹＭＰＵＳ顯微鏡對染色體和標有尺寸的鏡臺測微尺在相同的放大倍數下進行拍照，然后將染色體和鏡臺測微尺的照片放大成相同尺寸打印，再用剪刀剪貼、目測、配對、排隊，隨后對染色體進行數據測量。

１．２．２計算方法細胞核型分析按李懋學等［２，３］ 確定的標準，并參照Ｌｅｖａｎ等［４］的方法根據染色體臂比來確定著絲粒位置；參照Ｓｔｅｂｂｉｎｓ的核型分類方法［５］，按核型中最長染色體與最短染色體之比及臂比大于２的染色體所占的比例來確定染色體核型對稱程度。

２結果與分析

２．１攀援天門冬染色體數目及形態

選擇３０個染色體數目清晰的分裂中期細胞對染色體進行計數，結果表明攀援天門冬細胞染色體數均為２０條，未發現非倍性體細胞，因此攀援天門冬染色體數目為２ｎ＝２０（圖１）。同時根據染色體相對長度、臂比等進行染色體由長到短同源染色體重新編號，按照著絲粒排列在同一水平線上，短臂在上，長臂在下的原則由左至右排列，即得染色體核型圖（圖１）。

２．２染色體長度組成

取５個分散良好，著絲粒清晰的中期細胞染色體測量，取其平均值后其核型分析結果見表１。結果表明，攀援天門冬２０條染色體可配對成１０對，其中第９對染色體為正中部著絲粒（Ｍ）；第2、６對為近中部著絲粒（ｓｍ）；第１、3、４、５、７、８、１０對為中部著絲粒（ｍ）。全組染色體總長度為１０．８９５ μｍ，全組染色體平均長度為０．５４５ μｍ，絕對長度變化范圍為０．７００～１．４３５ μｍ，臂比值變化范圍為１．００～１．７7。

２．３染色體核型模式圖

核型模式圖用繪圖紙和坐標紙繪制。坐標紙放在繪圖紙下作為標記，橫坐標為染色體序號，縱坐標為染色體的相對長度。繪染色體時，長臂在下，短臂在上（圖２）。

２．４核型公式及分類

根據上述核型分析，可得出攀援天門冬核型公式為２ｎ＝２０＝２Ｍ＋１４ｍ＋４ｓｍ，染色體相對長度組成＝４Ｌ＋４Ｍ２＋１２Ｓ。最長染色體是最短染色體的２．０５倍，臂比值大于２．０的染色體沒有，根據Ａｒａｎｏ的計算方法［６］， 染色體不對稱系數＝染色體長臂總長度／染色體組總長度，攀援天門冬染色體的不對稱系數為５９．１１％， 為較對稱類型。

根據Ｓｔｅｂｂｉｎｓ的核型分類方法［５］，攀援天門冬染色體核型在進化上屬于“１Ｂ”型。

３小結

據資料統計，天門冬屬全世界約有３００種，除美洲外，分布于全世界溫帶至熱帶地區，我國有２４種，山東省有９種［７］。傅承新等［８］認為，１０是該屬的染色體基數，在倍性上以二倍體為主。試驗結果表明，攀援天門冬的染色體數目為２０條，２ｎ＝２０，與該結論一致。但魯艷芹等［９］報道同屬的興安天門冬（Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｄａｕｒｉｃｕｓ Ｆｉｓｈ． Ｅｘ Ｌｉｎｋ．）的染色體數目為２ｎ＝１８，說明同屬的不同植物，染色體數目也有可能出現不同。傅承新等［８］報道天門冬的染色體中，在第２對染色體的長臂上有一個次縊痕，洪德元等［１０］也報道我國河北產的同屬植物龍須菜（Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｓｃｈｏｂｅｒｉｏｉｄｅｓ Ｋｕｎｔｈ．）和曲枝天門冬（Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｔｒｉｃｈｏｐｈｙｌｌｕｓ Ｂｕｎｇｅ）染色體中也有一對具有次縊痕，但在此次試驗中，攀援天門冬的染色體中未發現次縊痕存在，說明攀援天門冬與它們之間的關系可能比較遠。

中國植物志記載，多數研究人員認為攀援天門冬產于中國北部，分布于華北一帶［１］，但沒有在山東分布的記錄，本次試驗用材采自于山東北部沿海貝沙灘地，表明攀援天門冬在山東也有分布。本屬中天門冬塊根藥用，有滋陰、潤燥、清火、止咳的功效，攀援天門冬的塊根是否也具有此藥用價值，有待進一步的研究。

參考文獻：

［１］ 汪發纘，唐進，陳心啟，等． 中國植物志（第１５卷）［Ｍ］． 北京：科學出版社，1987.

［２］ 李懋學， 陳瑞陽． 關于植物核型分析的標準化問題［Ｊ］． 武漢植物學研究，１９８５，３（４）：２９７－３０2．

［３］ 楊漢民． 細胞生物學［Ｍ］． 北京： 高等教育出版社， １９９８．

［４］ ＬＥＶＡＮ Ａ，ＦＲＥＤＧＡ Ｋ， ＳＡＮＢＥＲＧ Ａ Ａ． Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ ｆｏｒ ｃｅｎｔｒｏｍｅｒｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ［Ｊ］． Ｈｅｒｅｄｉｔａｓ，１９６４，５２：２０１-２２０．

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

［６］ ＡＲＡＮＯ Ｈ． Ｃｙｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｉｎ ｓｕｂｆａｍｉｌｙ ｃａｒ－ｄｕｏｉｄｅａｅ（ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ） ｏｆ ＪａｐａｎⅨ［Ｊ］． Ｂｏｔ Ｍａｇ，１９６３，７６：３２．

［７］ 陳漢斌． 山東植物志（下冊）［Ｍ］．青島： 青島出版社， １９９７．

［８］ 傅承新，張原． 三種百合科植物的染色體核型分析［Ｊ］． 浙江農業大學學報，１９９１，１７（１）：９３－９８．

［９］ 魯艷芹，李法曾． 興安天門冬的染色體研究［Ｊ］． 山東師范大學學報（自然科學報），１９９９，１４（１）：６７－６８．

［１０］ 洪德元，朱相云． 百合科細胞分類學研究（１）——重樓等６屬１０種的核型報道［Ｊ］． 植物分類學報，１９８７，２５（４）：２４５－２５３．