两种百合根尖染色体G -带的研究

李性苑，田 鑫，钟 程，李天阳

（凯里学院，贵州凯里 556011）

中国野生百合资源丰富，约占世界百合资源的47.8%［1］，其中淡黄花百合和野百合属野生特有种，主要分布在贵州、云南、湖北等地，因其花型独特、抗逆性强，适应性广等特点，具有较高的食用、观赏和药用价值［2］.为了更好地利用野生资源，国内学者对部分野生百合染色体进行了核型研究，野生百合的染色体数均为2n=2x=24，但核型类型不同，有3A 型［3］、3B 型［4］、4B 型［5］.近年来，为满足市场需求，研究者们陆续对这两种百合的快速繁殖［6−7］和引种驯化开展了诸多研究，但关于它们的染色体核型方面的研究未见报道.本文对其染色体核型进行研究，以期为这两种百合的亲本选配、杂交育种及杂种鉴定提供理论依据.

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

实验材料为种植于凯里学院蔬菜基地常规管理的野百合［8］和淡黄花百合［9］.

1.2 实验方法

待植株长到40 cm 时，取生长健壮无病虫害的百合植株新长出的根尖2 cm 左右，用清水洗净，切取0.5−1 cm，用饱和对二氯苯溶液浸泡24 h，取出后用0.075 mol/L KCl低渗30 min，再用卡诺固定液固定2.5 h，l%纤维素酶液∶1%果胶酶液=1∶1的混合酶解20 min，蒸馏水冲洗3−5次，低渗10 min，固定液再固定30 min.取先端2−4 mm，用解剖针展开压平，盖上盖玻片，用镊子尖端轻轻敲至浆状，滴固定液2−3滴，使细胞分散，用酒精灯火焰匀速烤2−3次，使固定液快速挥发.2x SSC 60 ℃水浴l h，用Giemsa 染液染色15 min，荧光显微镜观察染色体制片，选取染色体分散情况较好、带纹较清晰的制片拍照.染色体的相对长度、臂比等核型分析参数均参照李懋学［10］的方法，用Arano［11］的方法计算核型不对称系数.

2 实验结果与分析

2.1 野百合的G带核型分析

根据图1、2、3 和表1 可以得出，在野百合12 对染色体臂比值中超过1.70 的有1、2、3、5、6、7、8、9、11、12 号染色体，为近中部着丝粒染色体（sm），其余4、10 号染色体的臂比值未超过1.70，为中部着丝粒染色体（m）.因此野百合的G带核型公式为2n=24=10sm+2m，为3A型.

表1 野百合染色体带数及特征

图1 野百合和淡黄花百合染色体中期分裂形态（左野百合，右淡黄花百合）

野百合的每条染色体几乎全部都显示出了带纹，并且属于在近臂端区域或近着丝粒区域显示着色深且粗的带纹，带纹多数分布在长臂上，在近着丝粒区域几乎都显示出带纹，带纹分布较少，显示出的带纹总数为23条.随着分裂期的进行，染色体皱缩，染色体长度逐渐变短，在长臂上的带纹分布也有差异，例如2号染色体带纹数目为3条，5、8号染色体的带纹数目为2条，11、12号染色体的带纹数目为1条，可见随着染色体长度的变短，带纹数目有逐渐减少的倾向.

图2 野百合和淡黄花百合G带带型图（上野百合，下淡黄花百合）

图3 野百合和淡黄花百合G带模型图（左野百合，右淡黄花百合）

2.2 淡黄花百合的G带核型分析

根据图1、2、3 和表2 可以得出，在淡黄花百合12 对染色体臂比值中超过1.70 的有1、3、4、5、7、8、10、11、12 号染色体，为近中部着丝粒染色体（sm），其余2、6、9 号染色体的臂比值未超过1.70，为中部着丝粒染色体（m）.因此淡黄花百合的G带核型公式为2n=24=6sm+3m+3st，为3A型.

表2 淡黄花百合染色体带数及特征

淡黄花百合的每条染色体带纹都在近臂端区域显示着色深且粗的带纹，但是在近着丝粒区域没有或几乎没有显示出条纹，染色体的带纹多都分布在长臂上，短臂上少有分布，带纹分布多，带纹总数为36 条.随着分裂期的进行，染色体皱缩，染色体长度逐渐变短，在长臂上的带纹分布也有差异，例如，1号染色体带纹数目为4条，6号染色体的带纹数目为3条，12号染色体的带纹数目为1条，可见随着染色体长度的变短，带纹数目有逐渐减少的倾向.

3 讨论

核型分析主要是借助于染色体的带纹粗细、分布位置、核型公式的差异来区分染色体.但在百合染色体核型分析研究中有着带纹较弱、带型不够丰富，特征差异不明显，给百合染色体的研究带来了一定的难度.从百合G带模型图可以看出几乎每条染色体上都显示出一定的特征带纹，野百合2 号染色体与淡黄花百合1 号染色体相对比，野百合2 号染色体带纹分布在着丝粒区域、臂端与臂上，数目为4 条，淡黄花百合1 号染色体带纹分布在染色体臂上，着丝粒区域无分布，带纹数目为6条.野百合3号染色体与淡黄花百合2号染色体相比，野百合3号染色体带纹分布在着丝粒区域短臂无带纹，数目为1 条，淡黄花百合2 号染色体带纹分布在臂上，短臂有带纹，带纹数目4 条.野百合5 号染色体与淡黄花百合6 号染色体相比，野百合5 号染色体带纹分布在臂上，短臂有带纹，数目为3 条，淡黄花百合6 号染色体带纹分布在臂上与臂端，短臂无带纹，数目为3 条.野百合8号染色体与淡黄花百合7号染色体相对比，野百合8号染色体带纹分布在着丝粒区域与臂上，短臂无带纹，数目为2条，淡黄花百合7号染色体带纹分布在臂上与臂端，短臂无带纹，数目为1 条.野百合11 号染色体与淡黄花百合11 号染色体相对比，野百合11 号染色体带纹分布在着丝粒区域，短臂无带纹，数目为1 条，淡黄花百合11 号染色体带纹分布在臂上与臂端，短臂无带纹，数目为2条.由此可见，尽管两者染色体形态比较相似，但染色体的G带条纹的分布位置，与带纹数目都有较为明显的差异，淡黄花百合G带带纹远高于野百合，根据卿秋静［12］研究发现带纹差异越大，亲缘关系越远，因此野百合与淡黄花百合的亲缘关系较远.

淡黄花百合染色体的带纹分布主要集中在染色体的近臂端区域，近着丝粒区域少有分布，G带核型公式为2n=24=9sm+3m.野百合的染色体带纹分布主要集中在近着丝粒区域，在染色体的近臂端少有分布，G 带核型公式为2n=24=10sm+2m，并且野百合的带纹总数为23 条，相比于淡黄花百合带纹总数36条有着明显的差异，并且随着分裂期的进行，染色体皱缩，染色体长臂长度逐渐变短，在长臂上的带纹分布有总体逐渐减少的倾向，并且带纹总数也表现出总体逐渐减少的倾向，但带纹的粗细并无明显的差异，带纹减少的原因有待进一步研究.因此通过G带分析方法，可以得到基本覆盖整个野百合和淡黄花百合的染色体组带型特征图可以有效地区分野百合和淡黄花百合，张绍斌云南部分地区淡黄花百合核型研究发现在1、2 条染色体的短臂上都有1个居间随体；各地区的区别在于第5、6、7、9条染色体上随体的数量和位置不同［13］.杨雪珍［14］发现云南宾川县的淡黄花百合有2 个居群有随体、3 个居群无随体.本研究的淡黄花百合未发现有随体且染色体类型与杨雪珍的不一致，可能是淡黄花百合的变种.