分蘖葱头染色体的核型分析*

杨丽娟，孙 强，王晓伟，单晓琦

(通化师范学院 生命科学学院，吉林 通化 134002)

分蘖葱头(Alliumcepavar.agrogatum)是洋葱的变种，俗称“毛葱”，是百合科葱属植物，在我国东北地区栽培较多．它以鳞茎为播种材料，基部分蘖，形成数个或十多个小鳞茎，簇生一起，个体小，耐贮性强．其食用部分主要为膨大的鳞茎，生长期也可食用假茎(叶鞘)和嫩叶等[1]．分蘖葱头含有多种微量元素、氨基酸和化合物[2-5]，其提出物可用于减轻体重、调节血脂、抗血小板凝集和抗动脉硬化的药物中[6].

染色体核型分析是染色体研究中的一个重要方法，在起源分类、基因定位及染色体工程育种等方面均具有十分重要的作用.本实验通过对分蘖葱头体细胞计数，并对其核型进行分析，以期为分蘖葱头的鉴定、起源、演化、良种培育等提供一定的科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料

供试实验材料为当年生分蘖葱头鳞茎，于2011年9月购于通化市老站农贸市场.

1.2 方法

采用根尖有丝分裂中期染色体进行核型分析.取发育良好分蘖葱头鳞茎，将其外层死皮剥去，并去除老根，将处理好的分蘖葱头鳞茎置于去离子水中在室温下进行生根培养，并每天更换去离子水．待新生根长至1.0～1.5cm时剪下0.5cm的根尖[7].置0.1%秋水仙素于4℃冰箱中对分蘖葱头根尖处理4～6 h. 然后转入0.075mol/L的KCl低渗液中，在25℃左右的条件下处理30～60min. 在Carnoy固定液(冰乙酸:95%乙醇=1:3)中于0～4℃冰箱内固定20～24h.用解离液(等体积的95%乙醇与浓HCl混合配制而成)在室温下解离3～5min，直至根尖软化.常规压片法制片,结晶紫染色5～7min,用Nikon照相显微镜拍摄照片获得染色体中期分裂相照片[8].利用photoshop软件进行染色体测量与配对，最后获得染色体核型图.

2 结果与分析

2.1 染色体数目

本实验选择30个染色体分散良好的细胞进行观察计数，计数结果显示95%以上细胞的染色体数为16条.因此,确定分蘖葱头体细胞染色体数目为2n=16,如图1所示．

图1 分蘖葱头体细胞分裂中期(10×100)

2.2 染色体相对长度组成及核型分析

经测量分析,可将分蘖葱头的16条染色体配为8对，染色体平均相对长度为4.16,按Kuo等的分类标准,可将分蘖葱头的8对染色体分成4组,见表1．第1～2对为长染色体(L)，第3～4对为中长染色体(M2)，第5～7对为中短染色体(M1)，第8对为短染色体(S)，相对长度组成为2n=16=4L+4M2+6M1+2S.

根据Lavan等的染色体分类标准，分蘖葱头的8对染色体中，具中部着丝点的染色体有6对，分别为第1、2、5、6、7、8对(臂比在1.01～1.70之间)，具近中部着丝点的染色体有2对，分别为第3、4对(臂比在1.71～3.0之间)，核型公式为2n=2x=16=12m+2Sm．分蘖葱头的染色体参数、核型及核型模式见表1、图2和图3.

表1 分蘖葱头染色体相对长度、臂比及类型

注:长臂+短臂=染色体长度

图2 分蘖葱头染色体核型

图3 分蘖葱头染色体核型模式

分蘖葱头的染色体平均长度为4.16，根据Arano的计算方法，核型不对称系数(AS.K%)为60.77%，8对染色体相对长度变化范围在2.76～5.46之间, 最长染色体相对长度是最短染色体相对长度的1.98倍，染色体的臂比值变化范围在1.24～2.06之间．臂比大于2的染色体有1对，为全组染色体的12.5%,依据STEBBINS理论的核型分类标准，洋葱的染色体核型在遗传进化上为进化程度较低的2A型[9]．

3 讨论

本实验以分蘖葱头为实验材料，对其核型进行了研究，结果表明：分蘖葱头根尖的染色体数目为2n=16，与王惠英[10]的几种葱属物的核型分析与比较中的实验结果：洋葱、大葱、分葱和大蒜等葱属植物的染色体数目相等；核型公式为2n=2x=16=12m+4Sm，这与王惠英[10]分葱核型公式2n=2x=16=2M+12m+2st(SAT)有所不同，这可能是由于实验的误差所造成的，也可能与植物生长的不同地区或不同生长季节有关；染色体相对长度组成为2n=16=4L+4M2+6M1+2S，在进化程度上同洋葱、大葱和大蒜等葱属植物一样均属于进化程度较低的“2A”型，核型不对称系数为60.77%．STEBBINS[9]认为，在植物界核型进化的基本趋势是由对称向不对称发展的，系统演化上处于比较古老或原始的植物，大多具有较对称的核型，而不对称的核型则常见于衍生的或进化较高级的植物中.

本实验从细胞学、遗传学角度确定了分蘖葱头的染色体数目，对其核型进行了系统的研究和分析，对分蘖葱头的栽培和育种研究具有一定的指导意义.

参考文献：

[1]王成武.分蘖葱头栽培技术[J].黑龙江农业科学,2008(3):162.

[2]杨晓虹,刘银燕,孟祥颖,等.分蘖葱头微量元素和氨基酸的分析[J].白求恩医科大学学报,1996,22(6)：600-601.

[3]刘银燕,刘丽鹃,杨晓虹.分蘖葱头化学成分的研究[J].中草药,2000,31(5):333-334.

[4]江漫涛,陈滴.分蘖葱头和长梗燕白的研究[J].白求恩医科大学学报,1984,10(5):477-480.

[5]孙启良,谷月卿,杨晓虹,等.分蘖葱头中前列腺素A1的分离和鉴定[J].中草药,1988,19(4):2-3.

[6]杨晓虹.分蘖葱头提出物及其应用:中国,03127033.6[P].2004-11-02.

[7]李国泰.铃兰染色体的核型分析[J].河南农业科学,2006(1):72-74.

[8]杨大翔.用Adobe Photoshop进行核型分析[J].农业网络信息,2005(3):44-46.

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

[10]王惠英,李晓峰,赵倩,等.几种葱属物的核型分析与比较[J].河北农业大学学报,2006,29(2):13-15.