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灰毡毛忍冬的染色体及核型分析
作者:汪冶, 梅树模, 郑丽, 肖聪颖    
作者单位:怀化医专·中医药现代化研究中心,湖南 怀化 418000

《时珍国医国药》 2008年 第8期

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       【摘要】 
       目的对药用植物灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides Hand.-Mazz的染色体数目和核型进行研究。方法采用常规制片方法,经显微摄影后对染色体进行分析。结果灰毡毛忍冬的体细胞染色体数目为2n=18,核型公式为K(2n)=2x=18=2m+8sm(2SAT)+8st(4SAT),染色体相对长度组成为2n=18=4L+4M2+4M1+6S,染色体总长为47.264μm,长臂总长为34.826μm,核型不对称系数(AS.K%)为73.71%,属于“3B”型。结论灰毡毛忍冬染色体的数目、核型等清晰准确。
       【关键词】  灰毡毛忍冬 染色体 核型分析
       Chromosome and Karyotype Analysis of Lonicera macranthoides
       WANG Ye,  MEI Shumo, ZHENG Li,XIAO Congying
       (Research Center of Chinese Medicine Modernization, Huaihua Medical College, Hunan, Huaihua  418000,China)
       Abstract:ObjectiveTo study Lonicera macranthoides Hand.-Mazz chromosome number and karyotype .Methods Sections combined with micrograph were used to analyze chromosome.ResultsLonicera macranthoides normal diploid 2n=18, karyotype formula was K(2n)=2x=18=2m+8sm(2SAT) +8st(4SAT),the relative length was 2n=18=4L+4M2+4M1+6S, the total length of chromosome groups was 47.264μm, the total length of long arms was 34.826μm, the AS.K% was 73.71%, which belong to "3B"type. ConclusionThe chromosome number and karyotype morphological character of Lonicera.macranthoides show clear.
       Key words:Lonicera macranthoides;   Chromosome;   Karyotype analysis
       灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides Hand.-Mazz为忍冬科忍冬属木质藤本植物,常生于山谷溪边、山坡或山顶混交林,灌木丛中,分布于湖南、贵州、四川、安徽等全国大部分地区,其花蕾及初开的花在四川、贵州、云南等省作金银花使用。由于含有较高的抗菌成分绿原酸,值得开发利用[1],已作为山银花收入《中国药典》[2]。灰毡毛忍冬在湖南已栽种约1.3万ha,其产量已远超过山东济银花与河南密银花之和[3,4],并且目前国内学者对灰毡毛忍冬的研究较多,但灰毡毛忍冬的细胞学研究尚未报道。本实验对灰毡毛忍冬的染色体数目和核型等进行了研究,旨在为探讨该种药用植物的起源、系统演化、植物分类、药材鉴定、良种培育及分子生物学的深入研究提供必要的细胞学资料。现将灰毡毛忍冬的核型分析结果报道如下。
       1  材料与仪器
       1.1  材料
       灰毡毛忍冬采自溆浦县龙庄湾四宝山中药材基地,并移栽至怀化医专药用植物园,经梅树模副教授鉴定为忍冬科植物灰毡毛忍冬Lonicera.macranthoides Hand.-Mazz.。凭证标本存放于湖南怀化医专中医药现代化研究中心细胞研究室。
       1.2  仪器
        
       CX-41 OLYMPUS生物显微镜(日本),染色体分析系统VideoTesT-Karyo2.1版(美国)。
       2  方法
       取供试植物生长旺盛时期的茎尖置于0.002 mol/L8-羟基喹啉(15℃)4 h→纯化水前低渗30 min→Carnoy"s I固定液(无水乙醇∶冰醋酸=3∶1)(15℃)固定24 h→70%乙醇保存。将材料置于1 mol/L HCl(60℃)酸解8min→纯化水洗涤数次→转入(37℃)2.5%纤维素酶和果胶酶(2∶1)混合液中酶解40 min→0.0075 mol/LKCl后低渗30 min→Carnoy"s I固定液再固定30 min。涂片法制片,火焰干燥后卡宝品红染色液滴染,镜检。根据染色体数量统计要求,观察50个染色体分散良好、数目清晰的细胞进行染色体数目统计,选择质量较好的分裂相进行显微摄影,用VideoTesT-Karyo2.1版测量染色体长度,并进行分析,每条染色体测量5次后的平均值制成染色体参数表格、核型及核型模式图。
       
       染色体核型分析采用Levan等[5]以染色体臂比来确定着丝点位置和Kuo[6]以染色体相对长度系数将染色体分成4组的染色体分类标准。采用Stebbins[7]的按核型中最长染色体与最短染色体之比及臂比大于2的染色体所占的比例和Arano[8]提出的长臂总长与全组染色体总长之比的核型不对称系数(AS.K%)来确定染色体核型不对称程度。
       3  结果
       3.1  染色体数目  
       观察50个染色体分散良好的细胞,有48个细胞染色体数目为18条,因此确定灰毡毛忍冬体细胞染色体数目为18,与文献报道的同科植物金银花染色体数目相同[9~11]。其中第3~6号有明显随体,观察中未发现有B染色体。经分析得出灰毡毛忍冬体细胞染色体数目为2n=2x=18。见图1。
       3.2  染色体相对长度组成及核型分析  
       
       按Kuo[6]的分类标准,可将灰毡毛忍冬的染色体分成4组,L组(第1,2号),M2组(第3,4号),M1组(第5,6,号),S组(第7,8,9号),其染色体相对长度组成为2n=18=4L+4M2+4M1+6S。
       按Levan[5]等的分类标准,灰毡毛忍冬染色体核型公式为2n=2x=2m+8sm(2SAT)+8st(4SAT),染色体组总长为47.246 μm,最长染色体为8.997 μm,最短染色体为3.078μm,最长染色体是最短染色体的2.92倍,臂比值变化范围是1.394~4.225,其中有8对染色体臂比大于2,占全组染色体88.89%,依据Stebbins[7]的核型分类标准,属于“3B”型,得出灰毡毛忍冬属于较中等的不对称核型。根据Arano[8]的计算方法,核型不对称系数(AS.K%)为73.71%。灰毡毛忍冬的染色体各项参数见表1,核型及核型模式图见图2~3。表1  灰毡毛忍冬的染色体参数(略)
       4  讨论
       4.1  关于忍冬属植物染色体 
       忍冬属植物染色体研究较少,只有金银花[9~11]有报道。我们研究了红白忍冬(染色体分析结果另文报道)与本文的灰毡毛忍冬,报道情况与我们的研究结果表明,三者染色体核型有所区别,为用染色体分析结果进行忍冬属的植物分类及鉴定提供了依据。
       4.2  关于第3号染色体随体数目 
       郭振怀等[9]报道,第3号染色体随体,数目成单,造成同源染色体不能正常配对。我们研究发现灰毡毛忍冬第3号染色体上有成对的随体。金银花(忍冬)和灰毡毛忍冬都是忍冬属忍冬组缠绕亚组的植物[12],亲缘关系比较近,但植物形态与药材性状区别很明显[13,14]。染色体核型模式图、核型公式和随体也有差异,这些将为忍冬科植物分类和金银花类药材的鉴定提供依据。
       【参考文献】
           [1]税丕先,刘家奇,孙 琴,等.灰毡毛忍冬的生药学研究[J].时珍国医国药, 2005,16(11):1076.
       
       [2]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社, 2005:21.
       
       [3]周日宝,贺又舜,潘清平,等.湖南金银花种植基地概况[J].湖南林业科技,2003,30 (3):51.
       
       [4]张永清.山东金银花生产情况调查[J].山东中医杂志,2000,19(10):621.
       
       [5]Levana A, Fredga K, Sandberg A A. Nomenclacture for centromeric position on chromosme[J]. Hereditas,1964,52:201.
       
       [6]Kuo S R, Wang T T, Huang T C. Karyotype analysis of some formosan gymnosperms[J].Taiwania,1972,17:66
       
       [7]Stebbins G L.Chromosome Evolution in Higher Plants[M].London: Edward Aronld, 1971:88.
       
       [8]Arano H. Cytological studies in subfamily carduoideae (compositae) of Japan[J].Bot Mag(Tokyo),1963,76:32.
       
       [9]郭振怀,王 敏,李三星.金银花染色体核型研究[J].河北农业大学学报,1993,16(1):33.
       
       [10]陈升振,陈忠毅,黄向旭,等.五十种植物的染色体计数[J].广西植物,1990,10(1):33.
       
       [11]陈瑞阳,宋文芹,李秀兰,等.中国主要经济植物基因组染色体图谱,第三册[M].北京:科学出版社,2003:97.
       
       [12]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志,第72卷[M].北京:科学出版社,1988:238,244.
       
       [13]徐炳声.金银花质量研究[J].药学学报,1979,14(1):23.
       
       [14]湖南省卫生厅.湖南省中药材标准[M].长沙:湖南科技出版社,1993:191.

经典中医古籍

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