小齒猬的染色體研究

孔飛, 郭健民, 吳家炎

(1. 陜西省動物研究所，西安710032； 2. 海南師范大學(xué)，?？?71158)

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DOI:10.11984/j.issn.1000-7083.20150309

小齒猬的染色體研究

孔飛1, 2, 郭健民1, 吳家炎1

(1. 陜西省動物研究所，西安710032； 2. 海南師范大學(xué)，海口571158)

采用骨髓細(xì)胞染色體標(biāo)本制片法對分布在陜西榆林小壕兔地區(qū)的小齒猬Mesechinusmiodon種群的染色體進(jìn)行研究。結(jié)果表明，小齒猬二倍體染色體數(shù)目為44，臂數(shù)NF=87，同時由于存在數(shù)目不等的B染色體，使得觀察計數(shù)染色體2n=46，2n=48的中期細(xì)胞出現(xiàn)頻率有所升高，故小齒猬核型可以簡化描述為2n=♂44～48，NF=87～95，18(m)+24(sm)+0～4 B m(m或sm)，XY(st，t)，支持Thomas等將miodon認(rèn)作獨(dú)立種的觀點(diǎn)。

小齒猬；B染色體；核型

小齒猬Mesechinusmiodon隸屬于勞亞食蟲目Eulipotyphla猬科Erinaceidae猬亞科Erinaceinae林猬屬M(fèi)esechinus，分布于陜西省榆林地區(qū)沿毛烏素沙漠一線，除榆林外，緊靠內(nèi)蒙古自治區(qū)烏審旗，伊金霍洛旗的鄂爾多斯市，以及神木縣可能也有分布。Thomas于陜西榆林小壕兔地區(qū)獲得該種并命名為Erinaceusmiodon(Thomas，1908)。王應(yīng)祥(2003)因其第二個上臼齒(P2)均小于2 mm等特點(diǎn)，將其中文學(xué)名定為“小齒猬”。

從陜西榆林的miodon發(fā)現(xiàn)以來，涉及到它的分類地位基本上有2種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)是把它當(dāng)成達(dá)烏爾猬Mesechinusdauuricus或亞種(Allen，1938；Ellerman & Morrison-Scott，1951；Corbet，1978；林煒，閔芝蘭，1989)，另一種觀點(diǎn)是將miodon認(rèn)作獨(dú)立的種(Thomas，1908；L?onberg，1922；王應(yīng)祥，2003)。目前關(guān)于小齒猬的分類地位和染色體核型尚未見報道。本文通過對小齒猬染色體數(shù)目及核型的研究，明確了該種的分類地位，為其他相關(guān)研究積累資料。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

2012—2014年每年8—10月，采用籠捕的方法在陜西榆林小壕兔地區(qū)共捕捉到小齒猬7只(YX 1202♂、YX 1301♀、YX 1302♀、YX 1303♂、YX 1304♂、YX 1401♂、YX 1402♀，標(biāo)本現(xiàn)保存于陜西省動物研究所標(biāo)本館)，將其帶回到陜西省動物研究所實驗室內(nèi)進(jìn)行飼養(yǎng)和染色體研究。

1.2 實驗方法

1.2.1 染色體的制備 采用骨髓細(xì)胞固定法制備染色體標(biāo)本。具體操作方法為：給每只小齒猬腹腔注射1%秋水仙素溶液，劑量為每千克體質(zhì)量4 mg。4 h后處死，取其肱骨和股骨，剔凈骨上的肌肉后將兩端的骨骺橫斷，用注射器吸入0.46%KCl溶液沖出骨髓細(xì)胞，37 ℃低滲溶液處理30 min。1 000 r·min-1離心10 min，去掉上清液后加入預(yù)冷新配置的卡諾氏固定液(V甲醇∶V冰醋酸=3∶1)固定，10 min后1 000 r·min-1離心10 min，并重復(fù)固定2次；在最后一次固定并離心后，棄去上清液，加入0.5 mL卡諾氏固定液，制成懸濁液并滴于預(yù)先冰凍的載玻片上，空氣干燥過夜。載玻片用10%Giemsa磷酸液染色30 min后自來水沖洗干凈，待干燥后在顯微油鏡下進(jìn)行染色體的照相和計數(shù)分析。

1.2.2 核型分析 使用Leica DC500顯微鏡油鏡進(jìn)行觀察、統(tǒng)計染色體數(shù)目，選取來自不同個體分散良好的染色體中期分裂相進(jìn)行照相。拍照后計數(shù)并確定基數(shù)最大的為其染色體數(shù)目。選取染色體完整、分散良好、邊緣清晰且較平整的中期細(xì)胞分裂相，用Adobe Photoshop軟件處理圖片、配對，并測量計算染色體的相對長度、臂比值、臂數(shù)等。按Levan等(1964)提出的染色體分組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行染色體分類和臂數(shù)統(tǒng)計。

2 結(jié)果

2.1 染色體數(shù)目

對小齒猬染色體數(shù)目的統(tǒng)計表明，在計數(shù)的150個中期細(xì)胞中具有44條染色體的細(xì)胞占多數(shù)，達(dá)46%，因此可以說小齒猬的染色體數(shù)目為2n=44。另外表中也反映出2n=46，2n=48的細(xì)胞以較多的頻率出現(xiàn)，分別為17.3%和19.3%(表1)。

表1 小齒猬二倍體染色體數(shù)目統(tǒng)計

2.2 染色體核型

選擇染色體形態(tài)清晰、分散較好的分裂相進(jìn)行拍照，測量染色體的相對長度、臂比，并分組(表2)。

小齒猬有絲分裂中期細(xì)胞染色體都是大小不同的雙臂染色體，僅Y染色體是很小的單臂染色體。經(jīng)核型分析，可以看出在2n=44的細(xì)胞中有9對中部著絲粒染色體，其中1～4號較大，形態(tài)清晰；12對亞中部著絲粒染色體，其中10～13號較大，易辨別，10號亞中部著絲粒染色體是核型中最大的1對雙臂染色體。X染色體為中等大小的亞端部著絲粒染色體，Y染色體是核型中最小的不成對的末端著絲粒染色體。在2n=44，NF=87染色體組型中，為了便于觀察和分析，常染色體還可以分為A、B、C、D 4個組，A組為4對較大的中部著絲粒染色體：1～4號；B組是5對中部著絲粒染色體：5～9號；C組是4對較大的亞中部著絲粒染色體：10～13號；D組14～21號是8對亞中部著絲粒染色體(圖1)。在2n=46的細(xì)胞中，多了1對B組的最小中部著絲粒染色體；2n=48的核型中，B組多了1對小的中部著絲粒染色體，D組多了1對最小的亞中部著絲粒染色體。2n=47的細(xì)胞出現(xiàn)較少，多了3個最小的中部著絲粒和亞中部著絲粒染色體。這些正常核型中多出來的小染色體即超數(shù)染色體，也稱B染色體。數(shù)目不等的B染色體使得觀察計數(shù)染色體時，2n=46，2n=48的有絲分裂中期細(xì)胞出現(xiàn)頻率有所升高。根據(jù)以上分析，小齒猬的核型可以簡化描述為2n=♂44～48，NF=87～95，18(m) +24(sm)+0～4 B m(m或sm)，XY(st，t)。

表2 小齒猬的染色體參數(shù)及類型

圖1 小齒猬的核型(2n=44，NF=87，X和Y為性染色體)

3 討論

該研究表明小齒猬的染色體組型為2n=♂44～48，NF=87～95，18(m)+24(sm)+0～4 B m(m或sm)，XY(st，t)，有別于KopaσπeB等(1996)報告的達(dá)烏爾猬的染色體組型為2n=48，NF=92，10(st)+22(m)+14(sm)，性染色體XY(sm，mt)。閔芝蘭和林煒(1989)也專題研究了陜西省的猬科分類，并由林煒專門采集了Thomas(1908)所訂的Erinaceusmiodon模式產(chǎn)地——陜西榆林活體標(biāo)本，并進(jìn)行了染色體組型測定，其結(jié)果為2n=44，NF=82，10(sm)+30(m)+2(t)，XY(m，t)(林煒,閔芝蘭,1989)。這和我們所做核型也有很大的相似性，染色體數(shù)目相同，其中的差別僅僅是在較小的常染色體及性染色體的形態(tài)識別劃分上，但其認(rèn)定該標(biāo)本是達(dá)烏爾猬，顯然與KopaσπeB等(1996)報道在達(dá)烏爾猬指名亞種的模式產(chǎn)地測得的達(dá)烏爾猬染色體組型結(jié)果不同。參考形態(tài)性狀特點(diǎn)，我們認(rèn)為林煒和閔芝蘭(1989)所測的榆林標(biāo)本正是Thomas(1908)當(dāng)年所訂立的Erinaceusmiodon，應(yīng)恢復(fù)Thomas(1908)提出在陜西榆林地區(qū)獲得的Mesechinusmiodon種的地位，并支持王應(yīng)祥等因其第二上臼齒(P2)均小于2 mm等特點(diǎn)，將其中文學(xué)名定為“小齒猬”。

高等動物的染色體數(shù)目及組型比低等動物穩(wěn)定，但染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變化是物種進(jìn)化的重要因素之一(陳廣文等，2010)。根據(jù)已發(fā)表的資料統(tǒng)計出我國分布的猬科4種的染色體數(shù)目為2n=48(陳宜峰，郭健民，1986；林煒，閔芝蘭，1989；楊鳳堂等，1991；汪松等，2001)，而本研究小齒猬染色體數(shù)目為44～48，這種多余染色體的性質(zhì)，為超數(shù)染色體。超數(shù)染色體即B染色體，是某些物種中除A染色體之外的一些額外染色體，多數(shù)由異染色質(zhì)組成，沒有強(qiáng)烈的整倍體效應(yīng)，存在著種群間、種群內(nèi)差異。束峰玨等(1999)研究發(fā)現(xiàn)，由于B染色體在傳遞過程中的不穩(wěn)定性，常常造成染色體數(shù)目和形態(tài)在種群間、個體間的差異。B染色體在植物和昆蟲中比較常見，現(xiàn)在已知植物有600多種，昆蟲有158種都存在B染色體，而哺乳動物中較為少見。牧野佐二郎(1982)報道了赤狐Vulpesvulpes染色體組型也存在微小的B染色體，使染色體數(shù)目有所變異，2n=♂34～38。束峰玨等(1999)首次提出毛冠鹿ElaphoduscaphalophusB染色體多態(tài)，并對其傳遞機(jī)制進(jìn)行了探討。在嚙齒類大倉鼠Tscherkiatriton、鄂畢環(huán)頸旅鼠Dicrostonyxtorguatus、印度灌鼠Golundaellioti、昆士蘭大裸尾鼠Uromyscaudimaculatus、黃足裸尾鼠Melomyscervinipes、寬齒鼠Pseudomysfuscus、沼澤鼠Rattusfuscipes等物種中都存在數(shù)目不等、大小不一的B染色體。在黑家鼠R.rattus中，無或有2個中部著絲粒染色體，可使它的染色體數(shù)目為2n=♂38或40。本文報道的食蟲類小齒猬存在B染色體還屬首次報道，由于一般認(rèn)為B染色體主要為異染色質(zhì)，且有個體小、形態(tài)不清晰的特點(diǎn)，其來源及遺傳功能有待繼續(xù)深入研究。

致謝：研究工作進(jìn)行中，承中國科學(xué)院昆明動物研究所王應(yīng)祥教授，西北大學(xué)楊興中教授、李智選教授，陜西師范大學(xué)于小平教授、李曉晨教授，中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)師長宏教授，榆林市人民政府動物管理站胡彩娥站長、李懷杰站長，榆林市榆陽區(qū)小壕兔鄉(xiāng)楊世雄鄉(xiāng)長，小壕兔村張起云村長以及陜西省動物研究所吳曉民研究員及蔣志武、黨蕊葉、陳潔、張廣平等大力協(xié)助、誠懇指導(dǎo)，特此一并致謝。

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四川省動物學(xué)會第十屆會員代表大會暨第十屆第一次理事會會議紀(jì)要

2015年9月18—20日，四川省動物學(xué)會第十屆會員代表大會暨第十一次學(xué)術(shù)研討會在樂山師范學(xué)院召開。本次研討會由四川省動物學(xué)會、四川省野生動植物保護(hù)協(xié)會主辦，樂山師范學(xué)院承辦。來自全省20個單位的120多名動物學(xué)工作者參加了本次會議。四川省動物學(xué)會第十屆會員代表大會進(jìn)行了換屆選舉和章程修改等工作。四川省動物學(xué)會理事長岳碧松教授代表第九屆理事會做了學(xué)會工作報告，李德生理事做了學(xué)會章程修訂說明。會議經(jīng)過民主選舉產(chǎn)生了四川省動物學(xué)會第十屆理事會。第十屆第一次理事會于19日晚召開，選舉了理事長、副理事長、常務(wù)理事，任命了秘書長，學(xué)會秘書處設(shè)在四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院內(nèi)。

四川省動物學(xué)會第十屆理事會名單

理事長： 岳碧松

副理事長： 劉建雄、唐業(yè)忠、王紅寧、王永、周材權(quán)

秘書長： 冉江洪

常務(wù)理事： 竇豐滿、杜軍、江建平(新增)、郭鵬、樂天、李德生(新增)、李建國、劉建雄、劉少英、冉江洪、唐業(yè)忠、王強(qiáng)、王紅寧、王永、岳碧松、曾曉茂、張和民、張志和、張澤鈞(新增)、周材權(quán)

理 事： 曹成全(新增)、陳紅衛(wèi)、陳建平、竇豐滿、杜軍、龔繼恩、顧海軍、郭鵬、郭憲光、侯蓉、黃炎(新增)、江建平、樂天、李德生、李家堂(新增)、李建國、李賢中、廖文波(新增)、劉昊(新增)、劉建雄、劉少英、孟楊(新增)、齊敦武(新增)、錢微萍、冉江洪、沈富軍(新增)、石謙、石愛民(新增)、宋昭彬、孫治宇、譚速進(jìn)、唐業(yè)忠、王強(qiáng)、王永、王光西、王紅寧、王鵬彥、王雅靜、王淯(新增)、徐懷亮、楊文、楊光友、余建秋(新增)、岳碧松、曾曉茂、曾燏(新增)、張貴權(quán)(新增)、張和民、張澤鈞、張志和、周材權(quán)

四川省動物學(xué)會

2015-09-21

Study on the Chromosome ofMesechinusmiodon

KONG Fei1, 2, GUO Jianmin1, WU Jiayan1

(1. Shaanxi Institute of Zoology, Xi’an 710032, China; 2. Hainan Normal University, Haikou 571158, China)

The chromosome ofMesechinusmiodonfrom Shaanxi was studied using medulla cells colchicine-hypotonic air-drying technique. The basic diploid and fundamental autosomal arm numbers were 44 and 87, respectively. Moreover, chromosomal variation was observed which might be due to the existence of B-chromosomes. The karyotype formula was 2n=♂44～48, NF=87～95, 18(m)+24(sm)+0～4 B m (m or sm), XY (st, t). The results suggested thatMesechinusmiodonshould be defined as a valid species rather than a synonym ofM.dauuricus.

Mesechinusmiodon; B chromosome; karyotype

2015-10-09 接受日期：2015-12-15 基金項目:陜西省科學(xué)院科技計劃項目(2014K-16)

孔飛, 助理研究員, 研究方向: 動物生態(tài)學(xué), E-mail：k.coffee@163.com

Q959.8

A

1000-7083(2016)02-0217-04