中國(guó)沙棘clpohaerhoerhoerhoerhoerhoerhonidssubspsiesis雌雄株染色體核型分析

中國(guó)沙棘clpohaerhoerhoerhoerhoerhoerhonidssubspsiesis雌雄株染色體核型分析

沙棘是胡頹子科的一種重要物種。世界上有9個(gè)試劑，中國(guó)有5個(gè)，廣泛分布在西北、華北等地。沙棘果實(shí)富含維生素和有機(jī)酸,可制作各種保健食品、飲料,種子可榨油,樹(shù)皮可提取栲膠,根具根瘤,能夠增加土壤肥力,也是防風(fēng)固沙、水土保持及供庭園觀賞的良好樹(shù)種。沙棘因其亞種、群體和生態(tài)型的差異,導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分差異很大,直接影響其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因此在開(kāi)發(fā)利用時(shí)有必要進(jìn)行分類(lèi)和整理。近年來(lái),對(duì)沙棘屬的核型研究已有一些報(bào)道,國(guó)外學(xué)者主要研究了H.rhamnoides的核型;Darmer(1974)等認(rèn)為沙棘是多倍體。RousiA等對(duì)H.rhamnoides進(jìn)行核型分析,證明沙棘為二倍體:2n=24。曹亞玲和呂榮森報(bào)道了中國(guó)沙棘屬植物4種5亞種的核型,對(duì)各種之間進(jìn)行了比較,它們的染色體數(shù)目都是2n=24,全由中部著絲點(diǎn)和近中部著絲點(diǎn)染色體組成。梁萬(wàn)福等對(duì)青海地產(chǎn)的4種沙棘染色體進(jìn)行了核型分析,得出沙棘有24條染色體,所有染色體具中部著絲點(diǎn),核型歸屬2A的結(jié)論。王柏青等對(duì)中國(guó)沙棘的染色體核型分析,得出核型歸屬2B的結(jié)論。不同的研究者得出的結(jié)論有一定的差別,但關(guān)于中國(guó)沙棘雌雄植株在染色體核型上是否有差異未作描述,關(guān)于中國(guó)沙棘雌雄株染色體核型的對(duì)比研究,尚未見(jiàn)報(bào)道。為了更準(zhǔn)確的了解中國(guó)沙棘染色體的數(shù)目和核型特征,本研究從雌雄株2種材料入手,進(jìn)行核型對(duì)比分析,為中國(guó)沙棘選育提供理論依據(jù)。1卡寶品紅染色試材來(lái)源于青海省林業(yè)研究所實(shí)驗(yàn)基地,扦插的1a生中國(guó)沙棘雌株和雄株苗。于8:00分別取生長(zhǎng)良好的雌株和雄株莖尖組織,切下莖尖,放入預(yù)處理液(八羥基喹啉)2～3h;預(yù)處理后的莖尖經(jīng)水洗后放入卡諾固定液[V(無(wú)水乙醇)∶V(冰醋酸)=3∶1]中固定;固定好的材料放入1mol/L鹽酸,60℃下處理25min;將解離好的材料用清水沖洗2～3次,采用改良的卡寶品紅染色15min,然后進(jìn)行壓片,鏡檢,顯微攝影。選擇30個(gè)雌雄株染色體分散較好的有絲分裂中期細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)染色體的數(shù)目,選取5個(gè)染色體形態(tài)清楚的雌雄株細(xì)胞進(jìn)行核型分析,核型分析方法根據(jù)李懋學(xué)和陳瑞陽(yáng)在《第一屆全國(guó)植物染色體學(xué)術(shù)討論會(huì)》上提出的植物染色體核型分類(lèi)的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)中期染色體的相對(duì)長(zhǎng)度和臂比兩項(xiàng)主要指標(biāo),進(jìn)行核型分析,核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)按Arano的方法計(jì)算,比值愈大,核型愈不對(duì)稱(chēng),核型分類(lèi)依照Stebbins提出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。2結(jié)果與分析2.1中國(guó)沙棘形態(tài)特征由表1、圖1和圖2可見(jiàn),中國(guó)沙棘雌株染色體中第4、5、7、8、10、11、12對(duì)染色體屬于正中部著絲粒染色體(M),第1、2、3、6、9對(duì)染色體屬于中部著絲粒染色體(m),最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比為3.75,臂比的變化范圍為1.0～1.5。中國(guó)沙棘雌株染色體核型具有以下特征:①染色體數(shù)目為2n=24,基數(shù)為12,未發(fā)現(xiàn)非整倍體和多倍體的個(gè)體,表明中國(guó)沙棘染色體雜合程度低,種的遺傳性穩(wěn)定;②染色體組總長(zhǎng)度為19.54μm,其中最大染色體長(zhǎng)度為2.92μm,不超過(guò)3μm,染色體相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)I.R.L≤1.00的比例接近60%,在植物中屬于較小染色體;③染色體的長(zhǎng)度比值(LR)=最長(zhǎng)染色體長(zhǎng)度/最短染色體長(zhǎng)度為3.75,臂比大于2∶1的染色體比例為0,屬于1B型,核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)As.K.c為54%,在進(jìn)化上屬于較原始的種類(lèi);④核型分析表明中國(guó)沙棘雌株染色體的核型公式為:2n=24=14M+10m。2.2中國(guó)沙棘多倍體的染色體特征由表2、圖3和圖4可見(jiàn),中國(guó)沙棘雄株染色體中第1、3、8、9、10、11、12對(duì)染色體屬于正中部著絲粒染色體(M),第2、4、5、6、7對(duì)染色體屬于中部著絲粒染色體(m),最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比為3.25,臂比的變化范圍為1.0～1.67。中國(guó)沙棘雄株染色體核型具有以下特征:①染色體數(shù)目為2n=24,基數(shù)為12,也未發(fā)現(xiàn)非整倍體和多倍體的個(gè)體;②染色體組總長(zhǎng)23.19μm,其中最大染色體長(zhǎng)度為2.92μm,染色體相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)I.R.L≤1.00的比例接近60%,在植物中屬于較小染色體;③染色體的長(zhǎng)度比值(LR)=最長(zhǎng)染色體長(zhǎng)度/最短染色體長(zhǎng)度為3.25,臂比大于2∶1的染色體比例為0,屬于1B型,核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)As.K.c為54%,在進(jìn)化上屬于較原始的種類(lèi);④染色體的核型分析表明中國(guó)沙棘雄株核型公式為2n=24=14M+10m。由表3可見(jiàn),中國(guó)沙棘雌雄株的染色體核型差異性表現(xiàn)為第4、5、7號(hào)染色體在雌株中屬于M型染色體,在雄株中屬于m型染色體,第1、3、9號(hào)染色體在雌株中屬于m型染色體,在雄株中屬于M型染色體。共同特征為中國(guó)沙棘雌雄異株同屬于正中部著絲粒染色體(M)和中部著絲粒染色體(m)2種,染色體核型公式為2n=24=14M+10m;染色體中臂比大于2∶1的染色體比例為0,核型均屬于1B型,核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)As.K.c為54%,在進(jìn)化上屬于較原始種類(lèi)。3中國(guó)沙棘染色體的特性通過(guò)對(duì)中國(guó)沙棘雌雄植株的染色體核型的對(duì)比研究,看出中國(guó)沙棘染色體較小,最長(zhǎng)的不超過(guò)3μm,經(jīng)過(guò)30個(gè)染色體分散良好的莖尖細(xì)胞觀察計(jì)數(shù),最后確定中國(guó)沙棘的染色體數(shù)目為2n=24,這與國(guó)外及國(guó)內(nèi)的其他文獻(xiàn)報(bào)道相同。關(guān)于染色體的核型特征與目前國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果有所差異,已有的文獻(xiàn)相互之間也存在一定差異。如王柏青等對(duì)中國(guó)沙棘的染色體核型分析結(jié)果中報(bào)道的中國(guó)沙棘染色體具中部著絲粒,核型屬于2B型,第3對(duì)染色體上有隨體。而本研究證實(shí)中國(guó)沙棘雌雄株的核型均屬于1B,未發(fā)現(xiàn)隨體存在。針對(duì)不同研究結(jié)果的差異,分析主要有以下原因:①在進(jìn)行壓片過(guò)程中可能由于操作不當(dāng),如壓片時(shí),敲打過(guò)甚致使染色體在著絲點(diǎn)部位斷開(kāi),造成假性隨體。因此,在制片過(guò)程中先將處理后的材料放在載玻片上染色后,將染色的樣品蓋上玻片,先用濾紙吸去擠壓出的多余染色液,然后垂直向下輕壓蓋玻片,用橡皮頭輕輕敲蓋玻片,防止用里過(guò)猛,使軟化了的樣品充分分散開(kāi)即可。②沙棘不同產(chǎn)地的多態(tài)現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致不同試驗(yàn)結(jié)果。③沙棘染色體較小,核型分析難度大,在染色體測(cè)量過(guò)程中索取的數(shù)據(jù)有一定誤差。④預(yù)處理液可使中期染色體壓縮更致密,染色體變短,變直,形態(tài)結(jié)構(gòu)更為清晰,便于觀察,