芹菜染色體核型分析

陳瑞嬌

（韶關學院 英東生命科學學院，廣東 韶關512005）

芹菜（Apium graveolensL.）為傘型花科（Umbellifera）芹屬二年生草本植物，又稱為旱芹、藥芹［1］.原產于地中海沿岸,在我國已有2000多年的栽培歷史，全國各地均有栽培.芹菜富含維生素、礦物質、蛋白質等多種營養成分，而且莖葉中還含有芹菜甙、佛手甙內酯、揮發油等藥用成分，具有降壓利尿、增進食欲、健胃、防癌等多種藥理功效［2］.目前,國內外對于芹菜染色體及核型的研究報道較少,何興金［3］等研究了四川野生旱芹的染色體數目和核型，趙冬［4］等報道了中國芹品種鐵桿芹的染色體核型，為更好地了解芹菜不同品種的核型,本研究擬對黃心芹品種進行染色體數目和核型分析,以期為后續的芹菜新品種選育及雜交育種中的親本選配提供細胞遺傳學資料.

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料“黃心芹”購于韶關市第一市場種子銷售店.

1.2 染色體標本制備及核型分析方法

種子在25℃培養箱中浸泡24 h后，均勻擺放在鋪有2層濕濾紙的培養皿中,置于20℃培養箱培養，培養其間每天噴一次水.當根長達到0.5～1.0 cm時，于上午9:30左右剪下根尖，置于0.002 mol/L 8-羥基喹啉和0.1%秋水仙素的等量混合水溶液中17℃下預處理3 h；蒸餾水清洗2~3次后置新配置的卡諾氏固定液中,4℃條件下固定12～24 h；蒸餾水清洗2~3次后放入1 mol/L HCl中，60℃下恒溫解離6~10 min；清洗2~3次后于蒸餾水中低滲10 min；用刀片切取約2 mm長的根尖滴加改良石碳酸品紅染色10~15 min，常規壓片鏡檢并統計染色體數.選擇染色體形態清晰、分散較好的分裂相進行顯微照相,核型分析按李懋學等［5］的標準,用Adobe Photoshop圖片處理軟件，進行染色體長度的測量、同源染色體的配對和排列.按照Levan等［6］的方法進行染色體類型分類，核型不對稱系數用Arano［7］的方法計算,核型類型按Stebbins［8］的方法劃分.

2 結果與分析

2.1 染色體數目

在本試驗中,統計了30個染色體分散良好的細胞,其中28個細胞染色體數目為22條，占計數細胞總數的93.3%，因此確定黃心芹體細胞染色體數目為2n=22(見圖1).各細胞的22條染色體均可配成11對同源染色體，表明均為二倍體，具有2個染色體組，染色體基數為n=11.

圖1 芹菜細胞中期分裂相

圖2 芹菜染色體核型圖譜

2.2 芹菜的核型分析

芹菜的染色體參數見表1，核型圖及核型模式圖分別見圖2，圖3.

芹菜核型公式為 K(2n)=2x=2m+18st+2t.第 1、2、3、4、5、6、8、10、11 對為近端部著絲粒染色體；第 7 對為中部著絲粒染色體,第9對為端部著絲粒染色體.染色體的相對長度變化范圍為6.58～10.90，臂比值變化范圍在1.14～20.9之間.核型不對稱系數為81.87%，不對稱程度較高.最長染色體與最短染色體長度比為1.66,小于2:1的比值,且臂比值大于2的染色體為10對，占總數的91%，根據stebbins的核型分類標準，芹菜的核型類型為3A型.未發現次縊痕和B染色體.

表1 芹菜的染色體參數

圖3 芹菜核型模式圖

3 討論

本研究表明，芹菜體細胞染色體數目2n=22，核型公式為K(2n)=2x=2m+18st+2t，核型類型為3A型.何興金［3］等對四川野生旱芹的染色體數目和核型進行了研究，得出旱芹染色體數目為22，核型公式為2n=2x=22sm，染色體類型為4C型；趙冬［4］等對中國芹品種鐵桿芹的染色體核型分析結果表明其染色體數亦為 22，核型公式為K(2n)=2x=22=6m+2sm+8st+6t，染色體類型為3B型.可見芹菜3個不同品種的染色體數均為2n=22，說明芹菜染色體數較為穩定.但是研究所得的核型公式和核型類型差異較大，通過分析原文數據，何興金等所描述的旱芹最長染色體與最短染色體的比值為1.54，其臂比值大于2的染色體在整個染色體組中所占的比例為100%，按照Stebbins的核型分類標準，確定旱芹核型類型應屬于4A型，從而證實何興金等所得旱芹核型類型為4C型的結論不正確.不同的研究者所得的芹菜核型公式和核型類型存在差異，是否是所研究的的芹菜品種不同所致有待于進一步探討.

［1］中國農業科學院蔬菜花卉研究所.中國蔬菜品種志［M］.北京:中國農業科技出版社,2001：758.

［2］王武臺，吳鋒，高國訓，等.芹菜遺傳育種研究進展［J］.北方園藝,2012(1):177-180.

［3］何興金，湯澤生.四川 6 種傘形科植物的細胞學研究［J］.西南農業大學學報，1994,16（5）：488-491.

［4］趙冬,張蜀寧,鄭金雙，等.中國芹花粉母細胞減數分裂終變期的核型分析［J］.南京農業大學學報，2011,34(1):25-28.

［5］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.

［6］Levan A,Fredga K,Sandberg A A.Nomenclature for centromeric position on chromosomes［J］.Hereditas，1964，52(2):201-220.

［7］Arano H.Cytological Studies in Subfamily Carduoideae(compositae)of Japan［J］.Bot Mag，1963(76):32-39.

［8］Stebbins G L.Chromosome evolution in higher plants［M］.London:Edward Arnold，1971:87-123.