張文平,劉小莉,顧慶黨
(1.宣威市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站,云南宣威 655400;2.云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,云南昆明 650500;3.宣威市利用外資辦公室,云南宣威 655400 )
龍膽是常用中藥,有清熱燥濕,瀉肝膽火之功效,《中國藥典》1995年版一部規(guī)定為龍膽科植物條葉龍膽、龍膽、三花龍膽或堅(jiān)龍膽的干燥根和根莖。前三種習(xí)慣稱“關(guān)龍膽”,后一種習(xí)慣稱“堅(jiān)龍膽”。堅(jiān)龍膽原植物即滇龍膽,為多年生草本,須根肉質(zhì)。主莖粗壯,有分枝?;ㄖΧ鄶?shù)叢生,紫色或黃綠色。花多數(shù)簇生枝端呈頭狀;花冠藍(lán)紫色或藍(lán)色,冠檐具多數(shù)深藍(lán)色斑點(diǎn),漏斗形或鐘形。蒴果橢圓形或橢圓狀披針形?;ü?-12月。
染色體是遺傳物質(zhì)的載體。生物染色體的重組常常導(dǎo)致新種的出現(xiàn),甚至進(jìn)化就是選擇壓力與染色體變化互相作用的結(jié)果,染色體在一定程度上能反映生物的本質(zhì)。倍性鑒定是倍性育種及其應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。染色體倍性的了解對于品種的鑒定、雜交組合的選配、雜交后代材料的提前篩選、親緣關(guān)系的鑒定等均具有十分重要的意義。目前未見滇龍膽的染色體研究報(bào)道。染色體計(jì)數(shù)法是目前確定植物染色體倍性最直接、最準(zhǔn)確的方法,一般分為取材、預(yù)處理、固定、解離、染色、制片、鏡檢和制作永久玻片等步驟。
系《全國第四次中藥資源普查》宣威普查隊(duì)尤興良等于2020年2月17日取材于宣威市阿都鄉(xiāng),經(jīng)云南省中醫(yī)大學(xué)劉小莉副教授鑒定為滇龍膽材料取回后于花盆栽植備用。
本實(shí)驗(yàn)參考陳達(dá)菊、楊青等人《三七根尖染色體倍性鑒定技術(shù)研究》的方法進(jìn)行。
1.2.1 取材部位
選用莖尖。
1.2.2 取材時(shí)間
分別于8:00、9:00、10:00、11:00、12:00取材,用相同的方法處理進(jìn)行試驗(yàn)。
1.2.3 預(yù)處理
采用5種方法預(yù)處理,各處理:
① 秋水仙堿處理1 h;
② 對二氯苯處理1 h;
③ 8-羥基喹啉處理1 h;
④ 秋水仙堿0.5 h+對二氯苯混合液處理0.5 h;
⑤ 水浸泡 1 h。
1.2.4 前低滲
吸掉預(yù)處理液,用蒸餾水洗1次,然后加蒸餾水浸1 h,使細(xì)胞膨脹,以利于染色體鋪展。
1.2.5 固定
用卡諾固定液(酒精∶乙酸=3∶1)于常溫固定4~24 h。
1.2.6 解離
取出固定好的材料加1 mol/L的HCL,置60℃水浴解離5 min、10 min、15 min,水浴解離期間輕搖數(shù)次,以促使解離均勻。解離后于45%乙酸浸20 min軟化。
1.2.7 染色
卡寶品紅染色2~15 min。
1.2.8 壓片鏡檢
采用常規(guī)壓片法進(jìn)行壓制,顯微鏡下觀察滇龍膽染色體,并對染色體圖像拍照。
表1 不同采樣時(shí)間染色體分離效果比較
比較不同取材時(shí)間獲得中期分裂相細(xì)胞,分析分裂高峰。
由表1知,以10:00~11:00為最佳取材時(shí)間。
由于細(xì)胞分裂中期持續(xù)的時(shí)間很短,一般只有10~30 min,在正常情況下固定材料,中期分裂相較少,而且即便是處在分裂中期的細(xì)胞,由于染色體緊密排列在赤道板上,因此在制片過程中很難將染色體分散開,難以觀察計(jì)數(shù),一般采用化學(xué)和物理方法對材料進(jìn)行預(yù)處理。
由表2知,以秋水仙堿處理0.5 h +對二氯苯處理0.5 h方法,效果最好。
解離的目的是使分生組織細(xì)胞間的果膠質(zhì)分解細(xì)胞壁軟化或部分分解,使細(xì)胞和染色體容易分散壓平。本研究設(shè)計(jì)3個(gè)處理時(shí)間,分別為5 min、10 min、15 min。
由表3知,5 min處理時(shí),莖尖分生區(qū)邊沿細(xì)胞分散,染色體不分散且模糊,解離效果差;10 min處理時(shí),莖尖分生區(qū)整體細(xì)胞分散,染色體分散且清晰,解離效果最好;15 min處理時(shí),大量的莖尖分生區(qū)細(xì)胞去壁后容易粘連堆集,不利于壓平鋪展,染色體出現(xiàn)碎片化游走或堆積,效果差。
通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,野生滇龍膽根系肉質(zhì),不適宜水培。莖尖取材時(shí),在室內(nèi)盆栽條件下10:00~11:00為最佳取材時(shí)間,先用秋水仙堿處理0.5 h后再用飽和對二氯苯處理0.5 h為最佳預(yù)處理方法,最佳解離時(shí)間為10 min。
通過大量的重復(fù)試驗(yàn),探索出滇龍膽染色體制片的技術(shù)方法,確定宣威野生藥用植物滇龍膽的染色體條數(shù)為22條(見圖1),莖尖分生組織為正常的二倍體2n = 22。研究中,由于采集的野生樣本有限,加之栽培后長勢不算均勻,染色體制片前取樣受溫度、環(huán)境和各生長階段芽長勢等多種因素的影響,大多時(shí)候制片得到的染色體均為軟染色體,給觀察分析帶來一些困難,具體原因有待進(jìn)一步探索。
表2 預(yù)處理方法比較
表3 解離時(shí)間研究對比
染色體倍性化在植物進(jìn)化、作物品種改良上作用重大,在遺傳育種、優(yōu)良農(nóng)藝性狀利用上還將發(fā)揮越來越重要的作用。準(zhǔn)確鑒定植物倍性水平是發(fā)揮其作用的重要環(huán)節(jié)。