16個紅掌品種的核型分析

楊光穗　冷青云　王呈丹　徐世松　張志群

摘 要 采用常規(guī)壓片的方法制備16個紅掌品種的染色體標本，并進行核型分析。結果表明：16個紅掌品種的染色體數(shù)目比較恒定，均為2n=2x=30。染色體主要由m染色體（中部著絲點區(qū)染色體）和sm染色體（亞中部著絲點區(qū)染色體）組成；最長染色體與最短染色體之比為1.83～3.07，平均臂比為1.95～2.29，臂比大于2的比例為43%～83%，核型不對稱系數(shù)（As.K）為64.04%～68.17%，從核型類型來看，主要集中在2B型和3B型，只有‘紫公主為1A型。從核型分類上看，這些種類都屬于較對稱的類型。

關鍵詞 紅掌；染色體數(shù)；核型

中圖分類號 Q949.717.2 文獻標識碼 A

紅掌（Anthurium andraeanum）又名花燭、安祖花，為天南星科（Araceae）安祖花屬（Anthurium）多年生草本植物，原產于中美洲及南美洲地區(qū)，是世界名貴花卉之一。因其絢麗多彩的心型佛焰苞和艷麗的肉穗花序、飄逸的葉形和持久的花期，紅掌成為國際上流行的高檔切花和盆花，風糜全球。1940年以來，世界各國紛紛開展紅掌的引種、選種和育種研究，通過紅苞花燭（A. Andraeanum）種內和花燭屬種間雜交，對后代進行人工選育，獲得了大量在花色、株形、花形等觀賞性狀上有所變異的雜種，具有較好的商業(yè)推廣價格。紅掌于1970年前后傳入中國，特別是進入21世紀以來，隨著國際、國內對熱帶花卉需求量的不斷增加，國內紅掌栽培面積不斷擴大，其中以廣東、上海、海南、陜西、河北、云南等地為主。目前有關紅掌方面的研究主要集中在種質資源生物學特性觀察[1-2]、栽培技術[3-4]、組織培養(yǎng)[5-7]、種質創(chuàng)新[8-9]、染色體數(shù)目分析[10]等方面，而在核型分析方面研究較少。本研究對16個紅掌品種進行核型分析， 并研究其體細胞染色體數(shù)及染色體形態(tài)特征，探討核型參數(shù)在不同紅掌品種中總體上的規(guī)律與差異，為以后研究紅掌品種的遺傳變異、種間親緣關系鑒定及新品種選育等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗供試的16個紅掌品種來自于中國熱帶農業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所花卉種質資源圃。具體見表1。

1.2 方法

體細胞染色體標本制備參照冷青云等[11]的方法。鏡檢并統(tǒng)計染色體數(shù)后選取染色體分散、形態(tài)好的細胞在Leica DM2500生物顯微鏡下觀察并拍照（拍照相機為該顯微鏡自帶數(shù)碼成像系統(tǒng)），使用photoshop7.0軟件處理后作核型分析。染色體數(shù)目確定及核型分析方法按李懋學等[12]的規(guī)定，統(tǒng)計30個以上細胞，以其中85%以上細胞具有的恒定一致的染色體數(shù)來作為該種的染色體數(shù)。每個類群取5個細胞的核型平均值，核型不對稱系數(shù)（As.K）按Arano[13]的方法，比值越大越不對稱；核型分類按Stebbins[14]的方法劃分。

2 結果與分析

16個紅掌品種的的染色體參數(shù)和核型特征見表2，染色體形態(tài)圖、核型圖分別見圖1，圖2。

16個紅掌品種染色體數(shù)目均為2n=30，核型主要組成部分為中部著絲點區(qū)染色體（m）和亞中部著絲點區(qū)染色體（sm）；此外，有些種具有數(shù)量不等的亞端部著絲點區(qū)染色體（st），平均臂比為1.95～2.29，其中臂比值最小的品種是歡呼，臂比均值為1.95；紅塔的臂比均值最大，為2.29。最長染色體與最短染色體之比為1.83～3.07，其中紫公主最長染色體與最短染色體比值最小，為1.83；情迷最長染色體與最短染色體比值最大，為3.07。臂比大于2的比例占0.43%～0.83%，核不對稱系數(shù)為64.04%～68.17%，從核型類型來看，主要集中在2B型和3B型，只有‘紫公主為1A型。從核型分類上看，這些種類都屬于較對稱的類型。

3 討論

染色體數(shù)目及特征是重要的生物學數(shù)據(jù)，同一物種或品種的染色體數(shù)目比較恒定，對闡述植物進化程度和分類方面有重要意義。紅掌栽培品種主要由紅苞花燭（A. andraeanum）種內或與之親緣關系較近的種間雜交選育而來，據(jù)Gaiser[15]、Sharma等[16]、Bliss等[17]報道，紅苞花燭及其所在的Calomystrium組內其他近緣種A. amnicola、A. armeniense、A. crystallinum、A. antioquiense、A. esmeraldense、A.formousun等染色體數(shù)均為2n=30[15-17]，本研究中16個紅掌品種的染色體數(shù)目均為2n=2x=30，與肖建忠等[10]報道的3個品種‘亞美哥、‘瓦倫天奴、‘斯克斯染色體數(shù)目一致。與栽培菊花、蝴蝶蘭[18-20]等花卉品種常出現(xiàn)非整倍體相比，紅掌在染色體數(shù)目上比較恒定，這可能與紅掌選育代數(shù)較少，且主要是由紅苞花燭種內雜交選育而成有很大關系。而菊花是由原產于中國的幾個野生種天然雜交，再經過人工選育而成的栽培雜交復合體，其染色體數(shù)目具有多樣性；蝴蝶蘭栽培品種是由多代的屬間或種間雜交選育而成，由于雙親的染色體缺乏同源性，導致在減數(shù)分裂時配對紊亂，后代染色體分配不均衡，從而導致染色體數(shù)目不恒定。本研究尚未發(fā)現(xiàn)B型染色體的存在，但Carlsen[21]發(fā)現(xiàn)可與紅苞花燭雜交的Cardiolonchium組內原生種存在B型染色體，這可能是由于本研究所用的材料不含有這些原生種的血統(tǒng)，也可能是由于在不斷的雜交選育過程中B染色體丟失，或者由于本次試驗條件有限，未觀察到B染色體的存在。

核型分類用于區(qū)分核型的對稱或不對稱程度[12]。本研究中，16個紅掌品種出現(xiàn)了3種核型類型：2A、2B、3B型，除‘紫公主為2A型，‘歡呼、‘熱情、‘神秘3個品種為2B型外，其他12個品種均為3B型。2A型相對于2B型和3B型來說，是極對稱的核型，表明紅掌的染色體核型類型存在多樣性，也說明‘紫公主與其他品種遺傳背景相差較遠，這與王呈丹[22]用SRAP分子標記對紅掌品種進行遺傳多樣性和親緣關系分析的結果相符，即‘紫公主與其他品種差異較大。從外部形態(tài)上看也可以驗證這一點，‘紫公主株型松散，葉片墨綠，呈窄卵型，佛焰苞為郁金香型；其他品種株型緊湊，葉片多為卵型和闊卵型，佛焰苞為心型?！瞎骺赡苡蒀alomystrium組內或者Cardiolonchium組內、Porphyrochitonium組內具有郁金香型佛焰苞的原生種與來源于紅苞花燭的紅掌品種雜交選育而來[23]，具心型佛焰苞的品種血統(tǒng)主要來源于紅苞花燭，因為紅苞花燭是花燭屬中唯一具有佛焰苞的原生種[17]。綜合以上因素可將‘紫公主與其他品種區(qū)分開來，將其作為特異種質保存及加以利用，為紅掌的進一步遺傳改良提供材料基礎。

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