云南十种苦苣苔科植物的染色体数目报道

首次报道了产于云南的苦苣苔科Gesneriaceae2族7属10种植物的染色体数目。其中,1）芒毛苣苔属Aeschynanthus 2种：显苞芒毛苣苔A.bracteatus的染色体数目为2n=32,黄杨叶芒毛苣苔A.buxifolius2个居群的染色体数目不同,金平居群为2n=32,可能为二倍体,屏边居群的染色体数目为2n=64,可能为四倍体。2）吊石苣苔属Lysionotus 1种：吊石苣苔L.pauciflorus为2n=32。3）珊瑚苣苔属Corallodiscus 1种：石胆草 C.flabellatus的染色体数目为2n=40。4）唇柱苣苔属Chirita3种：圆叶唇柱苣苔Ch.dielsii,大叶唇柱苣苔Ch.macrophylla和美丽唇柱苣苔Ch.speciosa的染色体数目均为2n=18。5）半蒴苣苔属Hemiboea 1种：贵州半蒴苣苔H.cavaleriei为2n=32。6）马铃苣苔属Oreocharis 1种：黄马铃苣苔O.aurea为2n=34;7）石蝴蝶属Petrocosmea1种：髯毛胡蝶P.barbata为2n=32。     

广西苦苣苔科四种植物的染色体数目报道

首次报道了产于广西的苦苣苔科(Gesneriaceae)4属4种植物的染色体数目。其中,(1)单座苣苔属(Metabriggsia):单座苣苔(M.ovalifolia)的染色体数目2n=24;(2)异裂苣苔属(Pseudochirita):异裂苣苔(P.guangxiensis)的染色体数目为2n=28;(3)长蒴苣苔属(Didymocarpus):东南长蒴苣苔(D.hancei)的染色体数目为2n=20;(4)唇柱苣苔属(Chirita):弄岗唇柱苣苔(Ch.longgangensis)的染色体数目为2n=28。4种植物的染色体大多数为小型染色体。     

石山苣苔属四种(含一变种)植物的染色体数目和倍性研究

石山苣苔属(苦苣苔科)约41种,主要分布于我国西南石灰岩地区。到目前为止,仅其中四种的染色体数目被研究和报道,其余绝大多数物种的染色体数目和倍性尚不清楚,染色体数目和倍性在该属及其姐妹属报春苣苔属中的演变历史及其对两属物种多样性分化的影响亦不清楚。该文以叶片水培生根法获取的四种(含一变种)石山苣苔属植物 [即石山苣苔原变种(Petrocodon dealbatus var. dealbatus)、齿缘石山苣苔(Petrocodon dealbatus var. denticulatus)、弄岗石山苣苔(Petrocodon longangensis)、石山苣苔未定名种(Petrocodon sp.)]的根尖细胞为材料开展染色体实验,探索了多种不同的实验条件对染色体制片效果的影响并获取染色体数目,在石山苣苔属和报春苣苔属的系统树上追踪了染色体数目和倍性的演变历史,同时探讨染色体数目尤其是倍性变化是否对两属物种多样性分化存在影响。结果表明:(1)长度为1～1.5 cm的根尖,0.002 mol·L^-1 8-羟基喹啉溶液预处理5 h,解离4 min为较适宜的染色体制备条件。(2)四种(含一变种)石山苣苔属植物染色体数目一致,均为二倍体(2n=2x=36)。(3)两属之间及两属各自的最近共同祖先染色体数目尚不能确定,除个别物种染色体条数或倍性有变化以外,其余已知染色体数目的物种均为2n=2x=36,在两属中高度一致,石山苣苔属与报春苣苔属物种多样性分化尤其两属物种多样性巨大差异与染色体数目和基因组倍性变化无关。综上结果为石山苣苔属植物及其近缘类群染色体制备提供了参考,也为进一步对该类群的分类、系统演化和物种形成等方面的研究提供了基础数据和启示。     

新分类系统下长蒴苣苔亚科(苦苣苔科)细胞学研究概述

在最新分类系统框架下对长蒴苣苔亚科(Didymocarpoideae)的染色体资料进行了详细的整理和分析,结果表明,长蒴苣苔亚科的细胞学研究仍存在不足,尤其在种级水平上的研究不足25%,且存在一些属的染色体数据空白的现象。在新的分类系统下,一些修订后的属染色体数目表现出一致性或更加具有合理性,但也存在一些属的染色体数目变异仍十分复杂,如汉克苣苔属(Henckelia)和长蒴苣苔属(Didymocarpus)。基于已有的染色体数据,对长蒴苣苔亚科内一些重要属的染色体进化模式及其对物种分化的影响进行了探讨,推测染色体数目的多倍化及非整倍化进化可能对各类群的物种分化具有重要作用,但需要今后利用基于DNA探针的荧光原位杂交技术并结合分子系统学和基因组学研究才能深入地解析染色体的进化模式及其对物种分化的影响。     

越南苦苣苔科植物四新记录种

报道了4个苦苣苔科(Gesneriaceae)植物在越南的分布新记录,其中1种为半蒴苣苔属(Hemiboea)的红苞半蒴苣苔(H.rubribracteata),2种为报春苣苔属(Primulina Hance)的文采报春苣苔(P.wentsaii)和疏花报春苣苔(P.laxi flora),还有1种为吊石苣苔属(Lysionotus)的桂黔吊石苣苔(L.aesch ynanthoides)。文中列出了每个种的标本引证和地理分布情况。     

直瓣苣苔属、筒花苣苔属和吊石苣苔属4个种的核形态学研究

本文报道了苦苣苔科直瓣苣苔属Ancylostemon、筒花苣苔属Briggsiopsis和吊石苣苔属Lysionotus 中4个种的染色体数目和核形态。凹瓣苣苔A．aureus的染色体数目为n=34,与其近缘种凸瓣苣苔 A．convexus的染色体数目相同。该种的核型公式为2n=20m(1sat)+14sm,核型类型属于2A。间期核 为复杂染色中心型(complex chromocenter type);细胞有丝分裂前期的染色体为近基型(proximal type) 我国特有单种属筒花苣苔属Briggsiopsis的间期核为简单—复杂染色中心型(simple-complex chromocenter type);细胞有丝分裂前期的染色体为中间—渐变型(interstitial—gradient type);核型公式为2n=34=25m +6sm+3st,与近缘类群——粗筒苣苔属Briggsia染色体数目2n=34,68相比,无论染色体数目还是核 型均显示比较原始的特征。吊石苣苔属的蒙自吊石苣苔L．carnosus和翅茎吊石苣苔L．serratus D． Don var．pterocaulis的核型公式分别是2n=30=21m+5sm+3st+1t和2n=32=21m+10sm+1t。核 型类型分别属于2A和2B。间期核均为简单—复杂染色中心型(simple-complex chromocenter type);细胞 有丝分裂前期的染色体为渐变型(gradient type)。     

5种半蒴苣苔属植物光合特性的比较

对半蒴苣苔属( Hemiboea C. B. Clarke)植物半蒴苣苔( H. henryi C. B. Clarke)、贵州半蒴苣苔( H. cavaleriei H. Lév.)、疏脉半蒴苣苔( H. cavaleriei var. paucinervis W. T. Wang et Z. Y. Li ex Z. Y. Li)、华南半蒴苣苔( H. follicularis C. B. Clarke)和红苞半蒴苣苔( H. rubribracteata Z. Y. Li et Yan Liu)叶片的光合特性进行了分析和比较。结果表明：5种植物的光合参数及其日变化曲线、光响应参数〔(包括最大净光合速率( Pmax )、表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)〕、CO2响应参数〔包括CO2饱和净光合速率(CSPn)、羧化效率(CE)、CO2补偿点( CCP)和CO2饱和点( CSP)〕均有较大差异。半蒴苣苔、疏脉半蒴苣苔和红苞半蒴苣苔的净光合速率( Pn)日变化曲线均呈“单峰型”,而贵州半蒴苣苔和华南半蒴苣苔的Pn日变化曲线均呈“双峰型”且“午休”现象明显;贵州半蒴苣苔和疏脉半蒴苣苔的气孔导度( Gs)和蒸腾速率( Tr)日变化曲线均呈“单峰型”,而其他3种植物的Gs和Tr日变化曲线均类似“双峰型”;5种植物的胞间CO2浓度( Ci)日变化均呈先降后升的趋势;此外,5种植物的Pn与Gs均呈显著正相关、与Tr均呈正相关、与Ci均呈负相关。5种植物的光响应曲线和CO2响应曲线均有差异,但在光合有效辐射( PAR)低于200μmol·m-2·s-1或环境CO2浓度( Ce)低于800μmol·mol-1的条件下,它们的Pn均随PAR或Ce的升高急剧增加。5种植物中,贵州半蒴苣苔的Pmax最高,疏脉半蒴苣苔的CSPn最高;贵州半蒴苣苔的LCP最高(55.74μmol·m-2·s-1),其他4种的LCP均小于10μmol·m-2·s-1;5种植物的LSP均介于600~800μmol·m-2·s-1之间,CCP介于50~150μmol·mol-1之间,而CSP均在1000μmol·mol-1以上。研究结果揭示：供试5种植物均为阴生植物,但因产地生境及遗传特性差异使它们各自适应不同的光照条件,因而,在引种栽培过程中应根据各种类的光合特性采取适当的遮阳措施。     

广义报春苣苔属 (苦苣苔科) 的染色体新计数及其分类学意义

报道了广义报春苣苔属14种3变种和7个未定名种的染色体数目,并对其近缘属——广义石山苣苔属的3个种也进行了细胞学研究。结合最近的分类处理和系统发育假设,对所得结果和以前发表的染色体数据进行了综合分析, 结果表明：广义报春苣苔属的染色体数目为2n=36,基数为x=18,表现出高度稳定性。染色体相对较小,以中间着丝粒和亚中间着丝粒染色体为主。尽管一些类群的染色体大小之间存在微小差异,但是染色体形态的均一性和染色体数目的一致性有力地支持分子系统学的研究结果。另外,相同的染色体数目及相似的染色体形态也表明广义报春苣苔属和广义石山苣苔属的亲缘关系较近,与分子系统学的结果一致。     

广义报春苣苔属（苦苣苔科）的染色体新计数及其分类学意义

报道了广义报春苣苔属14种3变种和7个未定名种的染色体数目,并对其近缘属-广义石山苣苔属的3个种也进行了细胞学研究。结合最近的分类处理和系统发育假设,对所得结果和以前发表的染色体数据进行了综合分析,结果表明：广义报春苣苔属的染色体数目为2n=36,基数为x=18,表现出高度稳定性。染色体相对较小,以中间着丝粒和亚中间着丝粒染色体为主。尽管一些类群的染色体大小之间存在微小差异,但是染色体形态的均一性和染色体数目的一致性有力地支持分子系统学的研究结果。另外．相同的染色体数目及相似的染色体形态也表明广义报春苣苔属和广义石山苣苔属的亲缘关系较近,与分子系统学的结果一致。     

异叶苣苔属(苦苣苔科)的核型研究

本文首次报道了中国特有异叶苣苔属的染色体数目及核型。该属所研究种类的染色体数目均为 2n＝18,染色体长度在2.0µm以上,在尖舌苣苔族所报道的染色体中显示出较原始的性状。尖舌苣苔 族的染色体基数可能是x=9。异叶苣苔属的间期核均为复杂型;前期染色体呈渐变型。核型从对称型 向不对称型的演化主要表现在近中部着丝粒,尤其是近端部着丝粒染色体比例的增大。毕节异叶苣苔 W．bljieensis和峨眉异叶苣苔W．tsiangiana var．wilsonii的核型分别为2n=2m＋8m＋8sm(1sat)和 2n=2m＋8m(1sat)＋8sm(2sat),较为对称。紫红异叶苣苔W．purpurascens和白花异叶苣苔W. tsiangiana var. tsiangiana的核型分别为2n=4m＋6sm＋8st(1sat)和2n=4m＋8sm(2sat)＋6st,比较 特化。河口异叶苣苔W．hekouensis的核型是2n=4m+10sm(1sat)+4st,处于二者之间。峨眉异叶苣 苔和原变种白花异叶苣苔的核型差异较大,在外部形态方面二者之间的性状变异也间断较大。本文建 议将该变种从白花异叶苣苔W．tsiangiana中移出自成一种,并和毕节异叶苣苔近缘。     

蕨类植物染色体数目研究的好材料

染色体数目分析是现代系统与进化植物学研究十分重要和不可缺少的环节。在蕨类植物中,使用根尖或孢子母细胞作为实验材料的经典方法在取样时往往存在困难。该文以3种桫椤科桫椤属植物为例,探寻适合蕨类植物染色体数目研究的材料。由于取样时没有时间、季节和数量上的限制,我们推荐配子体作为蕨类植物染色体数目研究的实验材料。     

Ploidy in the alpine sedge Kobresia pygmaea (Cyperaceae) and related species: combined application of chromosome counts,new microsatellite markers and flow cytometry

Polyploidy is a fundamental mechanism in evolution, but is hard to detect in taxa with agmatoploidy or aneuploidy. We tested whether a combination of chromosome counting, microsatellite analyses and flow cytometric measurements represents a suitable approach for the detection of basic chromosome numbers and ploidy in Kobresia (Cyperaceae). Chromosome counting resulted in 2n = 64 for Kobresia pygmaea and K. cercostachys, 2n = 58 and 64 for K. myosuroides, and 2n = 72 for K. simpliciuscula. We characterized eight microsatellite loci for K. pygmaea, which gave a maximum of four alleles per individual. Cross‐species amplification was tested in 26 congeneric species and, on average, six of eight loci amplified successfully. Using flow cytometry, we confirmed tetraploidy in K. pygmaea. Basic chromosome numbers and ploidy were inferred from chromosome counts and the maximum number of alleles per locus. We consider the basic numbers as x = 16 and 18, with irregularities derived from agmatoploidy and aneuploidy. Across all Kobresia taxa, ploidy ranged from diploid up to heptaploid. The combination of chromosome counts and microsatellite analyses is an ideal method for the determination of basic chromosome numbers and for inferring ploidy, and flow cytometry is a suitable tool for the identification of deviating cytotypes. © 2014 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2014, 176 , 22–35.     

横断山区六种八居群鼠尾草属植物的核型分析

鼠尾草属(Salvia)是唇形科(Lamiaceae)最大的属,属下多种为民间常用草药,亦有供观赏的种类。为探究横断山区物种在细胞学水平的进化方式,讨论形态分类学与分子系统学之间的分类关系,该研究通过广泛收集染色体文献资料,采用植物常规压片法对采集自横断山地区6种8居群鼠尾草属植物进行核型分析,并构建了中国地区分布的鼠尾草属植物叶绿体系统发育树。统计结果表明:(1)全世界范围内报道了约23%的鼠尾草属植物染色体数据,其中分布在中国地区的鼠尾草属植物染色体报道率为32.10%,分布在横断山地区的鼠尾草属植物报道率为40.54%,(2)鼠尾草属植物染色体基数以x=8和x=11为主,分布在中国地区的鼠尾草属植物染色体基数均为x=8。实验结果表明:(1)西藏鼠尾草(S. wardii)核型数据为首次报道。(2)雪山鼠尾草(S. evansiana)首次在云南德钦地区发现二倍体居群。将细胞学数据结合叶绿体进化树开展染色体进化关联分析,论证多倍化可能不是鼠尾草属物种适应高海拔环境的主要机制,表明多倍体不是该属物种形成的主要进化途径而是以二倍体水平为主,推测染色体组的加倍可能是物种在形态学与分子系统学上分类关系不一致的原因之一。该研究丰富了横断山区鼠尾草属植物的染色体核型数据,结合区域分子系统树探讨染色体特征的进化关系,为今后深入研究该属物种的核型进化做出了探索,为开展祖先物种染色体基数推演分析补充了基础数据。     

First report of chromosome numbers of the Carlemanniaceae (Lamiales)

The Carlemanniaceae comprises two small genera that are restricted to East Asia: the Carlemannia and Silvianthus. These genera were previously placed in the Rubiaceae or Caprifoliaceae, but are now considered a distinct family that is probably related to the Oleaceae in the Lamiales. The family is still poorly understood with respect to its morphological characteristics. Here, we present the first report of the chromosome numbers of the family using species from both genera, i.e., Carlemannia tetragona, Silvianthus bracteatus ssp. bracteatus, and S. bracteatus ssp. clerodendroides. The species were compared with the chromosome numbers of Oleaceae and associated families using a Bayesian tree that was generated from rbcL and ndhF sequence data from Genbank. C. tetragona had 2n = 30 (x = 15), whereas the two subspecies of Silvianthus had 2n = 38 (x = 19). Comparisons of chromosome numbers support the distinctness of the Carlemanniaceae, not only from the Oleaceae (x = 11, 13, 23), but also from the Tetrachondraceae (x = 10, 11), a family that is possibly related to the Carlemanniaceae and/or Oleaceae in the Lamiales. The notable difference in chromosome number between Carlemannia and Silvianthus, as well as the differences in other characteristics (pollen, seed, and fruit morphology), suggests that the family split early in its evolution.     

黄藤染色体核型及基因组大小分析

为探究黄藤(Daemonoropsjenkinsiana)染色体核型和基因组的大小,采用体细胞染色体常规制片法与显微摄影技术相结合的方法,对黄藤染色体进行了核型分析,同时以番茄(Lycopersicon esculentum)为内标,应用流式细胞术对黄藤叶片基因组大小、DNA含量和DNA倍性进行了测定。结果表明,黄藤茎尖是理想的染色体制片材料;黄藤的染色体数为2n=24,核型公式为K(2n)=1M+17m+5sm+1st,核型类型为2C;核型不对称系数61.20%;黄藤的DNA含量为1.57 pg,基因组大小为1 539.53 Mb,黄藤的DNA倍性为二倍体(2n)。这是首次报道黄藤的核型和基因组大小,为深入开展黄藤属及其近缘属植物的核型和基因组比较分析提供了参考依据。     

猕猴桃属十个种的染色体倍性鉴定

猕猴桃属(Actinidia)植物全世界有66种,约有118个种下分类单位(也有新的划分方法将其划分为54种21变种),其中大部分为中国特有。在猕猴桃杂交育种中,不同倍性之间选配不当会出现杂交失败、后代不育等现象,因此倍性鉴定是猕猴桃常规育种亲本选择的前提条件之一。但到目前为止,不少猕猴桃种或亚种的染色体倍性研究并不十分清楚,因而限制了这些资源的进一步开发利用。该研究针对广西植物研究所猕猴桃种质资源圃收集的目前倍性尚不明确的白萼、白花柱果、二色花、临桂、卵圆叶、桃花、宛田、长果、融水和五瓣猕猴桃等10个种类的猕猴桃,使用酸解法制备染色体标本,通过显微镜观察确定其倍性。这10个种类大多为广西特有,其中蕴藏着独特的优良园艺性状,具有很高的生产和开发价值。该研究结果表明这10个种类猕猴桃的染色体倍性均为二倍体(2n=2x=58)。该研究结果进一步丰富了猕猴桃种质资源多样性数据库,为这些猕猴桃资源的合理开发利用奠定了基础。     

国产驴蹄草的细胞地理学研究

为探讨国产毛茛科(Ranunculaceae)驴蹄草属(Caltha)两种植物的演化,该文利用传统染色体压片技术和流式细胞术,并结合前人染色体研究结果,对我国驴蹄草23个居群和花葶驴蹄草10个居群进行了细胞学研究。结果表明:驴蹄草是由四倍体(2n=4x=32)、六倍体(2n=6x=48)和八倍体(2n=8x=64)构成的多倍体复合群,花葶驴蹄草具有四倍体(2n=4x=32)和八倍体(2n=8x=64)两种倍性水平。驴蹄草和花葶驴蹄草均是四倍体较为常见,目前尚未见有二倍体报道。由于驴蹄草和花葶驴蹄草大部分居群采自中国青藏高原地区,可能在冰期时存在古二倍体,其适应性较弱,逐渐被其他的倍性取代,这是由于不同细胞型对环境适应性的结果。驴蹄草可能存在两条进化路线:一条是从甘肃到达云南;另一条是从西藏到达云南。前期分子系统学研究显示花葶驴蹄草与驴蹄草的亲缘关系较近,该研究结果中花葶驴蹄草染色体比驴蹄草要小,花葶驴蹄草可能比驴蹄草相对进化。目前花葶驴蹄草只有10个居群,还需进一步增加居群量来解析其演化路线。     

Karyotype analysis and new chromosome number reports in <Emphasis Type="Italic">Achillea</Emphasis> species

Cytological analyses were performed in nineteen accessions belonging to seven Achillea species. The results indicate that two species, A. filipendulina and A. tenuifolia, are diploid (2n = 2x = 18) and three species, A. bieberstinii, A. pachycephala, and A. aucheri are tetraploid (2n = 4x = 36). For two latter species, the chromosome numbers are new. Two ploidy levels of 2n = 6x = 54 and 2n = 8x = 72 in A. millefolium and two ploidy levels of 2n = 2x = 18 and 2n = 4x = 36 in A. santolina species were found. Cluster analysis based on chromosomal characteristics and karyotype asymmetry indices clustered the studied genotypes into three major groups. The first group included the diploid species (A. filipendulina, A. santolina and A. tenufolia), while the second group comprised tetraploid species (A. santolina, A. aucheri and A. pachycephala). A. millefolium (hexaploid, octaploid) and A. bieberstinii (tetraploid) were classified in the third group. Total form percentage (TF%) in groups 1, 2 and 3 were 42.03, 42.15 and 41.08, respectively. Group 1 possessed the highest average of symmetry index (S% = 70.8). Stebbins classification method grouped all accessions in class A. Moreover, group 1 (diploid level species), had the most symmetric karyotype from point of view of centromere and chromosome length. Therefore, it can be concluded that the genotypes belonging to group 1 are the earliest evolutionary form.     

Chromosomal evolution ofGentiana andJaeschkea (Gentianaceae), with further documentation of chromosome data for 35 species from western China

Chromosome numbers were recorded for 63 populations of 34 species belonging to the genusGentiana from the high altitude regions of western China. Counts for 22 species were reported for the first time and new numbers were found forG. heleonastes (2n = 36),G. prattii (2n = 20) andG. pseudoaquatica (2n = 40). Incorporating previous data, a complete series of gametic chromosome numbers from n = 6 to 24 and 26 was established for the genus, suggesting rapid karyotypic evolution by a combination of dysploidy and polyploidy. The cytotype 2n = 20 is proposed as the ancestral type in sect.Chondrophyllae s. l. The chromosome number 2n = 16 was found forJaeschkea microsperma for the first time which, with previous reports of 2n = 18, 20 and 22, indicates thatJaeschkea is a typically dysploid genus.