龍牙百合核型分析

李益鋒 皮俊 朱敏

摘要：采用染色體常規壓片方法對龍牙百合根尖細胞進行了染色體核型分析，結果表明，龍牙百合的染色體數目為２ｎ＝２４，染色體核型公式為２ｎ＝２ｘ＝２４＝４ｍ（ＳＡＴ）＋２ｓｍ＋１０ｓｔ（２ＳＡＴ）＋８ｔ，核型分類屬于３Ｂ類型，核型不對稱系數Ａｓ．Ｋ為７６．８０％，染色體相對長度系數Ｉ．Ｒ．Ｌ＝６Ｌ＋４Ｍ２＋１０Ｍ１＋４Ｓ。

關鍵詞：龍牙百合；核型分析；染色體

中圖分類號：Ｓ６４４．１；Ｑ３４３．２＋２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）06－1139-03

Ｔｈｅ Ｋａｒｙｏｔｙｐｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｌｉｕｍ ｂｒｏｗｎｉｉ ｖａｒ． ｖｉｒｉｄｕｌｕｍ

ＬＩ Ｙｉ－ｆｅｎｇ，ＰＩ Ｊｕｎ，ＺＨＵ Ｍｉｎ

（Ｈｕｎａｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ and Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： The karyotype of Lilium brownii F. E. Brown var. viridulum Baker was analyzed by conventional pressed disc method. The results indicated that the chromosome numbers were 2n=24 and the karyotype formulaeｗａｓ ２ｎ＝２ｘ＝２４＝４ｍ（ＳＡＴ） ＋ ２ｓｍ ＋ １０ｓｔ（２ＳＡＴ）＋８ｔ， ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ karyotype ｂｅｌｏｎｇｅｄ ｔｏ ３Ｂ． Ａｓ．Ｋ was ７６．８０％， ｔｈｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｅｎｇｔｈ Ｉ．Ｒ．Ｌ ＝ ６Ｌ＋４Ｍ２＋１０Ｍ１＋４Ｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｌｉｌｉｕｍ ｂｒｏｗｎｉｉ Ｆ．Ｅ． Ｂｒｏｗｎ ｖａｒ． ｖｉｒｉｄｕｌｕｍ Ｂａｋｅｒ； kａｒｙｏｔｙｐｅ analysis； cｈｒｏｍｏｓｏｍｅ

目前，國內學者已對多種百合屬（Ｌｉｌｉｕｍ Ｌ．）植物的染色體進行了核型分析［１－９］。龍牙百合（Ｌ. ｂｒｏｗｎｉｉ Ｆ．Ｅ．Ｂｒｏｗｎ ｖａｒ． ｖｉｒｉｄｕｌｕｍ Ｂａｋｅｒ）為百合科（Ｌｉｌｉａｃｅａｅ）百合屬多年生草本植物，是目前湖南省和江西省的主栽食用百合，因其干品瓣形肥大微彎、色澤潔白至寶黃、形似龍牙而得名。有關其細胞學的研究與應用不是很多，已經報道的只有劉選明等［１０］運用組織培養技術結合秋水仙堿誘變處理首次獲得了四倍體龍牙百合，而其核型分析結果尚未見相關報道。試驗以龍牙百合根尖為材料，對其染色體核型進行了研究，旨在為其遺傳利用、細胞學分析提供參考。

１材料與方法

２０１０年８月，在龍牙百合國家地理標志產地湖南省隆回縣和田鄉玉坪村挖取當年種植的鮮百合鱗莖，從地里挖出后，清水洗凈，晾干，裝入干凈紙袋帶回實驗室。在實驗室將龍牙百合鱗莖置低溫保濕環境中，在２０１０年１０月上旬當鱗莖陸續長出幼嫩根尖后，于上午９∶００左右取長０．５ ｃｍ左右的根尖組織，用０．０５％（質量分數）的秋水仙堿在４℃冰箱中處理２４ ｈ，卡諾氏液（冰醋酸∶無水乙醇＝１∶３，體積比，下同）固定１２ ｈ，用體積分數為７０％的乙醇保存備用。制片時，先將根尖用去離子水洗凈，用１ ｍｏｌ／Ｌ鹽酸于６０ ℃恒溫水浴中解離８～１０ ｍｉｎ，去離子水漂洗后用卡寶品紅染色，植物染色體常規壓片法壓片、鏡檢，將中期染色體清晰且分散良好的分裂相用Ｏｌｙｍｐｕｓ顯微鏡拍照。染色體計數觀察統計３０個完整的中期分裂相視野，核型分析統計５個不同個體的細胞染色體的測量數據，取平均值。

核型分析比較按Ｌｅｖａｎ等［１１］和李懋學等［１２］的方法，用Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ軟件進行處理［１３］；核型類型根據Ｓｔｅｂｂｉｎｓ［１４］的分類標準劃分；核型不對稱系數（Ａｓ．Ｋ＝長臂總長／全組染色體總長×１００％）按Ａｒａｎｏ［１５］的方法計算；染色體相對長度系數（Ｉ．Ｒ．Ｌ＝染色體長度／全組染色體平均長度）按Ｋｕｏ等［１６］的方法計算。

２結果與分析

龍牙百合的染色體核型參數見表１，中期染色體形態、核型圖及核型模式圖分別見圖１、圖２。由表1和測量數據可知，龍牙百合染色體的核型公式為２ｎ＝２ｘ＝２４＝４ｍ（ＳＡＴ）＋２ｓｍ＋１０ｓｔ（２ＳＡＴ）＋８ｔ。最長染色體的長度為２６．２６ μｍ，最短染色體長度為７．０９ μｍ，最長與最短染色體比值為３．７１，臂比值大于２的染色體占全部染色體的比率為８３．３％，按Ｓｔｅｂｂｉｎｓ的核型分類系統，屬于３Ｂ型。平均臂比為５．１８，核型不對稱系數Ａｓ．Ｋ為７６．８０％，染色體相對長度變化范圍在３．３8％～１２．４8％，染色體相對長度系數Ｉ．Ｒ．Ｌ＝６Ｌ＋４Ｍ２＋１０Ｍ１＋４Ｓ。

從圖１可見，龍牙百合第一對染色體的２條染色體臂上有次縊痕，且靠近著絲點，第二、第四對染色體的短臂上有隨體及次縊痕，但未見Ｂ染色體。

３討論

百合屬植物的染色體為大型染色體，染色體基數ｘ＝１２，以二倍體（２ｎ＝２ｘ＝２４）最為常見。該屬植物的核型也較穩定，一般由２對具中部（ｍ）或近中部（ｓｍ）著絲點的長染色體和１０對具近端（ｓｔ）或端部（ｔ）著絲粒的短染色體組成，且在第一、第二對染色體的短臂上常見居間隨體［１７］，本研究報道的龍牙百合染色體數目及核型基本符合這一特征。

中國著名的三大栽培百合中，宜興百合屬于卷丹（Ｌ. ｌａｎｃｉｊｏｌｉｕｍ Ｔｂｕｎｂ），蘭州百合屬于川百合（Ｌ． ｄａｖｉｄｉｉ Ｄｕｃｈａｒｔｒｅ ex. Ｅｌｗｅｓ），龍牙百合屬于百合（Ｌ． ｂｒｏｗｎｉｉ Ｆ．Ｅ．Ｂｒｏｗｎ ｖａｒ． ｖｉｒｉｄｕｌｕｍ Ｂａｋｅｒ）。宜興百合的染色體是百合屬中極少見的三倍體（２ｎ＝３ｘ＝３６）［１７，１８］，戴小紅等［６］報道的蘭州百合核型公式為２ｎ（２ｘ）＝２４＝２ｍ（２ＳＡＴ）＋２ｓｍ＋１０ｓｔ（２ＳＡＴ）＋８ｔ＋２Ｔ，這與本研究的龍牙百合核型２ｎ＝２ｘ＝２４＝４ｍ（ＳＡＴ）＋２ｓｍ＋１０ｓｔ（２ＳＡＴ）＋８ｔ較為相近，且均屬３Ｂ型，兩者的第一對染色均為中部著絲點染色體，具居間隨體，第二對染色體為中部或近中部著絲點染色體；兩者的主要區別在于隨體數目和臂比值。

龍牙百合的核型不對稱系數為７６．８０％，而蘭州百合的核型不對稱系數為８０．１８％［６］，根據學術界“在被子植物中，核型進化的基本趨勢是由對稱向不對稱發展”的觀點［１４］，若是排除了試驗中的誤差因素，龍牙百合的進化地位應該是相對較低的。

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