野豌豆屬43份牧草種質(zhì)的染色體形態(tài)觀(guān)察與分析

劉 鵬，王彥榮，劉志鵬

(蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730020)

野豌豆屬43份牧草種質(zhì)的染色體形態(tài)觀(guān)察與分析

劉 鵬，王彥榮，劉志鵬

(蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730020)

野豌豆屬(Vicia)牧草為自花授粉二倍體植物，具有很好的防風(fēng)固沙及保水作用，適宜在高寒和高海拔地區(qū)種植，是我國(guó)高原牧區(qū)重要的蛋白飼料來(lái)源。本研究從中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、埃塞俄比亞等22個(gè)國(guó)家，收集了43份野豌豆屬牧草種質(zhì)，對(duì)其根尖細(xì)胞的有絲分裂中期染色體進(jìn)行核型分析。結(jié)果表明，染色體數(shù)目有5種：10、12、14、16、24。核型分類(lèi)有6種：2A、1B、2B、3B、2C、3C。本研究統(tǒng)計(jì)了野豌豆屬43份種質(zhì)的核型數(shù)據(jù)，為揭示野豌豆屬細(xì)胞學(xué)特性和演化趨勢(shì)奠定了基礎(chǔ)。

野豌豆屬；染色體；核型分析

野豌豆屬(Vicia)牧草屬于自花傳粉的二倍體物種，是世界上最重要的一年或多年生豆科植物[1]。該屬植物約有190個(gè)物種，Ball[2]將該屬劃分成4個(gè)亞屬：Vicia，Cracca，Ervum和Faba。隨后研究人員進(jìn)一步分析了Vicia和Vicilla兩個(gè)亞屬的生物學(xué)特性，雖然Vicia亞屬的物種少于Vicilla亞屬，但是Vicia亞屬包括很多具有重要農(nóng)業(yè)價(jià)值的牧草[3-5]。Maxted[6]在原表型分類(lèi)的基礎(chǔ)上又將Vicia亞屬細(xì)分為9大系列，38個(gè)物種，14個(gè)亞種。

由于其生育周期短，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，在農(nóng)業(yè)中用途廣泛，可用于干草、糧食、青貯飼料、綠肥等[7-8]。其中箭筈豌豆作為野豌豆屬常見(jiàn)的牧草飼料，南志標(biāo)等[9]通過(guò)在青藏高原地區(qū)引種野豌豆屬(Viciaspp.)和山黛豆屬(Lathyrusspp.)，成功培育了適宜在高寒和高海拔地區(qū)種植的牧草種質(zhì)蘭箭3號(hào)以及品系2556和2560，其具有早熟，生育周期短，種子產(chǎn)量高等特點(diǎn)。其中蘭箭3號(hào)種子產(chǎn)量很高，且能有效改善土壤肥力。品系2556和2560的地上生物量較高，營(yíng)養(yǎng)豐富。生產(chǎn)和區(qū)域試驗(yàn)表明，該品種可在黃土高原地區(qū)，作為秋播作物收割后的復(fù)種作物種植，是高原牧區(qū)重要的蛋白飼料來(lái)源[10-12]。

野豌豆屬植物主要分布在北半球溫帶地區(qū)，拉丁美洲有零星分布[13]。根據(jù)中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館(http://www.cvh.org.cn/cms/)和宋敏等[14]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在我國(guó)本屬植物廣布于全國(guó)各省，華北、西北、西南較多，其中栽培種5種，野生種36種，華南和臺(tái)灣地區(qū)分布很少，僅有野生種1種。目前，對(duì)野豌豆屬植物細(xì)胞染色體多樣性的研究相對(duì)較少。對(duì)其染色體生物學(xué)特性研究，可為植物物種的科學(xué)分類(lèi)和種質(zhì)資源鑒定提供重要的形態(tài)依據(jù)。

關(guān)于野豌豆屬植物染色體形態(tài)的研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已在野豌豆屬核型上開(kāi)展過(guò)相關(guān)工作，對(duì)V.amoena，V.cracca，V.pannonica及V.sativa等野豌豆屬物種核型進(jìn)行了相關(guān)研究，Castiglione等[15]和Caputo等[16]觀(guān)察V.sativa，V.lathyroides，V.sativasubsp.sativa及V.grandiflora的染色體數(shù)目分別是12，12，12和14，通過(guò)聚類(lèi)分析表明V.lathyroides和V.sativasubsp.sativa及V.grandiflora的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。V.sativa與V.grandiflora的親緣關(guān)系也較遠(yuǎn)。V.galeata，V.hyrcanica和V.anatolica的染色體數(shù)目分別是12，12和10，通過(guò)聚類(lèi)分析表明V.galeata和V.hyrcanica的親緣關(guān)系較近，V.galeata，V.hyrcanica兩者與V.grandiflora的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于該屬核型也進(jìn)行了相關(guān)研究，如蘇坤梅和楊德奎[17]所研究的V.amoena材料均來(lái)源于千佛山。冉雪琴等[18]對(duì)貴州野豌豆屬4種植物核型進(jìn)行了研究。管超等[19]對(duì)野豌豆屬4個(gè)品種(系)的染色體核型進(jìn)行了觀(guān)察，主要是春箭筈豌豆和狹葉野豌豆(333/A)。盡管?chē)?guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)該屬展開(kāi)了相關(guān)工作，但材料來(lái)源都局限于中國(guó)，存在一定的地域限制性。

染色體是細(xì)胞水平遺傳物質(zhì)的表征，與生長(zhǎng)形態(tài)相比，染色體不易受外部環(huán)境影響，可作為物種起源、分類(lèi)、演化和鑒別的重要依據(jù)[20-21]。本研究收集了中國(guó)、德國(guó)、埃塞俄比亞和加拿大的野豌豆屬染色體材料，使野豌豆屬細(xì)胞學(xué)染色體資料具有廣域性，更加完善。本研究對(duì)來(lái)自22個(gè)國(guó)家的43份野豌豆屬植物材料的染色體形態(tài)進(jìn)行了觀(guān)察，獲得了新材料的染色體形態(tài)學(xué)信息，為該屬植物染色體圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供部分細(xì)胞學(xué)證據(jù)，以期為其種質(zhì)資源多樣性研究和新品種選育提供理論依據(jù)[19-21]。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料及來(lái)源

野豌豆屬植物種子由美國(guó)國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)(NPGS)和蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院提供。材料具體名稱(chēng)及來(lái)源地如表1所示。

1.2 試驗(yàn)方法

室溫下，將成熟種子浸泡12 h，于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)萌發(fā)，待根長(zhǎng)至2～3 cm時(shí)于上午9:00-10:00時(shí)切取1 cm長(zhǎng)度的根尖，用飽和對(duì)二氯苯和8-羥基喹啉的1:1混合液在15 ℃下處理3 h，蒸餾水沖洗5次，卡諾氏固定液室溫固定24 h，其中(甲醇∶冰醋酸=3∶1)，蒸餾水反復(fù)沖洗。將根尖置于1 mol·L-1的HCl中60 ℃解離5～10 min，將根尖放在載玻片上，用刀片將白色不透明部分切下，滴加卡寶品紅染液及1滴45%醋酸，染色30 min，常規(guī)壓片法制片[22-23]，鏡檢。

1.3 核型分析

用Nikon Eclipse 80i顯微鏡進(jìn)行鏡檢，用顯微圖像捕捉系統(tǒng)(NIS-Element SF3.0)進(jìn)行拍照。每份材料隨機(jī)觀(guān)察30個(gè)細(xì)胞，選取5個(gè)分散良好的中期分裂相細(xì)胞進(jìn)行拍照分析。根據(jù)李懋學(xué)和陳瑞陽(yáng)[24]制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核型分析，按照Stebbins[25]的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)模式劃分類(lèi)型，依據(jù)Arano[26]的方法對(duì)核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)(As.K%)進(jìn)行測(cè)算，染色體統(tǒng)計(jì)按常規(guī)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[27]。

2 結(jié)果

2.1 染色體數(shù)目

對(duì)43份野豌豆屬植物材料進(jìn)行了染色體計(jì)數(shù)及核型分析，染色體形態(tài)照片及模式圖見(jiàn)圖1、2、3，核型公式及核型參數(shù)見(jiàn)表2、3。

表1 43份野豌豆屬種質(zhì)名稱(chēng)及其來(lái)源

圖1 43份野豌豆屬種質(zhì)的染色體形態(tài)、核型圖和核型模式圖Fig.1 Morphology of somatic chromosomes and karyotypes, idiograms of 43 Vicia accessions

續(xù)圖1(1) 43份野豌豆屬種質(zhì)的染色體形態(tài)、核型圖和核型模式圖 ContinuedFig.1(1) Morphology of somatic chromosomes and karyotypes, idiograms of 43 Vicia accessions

續(xù)圖1(2) 43份野豌豆屬種質(zhì)的染色體形態(tài)、核型圖和核型模式圖 ContinuedFig.1(2) Morphology of somatic chromosomes and karyotypes, idiograms of 43 Vicia accessions

續(xù)圖1(3) 43份野豌豆屬種質(zhì)的染色體形態(tài)、核型圖和核型模式圖 ContinuedFig.1(3) Morphology of somatic chromosomes and karyotypes, idiograms of 43 Vicia accessions

續(xù)圖1(4) 43份野豌豆屬種質(zhì)的染色體形態(tài)、核型圖和核型模式圖 ContinuedFig.1(4) Morphology of somatic chromosomes and karyotypes, idiograms of 43 Vicia accessions

染色體數(shù)目有5種類(lèi)型，分別是10，12，14，16和24條染色體。其中染色體數(shù)目2n=2x=10的種質(zhì)有8份，V.anatolica、V.articulata、V.cracca和V.lathyroides等，均為二倍體，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)變化范圍59.72%～67.72%，臂比>2所占全部染色體比例范圍是0.10～0.60；最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值介于2.26～3.04；除V.cracca是3B類(lèi)型外其余7份種質(zhì)均為2B類(lèi)型。染色體數(shù)目2n=2x=12的種質(zhì)有23份，V.americana、V.benghalensis、V.fabavar.faba和V.sativa2505等，均為二倍體，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)變化范圍58.06%～74.76%，臂比>2所占全部染色體比例范圍是0.00～0.83；最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值介于1.74～9.94。核型類(lèi)型1B和2A各1份，分別是V.sativa2505和V.peregrian。2B類(lèi)型有13份種質(zhì)，是V.americana、V.dumetorum、V.fabavar.faba和V.grandiflora等。核型類(lèi)型是3B的種質(zhì)有4份，分別是V.costata、V.galeata、V.hyrcanica和V.unijuga。屬于2C類(lèi)型的種質(zhì)有2份，分別是V.benghalensis和V.sativasubsp.amphicarpa。核型分類(lèi)屬于3C的種質(zhì)有2份，分別是V.sativasubsp.nigra和V.fabavar.minuta。

染色體數(shù)目2n=2x=14的種質(zhì)有10份，V.aintabensis、V.disperma、V.ervilia和V.narbonensis等。均為二倍體，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)變化范圍是60.50%～69.17%，臂比>2所占全部染色體比例范圍是0.07～0.64；最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值介于1.86～5.29；核型類(lèi)型2A種質(zhì)有1份，是V.pannonica。2B類(lèi)型有6份種質(zhì)，是V.aintabensis、V.ervilia、V.hybrida和V.grandiflora等。核型類(lèi)型3B種質(zhì)有1份，是V.narbonensis；屬于2C類(lèi)型的種質(zhì)有2份，分別是V.disperma和V.lutea。

染色體數(shù)目2n=2x=16的種質(zhì)有1份，是V.tenuifoliasubsp.tenuifolia，為二倍體，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)67.22%，臂比>2所占全部染色體比例為0.19；最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值是2.72；核型類(lèi)型為2B。染色體數(shù)目2n=4x=24的種質(zhì)有1份，是V.amoena，為四倍體，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)70.30%，臂比>2所占全部染色體比例為0.83；最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值是3.75，核型類(lèi)型為3B。

2.2 核型分類(lèi)

按照核型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，43份種質(zhì)分為6類(lèi)，核型屬于1B只有1份種質(zhì)，是V.sativa2505，核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)范圍是60.78%，臂比>2所占全部染色體比例為0.00，最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值范圍是2.86。核型2A有2份種質(zhì)，分別是V.pannonica和V.peregrian。核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)范圍是65.28%～65.34%，臂比>2所占全部染色體比例為0.43～0.50，最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值范圍是1.86～1.94。

表2 野豌豆屬43份種質(zhì)的染色體核型參數(shù)

表3 野豌豆屬不同物種的核型參數(shù)比較

續(xù)表3(1)

材料Accessions染色體序號(hào)Codeofchromosome相對(duì)長(zhǎng)度Relativelength/%相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)Indexofrelativelength/%臂比值(平均)Armratio著絲粒類(lèi)型TypeV．costata121．90～23．601．93～2．073．58st217．50～26．001．61～2．393．80st315．20～16．601．91～2．091．88sm413．00～16．201．78～2．221．96sm59．50～10．301．92～2．082．58sm67．40～7．801．95～2．052．53smV．cracca118．90～19．901．95～2．052．26sm215．50～15．601．99～2．013．31st315．10～15．301．89～2．111．36m49．10～10．101．90～2．101．40m56．70～8．101．81～2．191．53mV．disperma124．40～25．701．95～2．052．04sm214．70～17．201．84～2．162．01sm315．50～17．111．90～2．102．10sm412．00～13．901．85～2．152．19sm59．80～11．501．84～2．162．04sm68．50～9．801．84～2．141．29m75．70～6．701．84～2．161．30mV．dumetorum117．10～19．701．86～2．143．08st214．00～17．401．78～2．222．96sm313．50～14．901．90～2．101．63m412．50～13．901．89～2．111．69m510．60～11．801．88～2．121．70m67．30～8．501．85～2．151．64mV．ervilia119．28～25．921．71～2．291．07m216．56～20．801．77～2．231．42m313．28～17．921．70～2．301．51m413．36～15．281．87～2．131．86sm512．72～13．841．92～2．082．07sm610．16～12．801．77～2．232．25sm77．84～11．281．64～2．361．44mV．fabavar．faba114．50～19．101．73～2．271．75sm211．30～13．501．82～2．181．87sm39．20～9．801．94～2．061．35m46．70～8．601．75～2．251．99sm54．90～8．001．52～2．483．60st66．00～7．101．83～2．172．15smV．fabavar．minuta118．75～24．851．72～2．273．92st215．75～16．051．98～2．022．97sm310．85～11．601．93～2．072．70sm49．40～12．151．64～2．362．53sm57．55～9．101．81～2．193．38st62．50～3．501．67～2．331．80sm

續(xù)表3(2)

材料Accessions染色體序號(hào)Codeofchromosome相對(duì)長(zhǎng)度Relativelength/%相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)Indexofrelativelength/%臂比值(平均)Armratio著絲粒類(lèi)型TypeV．galeata123．90～25．701．93～2．071．97sm221．40～21．601．99～2．012．35sm319．80～22．901．85～2．152．26sm418．30～20．401．89～2．112．15sm514．10～16．301．86～2．142．31sm611．50～12．701．90～2．101．31mV．grandiflora122．10～24．801．88～2．121．47m217．10～21．201．79～2．212．69sm318．40～19．101．96～2．042．50sm420．50～21．001．98～2．021．90sm514．20～15．901．89～2．112．52sm611．30～11．601．97～2．031．83smV．hirsuta114．80～15．801．93～2．032．17sm212．10～12．701．95～2．051．93sm38．70～10．501．81～2．192．28sm48．10～8．601．94～2．061．57m58．10～9．201．89～2．112．38sm66．30～7．101．88～2．122．47smV．hybrida117．90～22．401．78～2．221．88sm217．10～19．401．87～2．133．12st316．45～17．651．93～2．072．32sm414．70～17．101．85～2．152．41sm59．60～13．801．64～2．361．35m67．55～8．101．93～2．072．10sm76．75～8．451．78～2．221．37mV．hyrcanica123．35～26．151．89～2．112．38sm215．70～18．201．85～2．152．66sm311．05～11．301．98～2．022．16sm48．65～10．851．77～2．232．21sm58．20～8．851．92～2．082．55sm66．75～7．201．94～2．062．18smV．lathyroides111．50～12．101．95～2．051．17m29．10～10．001．91～2．092．01sm37．30～9．001．78～2．222．21sm45．30～8．201．57～2．431．64m54．60～6．001．74～2．261．48mV．lutea122．20～25．401．87～2．131．92sm216．70～18．001．93～2．071．46m316．00～17．001．94～2．061．35m417．00～17．701．96～2．041．78sm510．20～12．101．83～2．171．40m67．40～7．601．97～2．031．31m74．80～5．401．88～2．121．23m

續(xù)表3(3)

材料Accessions染色體序號(hào)Codeofchromosome相對(duì)長(zhǎng)度Relativelength/%相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)Indexofrelativelength/%臂比值(平均)Armratio著絲粒類(lèi)型TypeV．michauxii115．60～16．801．93～2．072．23sm213．50～13．801．98～2．021．42m311．70～15．501．72～2．281．83sm412．00～14．201．83～2．171．33m512．70～13．501．94～2．061．79sm613．50～15．801．84～2．161．72sm78．10～12．401．58～2．421．48mV．monantha113．30～19．601．49～2．382．17sm212．20～12．901．94～2．061．85sm310．30～10．501．98～2．021．45m49．70～10．101．96～2．041．71sm57．80～8．001．97～2．031．36m66．80～7．101．96～2．041．78smV．montbretii119．40～19．502．03～2．132．21sm218．80～19．101．96～2．082．15sm317．00～17．601．87～1．922．64sm414．10～16．801．83～2．172．29sm513．00～13．101．99～2．011．72sm610．10～13．201．73～2．271．45m75．50～11．301．31～2．691．55mV．multicaulis124．00～24．401．98～2．022．43sm219．70～21．601．91～2．092．07sm313．90～15．101．92～2．082．41sm411．70～13．101．89～2．111．75sm510．20～13．701．71～2．291．38mV．narbonensis116．90～22．301．72～2．282．17sm217．50～19．201．91～2．092．99sm316．20～19．101．84～2．163．01st415．50～15．901．97～2．032．04sm515．30～15．601．98～2．022．53sm612．00～16．701．67～2．331．85sm710．60～13．501．88～2．121．49mV．pannonica120．90～21．201．99～2．012．13sm215．80～18．401．85～2．152．68sm317．10～19．702．00～2．111．42m412．20～19．601．53～2．471．55m515．50～16．101．96～2．042．40sm612．30～15．201．77～2．232．32sm711．40～13．401．84～2．161．55m

續(xù)表3(4)

材料Accessions染色體序號(hào)Codeofchromosome相對(duì)長(zhǎng)度Relativelength/%相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)Indexofrelativelength/%臂比值(平均)Armratio著絲粒類(lèi)型TypeV．peregrian121．70～23．101．94～2．062．81sm217．30～20．801．82～2．181．69m317．90～19．701．90～2．102．46sm414．40～17．401．81～2．191．21m512．90～13．701．94～2．061．49m611．90～14．901．78～2．222．15smV．pisiformis118．10～18．601．97～2．035．28st210．50～15．501．62～2．382．21sm310．60～11．301．78～2．221．69m49．00～9．101．87～2．131．52m59．00～10．301．75～2．252．39sm67．10～9．101．99～2．012．07smV．sativasubsp．a(chǎn)mphicarpa126．80～34．101．76～2．241．03m228．20～28．901．98～2．021．01m316．40～17．201．95～2．051．20m413．90～14．601．93～2．032．36sm511．10～14．501．73～2．272．82sm67．50～9．901．72～2．282．69smV．sativasubsp．cordata120．40～27．441．71～2．291．82sm220．32～22．081．92～2．081．74sm319．20～19．441．99～2．012．27sm411．92～15．281．75～2．251．73sm59．04～10．801．82～2．182．14smV．sativasubsp．nigra123．50～29．501．77～2．232．26sm221．50～23．101．93～2．073．26st315．00～18．201．81～2．192．73sm410．70～11．301．95～2．052．25sm58．10～9．201．87～2．131．65m65．70～8．501．61～2．392．07smV．sativasubsp．sativa120．90～21．501．97～2．031．29m216．00～17．001．94～2．062．15sm311．20～13．901．78～2．221．83sm410．80～13．801．76～2．241．36m59．20～10．201．90～2．101．82sm65．70～7．201．40～2．001．37mV．sepium118．80～22．501．82～2．181．81sm216．70～20．801．78～2．221．92sm312．50～15．501．79～2．211．44m49．80～10．201．96～2．041．86sm56．40～11．001．47～2．531．67m66．70～8．201．80～2．201．39m

續(xù)表3(5)

材料Accessions染色體序號(hào)Codeofchromosome相對(duì)長(zhǎng)度Relativelength/%相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)Indexofrelativelength/%臂比值(平均)Armratio著絲粒類(lèi)型TypeV．sylvatica112．60～14．901．62～2．381．78sm212．90～14．401．96～2．042．42sm312．30～14．101．86～2．141．66m410．10～10．501．96～2．042．25sm58．20～9．901．81～2．192．64sm68．40～8．801．95～2．051．87sm75．70～6．001．97～2．071．20mV．tenuifoliasubsp．dalmatica115．20～15．801．96～2．041．95sm213．50～14．301．94～2．061．46m313．40～13．501．99～2．011．15m411．70～12．401．94～2．062．30sm57．00～9．701．68～2．321．00mV．tenuifoliasubsp．tenuifolia118．90～19．301．98～2．021．97sm219．40～20．101．96～2．041．60m313．60～18．901．67～2．331．53m413．30～13．901．96～2．041．71sm510．90～11．601．94～2．061．65m67．40～11．301．58～2．422．55sm79．50～10．201．93～2．073．92st87．10～8．101．87～2．132．67smV．tetrasperma113．30～18．001．70～2．303．19st211．60～13．701．83～2．173．01st311．50～11．801．97～2．032．07sm412．80～13．301．96～2．042．31sm56．10～9．201．59～2．412．89smV．unijuga110．80～15．501．64～2．363．15st28．50～10．001．84～2．163．38st37．20～7．801．92～2．083．17st46．50～7．101．91～2．091．90sm55．30～5．901．89～2．112．21sm65．20～6．101．86～2．142．50smV．venosa116．30～18．301．88～2．122．53sm215．70～15．801．91～2．021．64m313．10～13．601．96～2．041．97sm412．70～13．901．91～2．091．27m59．20～10．201．90～2．102．10sm68．90～9．401．95～2．051．47mV．villosa121．60～25．001．85～2．152．22sm215．70～16．301．96～2．042．38sm314．30～14．501．99～2．041．82sm414．10～15．301．92～2．081．65m512．60～13．201．95～2．051．82sm611．60～11．701．99～2．012．11sm

續(xù)表3(6)

材料Accessions染色體序號(hào)Codeofchromosome相對(duì)長(zhǎng)度Relativelength/%相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)Indexofrelativelength/%臂比值(平均)Armratio著絲粒類(lèi)型TypeV．sativa2505121．10～26．901．76～2．241．16m220．90～23．901．99～2．011．65m319．80～22．801．86～2．491．75sm417．30～18．001．96～2．041．69m515．90～17．701．84～2．161．71sm69．40～13．501．64～2．361．63mV．sativa2556117．00～19．701．85～2．151．81sm214．20～14．601．97～2．031．80sm39．20～11．001．82～2．181．20m49．80～10．501．93～2．071．36m58．70～9．501．91～2．091．21m68．10～9．301．86～2．141．56mV．sativa2560123．90～24．101．99～2．011．64m218．10～20．801．86～2．142．05sm312．70～17．401．68～2．321．72sm410．60～10．701．99～2．011．85sm58．20～9．501．85～2．151．63m67．90～9．201．83～2．161．64m

核型2B有27份種質(zhì)，V.aintabensis、V.americana、V.ervilia和V.sativa2556等。核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)范圍是59.72%～70.69%，臂比>2所占全部染色體比例范圍為0.08～0.50，最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值范圍是2.04～3.53。核型3B有7份種質(zhì)，V.amoena、V.costata、V.cracca和V.narbonensis等。核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)范圍是63.73%～71.88%，臂比>2所占全部染色體比例范圍為0.60～0.83，最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值范圍是2.10～3.87。核型2C有3份種質(zhì)，分別是V.benghalensis、V.disperma和V.sativasubsp.amphicarpa。核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)范圍是58.06%～65.61%，臂比>2所占全部染色體比例范圍為0.17～0.50，最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值范圍是4.51～5.22。核型3C有3份種質(zhì)，分別是V.fabavar.minuta、V.lutea和V.sativasubsp.nigra。核型不對(duì)稱(chēng)系數(shù)范圍是60.76%～74.76%，臂比>2所占全部染色體比例范圍為0.07～0.83，最長(zhǎng)染色體與最短染色體的比值范圍是5.18～9.94。

野豌豆屬植物染色體一般由中部著絲點(diǎn)染色體m，近中部著絲點(diǎn)染色體sm和近端部著絲粒染色體st；3種染色體構(gòu)成。V.articulata、V.sativasubsp.cordata和V.hyrcanica完全由近中部著絲點(diǎn)染色體sm構(gòu)成，染色體數(shù)目分別是10、10和12條。在43份種質(zhì)中只有V.montbretii和V.tenuifoliasubsp.dalmatica有隨體，分別在第1和第4對(duì)染色體上。染色體相對(duì)長(zhǎng)度變異最大為V.amoena，范圍是7.40%～28.70%；相對(duì)長(zhǎng)度變異最小為V.unijuga范圍是5.20%～15.50%。剩余41份種質(zhì)相對(duì)長(zhǎng)度變異介于V.unijuga和V.amoena。

3 討論與結(jié)論

染色體作為遺傳信息的載體，結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化是物種進(jìn)化的主要內(nèi)容，對(duì)染色體規(guī)律和變化趨勢(shì)的研究，在實(shí)踐和理論上具有重要意義[28-29]。本研究通過(guò)對(duì)來(lái)自不同國(guó)家的43份野豌豆屬種質(zhì)的核型統(tǒng)計(jì)分析，體細(xì)胞染色體倍性為二倍體(除V.amoena)，基礎(chǔ)染色體數(shù)目為5，6，7，8基礎(chǔ)染色體數(shù)目多變。由此說(shuō)明，該屬植物為了適應(yīng)不同生活環(huán)境，在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)相關(guān)的演化趨勢(shì)，造成核型發(fā)生改變。物種進(jìn)化與細(xì)胞中染色體數(shù)目的改變緊密相連，染色體的多倍化是物種核型進(jìn)化的重要機(jī)理，說(shuō)明V.amoena處于相對(duì)進(jìn)化的地位[30]。張紅梅等[31]于2014年首次報(bào)道了V.tenuifoliasubsp.tenuifolia的核型數(shù)據(jù)，豐富了野豌豆屬的細(xì)胞學(xué)資料。

野豌豆屬不同種質(zhì)在染色體數(shù)目、形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面具有相似性，這說(shuō)明他們具有一定的親緣關(guān)系[32]。本研究所涉及的43個(gè)物種染色體核型與前人也有一定的差異。除V.tenuifoliasubsp.tenuifolia的核型數(shù)據(jù)外，其余42份種質(zhì)的核型數(shù)據(jù)已有報(bào)道，與本研究的核型數(shù)據(jù)存在一定差異，原因可能是，由于預(yù)處理的方法和試劑不同，染色體數(shù)目與現(xiàn)有報(bào)道一致，但核型公式有差別：如Arslan等[33]研究表明V.hybrida的核型公式2n=2x=14=1m+4sm+1a+1st。管超等[19]對(duì)春箭筈豌豆的V.sativa2505、2556和2560進(jìn)行染色體分析發(fā)現(xiàn)：V.sativa2505的核型公式為2n=2x=12=8m+2sm+2st；春箭2556和2560的核型公式為2n=2x=12=10m+2sm。以上材料與本研究觀(guān)察染色體數(shù)目相同，但核型公式有差異，本研究觀(guān)察到V.hybrida的核型公式為2n=2x=14=4m+8sm+2st；V.sativa2505的核型公式為2n=2x=12=8m+4sm；V.sativa2556和V.sativa2560的核型公式分別是：2n=2x=12=8m+4sm和2n=2x=12=6m+6sm。劉玉紅[34]發(fā)現(xiàn)V.unijuga的核型公式2n=12=4m+4sm+4st，第6對(duì)短臂具隨體。與本研究觀(guān)察到的V.unijuga核型公式2n=2x=12=6sm+6st有差異，未發(fā)現(xiàn)隨體；山野豌豆(V.amoena)核型公式2n=24=6m+12sm+6st，第8、12對(duì)染色體均有隨體。與本研究所觀(guān)察的染色體數(shù)目一致2n=4x=24=22sm+2st，核型公式有差異，未發(fā)現(xiàn)隨體。

由于材料來(lái)源和栽培技術(shù)不同引起變異，也會(huì)造成染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。如Gaffarzadeh等[35]研究表明V.villosa的染色體數(shù)目2n=2x=14；本研究中V.villosa的染色體數(shù)目2n=2x=12。Laghetti等[36]研究表明V.articulata的染色體數(shù)目2n=2x=14；本研究中V.articulata的染色體數(shù)目2n=2x=10。Galasso等[37]研究表明V.benghalensis的染色體數(shù)目2n=2x=14；本研究中V.benghalensis的染色體數(shù)目2n=2x=12。Li等[38]研究表明V.cracca的染色體數(shù)目2n=2x=12；本研究中V.cracca的染色體數(shù)目2n=2x=10。Schifino等[39]研究表明V.hirsuta和V.pannonica的染色體數(shù)目分別是2n=2x=14和2n=2x=12；本研究中V.hirsuta和V.pannonica的染色體數(shù)目2n=2x=12和2n=2x=14。Castiglione等[15]觀(guān)察V.lathyroides和V.grandiflora的染色體數(shù)目分別是2n=2x=12和2n=2x=14。本研究中V.lathyroides及V.grandiflora的染色體數(shù)目2n=2x=10和2n=2x=12。

不同品種的核型均會(huì)出現(xiàn)不同程度的差異，主要有染色體臂比值、不對(duì)稱(chēng)系數(shù)、核型公式等方面，原因可能是野豌豆屬植物鄰近染色體間長(zhǎng)短、形態(tài)差異不顯著，造成染色體的配對(duì)和排列不同；也可能是在試驗(yàn)過(guò)程中的取材，處理方法和壓片技術(shù)等造成的差異[30-32]。染色體數(shù)目減少的機(jī)制很可能是由于染色體發(fā)生易位和融合[18]。

Stebbins[25]認(rèn)為核型對(duì)稱(chēng)性與物種進(jìn)化相輔相成，核型對(duì)稱(chēng)性越高的生物，染色體變異較小，物種進(jìn)化程度相對(duì)較低；核型不對(duì)稱(chēng)程度高，染色體變異大，進(jìn)化程度較高。本研究中V.pannonica和V.peregrian的染色體核型為2A型，核型對(duì)稱(chēng)性明顯，表明這兩個(gè)物種在系統(tǒng)演化過(guò)程中居于較原始的地位；而V.fabavar.minuta、V.lutea、V.sativasubsp.nigra的染色體核型為3C型，核型不對(duì)稱(chēng)性明顯，屬于相對(duì)進(jìn)化的類(lèi)型。

致謝：該論文是第二屆全國(guó)草業(yè)生物技術(shù)大會(huì)評(píng)選出的優(yōu)秀論文，并得到中國(guó)草業(yè)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)提供的版面費(fèi)支持。

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(責(zé)任編輯 王芳)

2015年5月國(guó)際市場(chǎng)主要畜產(chǎn)品與飼料價(jià)格分析

5月國(guó)際飼料價(jià)格普遍下跌，畜產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)上漲。

一、玉米、大豆、棉籽餅、豆粉、豆粕、高梁和苜蓿粉市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)下跌，跌幅較?。徊俗咽袌?chǎng)價(jià)格出現(xiàn)反彈

5月份玉米、大豆、棉籽餅、豆粉、豆粕、高梁和苜蓿粉市場(chǎng)平均價(jià)格分別為141.42、351.95、320.25、313.66、308.97、136.55和283.00美元·t-1,環(huán)比分別下降3.84%、1.30%、2.62%、2.35%、2.42%、3.52%和0.70%。菜籽市場(chǎng)平均價(jià)格為426.17美元·t-1，環(huán)比上漲2.52%。

二、育肥牛、雞肉、羊肉、牛肉、豬肉、瘦肉豬和牛奶市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)上漲，羊羔肉市場(chǎng)價(jià)格較4月份平穩(wěn)

5月份育肥牛、雞肉、羊肉、牛肉、豬肉、瘦肉豬和牛奶市場(chǎng)平均價(jià)格分別為4.79、2.56、1.91、5.04、1.89、1.79和0.28美元·kg-1,環(huán)比分別上漲0.37%、0.20%、8.63%、0.16%、0.92%、26.33%和2.07%。羊羔肉市場(chǎng)平均價(jià)格為3.26美元·kg-1，與4月份持平。

圖1 2015年5月國(guó)際市場(chǎng)主要飼料與畜產(chǎn)品價(jià)格

數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際市場(chǎng)商品價(jià)格網(wǎng) http://price.mofcom.gov.cn/；中國(guó)農(nóng)業(yè)信息http://www.agri.gov.cn/；雞肉 http://www.indexmundi.com/；羊羔肉、羊肉 http://www.interest.co.nz/rural；牛肉http://www.thebeefsite.com/；豬肉 http://www.thepigsite.com/；貨幣匯率：http://qq.ip138.com/hl.asp。

(蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 王迎新 整理)

Karyotypes analysis of 43Viciaaccessions

LIU Peng, WANG Yan-rong, LIU Zhi-peng

(College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University; State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems, Lanzhou 730020, China)

Most species inViciagenus are important legume crop that are commonly used as windbreak and sand water conservation. It is suitable for cultivation in alpine and high-altitude areas, which supply protein feed for Tibet plateau in China. Here, we collected 43Viciagermplasms from 22 countries such as China, America, Germany and Ethiopia. The chromosomal karyotypes of 43 accessions were analyzed by the root tip cells. The results showed that there were five types of chromosome number: 10, 12, 14, 16 and 24. There are six types of karyotypes: 2A, 1B, 2B, 3B, 2C and 3C. In the present study, the chromasome karyotypes of 43Viciaaccessions were comprehensively calculated which provided the important scientific basis for the researches of cytological characteristics and evolutionary.

Vicia; chromasome; karyotype analysis

LIU Zhi-peng E-mail:lzp@lzu.edu.cn

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0593

2014-12-22 接受日期：2015-03-03

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2014CB138704)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31272492)

劉鵬(1989-)，女，甘肅蘭州人，在讀碩士生，主要從事牧草育種與分子生物學(xué)研究。E-mail:liup12@lzu.edu.cn

劉志鵬(1979-)，男，陜西武功人，副教授，博士，主要從事牧草育種與分子生物學(xué)研究。E-mail:lzp@lzu.edu.cn

S551+.9;Q944

A

1001-0629(2015)06-0908-19

劉鵬，王彥榮，劉志鵬.野豌豆屬43份牧草種質(zhì)的染色體形態(tài)觀(guān)察與分析[J].草業(yè)科學(xué),2015,32(6):908-926.LIU Peng,WANG Yan-rong,LIU Zhi-peng.Karyotypes analysis of 43Viciaaccessions[J].Pratacultural Science，2015,32(6)：908-926.