趙振軍 （長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州434025；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，江蘇 南京 210095）

黎星輝 （南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，江蘇 南京 210095）

阿拉伯茶 （Catha eduli）是衛(wèi)茅科的一種植物，起源于非洲東部的埃塞俄比亞[1]，后來(lái)逐步推廣栽培到也門、肯尼亞、烏干達(dá)、坦桑尼亞、阿拉伯半島、贊比亞以及南非等地[2]。阿拉伯茶在不同區(qū)域、不同民族流行許多不同的名字，如埃塞俄比亞先民稱它Abyssinian tea（阿比西尼亞茶），非洲人管它叫African salad（非洲色拉）、African tea（非洲茶），阿拉伯民族許多人把它當(dāng)作一種日常嚼食、沖泡用的飲料植物，命名為Arabian tea（阿拉伯茶）。

阿拉伯茶因其氣味芬芳、提神醒腦等特點(diǎn)而適應(yīng)于咀嚼，在非洲和阿拉伯世界有較大的消費(fèi)市場(chǎng)。在東非和阿拉伯半島等國(guó)的土著居民中，阿拉伯茶的嚼食類似于東方國(guó)家的上午茶和西方國(guó)家的下午茶活動(dòng)，已經(jīng)成了一種日常的不可或缺的生活習(xí)慣[3－5]。

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)，有的學(xué)者甚至認(rèn)為進(jìn)化就是自然選擇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)、反映生物在系統(tǒng)中的位置 （物種間的親緣關(guān)系）的觀點(diǎn)已經(jīng)為許多學(xué)者所認(rèn)可[6]。因而，核型分析的方法被用作確定植物間分類差別的常見手段。

由于阿拉伯茶是一種除非洲大陸和阿拉伯半島之外受管制的經(jīng)濟(jì)作物，且原產(chǎn)地非洲大陸相對(duì)貧困落后，人們對(duì)它的研究非常不夠，到目前為止，有據(jù)可查的僅有對(duì)其形態(tài)、繁殖和培管的描述以及與歐洲人合作的對(duì)其生化成分的藥用價(jià)值的研究報(bào)告[7－9]，而未見任何細(xì)胞學(xué)領(lǐng)域的研究。為此，本研究對(duì)2個(gè)不同品種阿拉伯茶染色體形態(tài)與核型進(jìn)行了分析，旨在為阿拉伯茶遺傳多樣性尋找細(xì)胞學(xué)證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料采用原產(chǎn)于埃塞俄比亞的綠葉、紫葉阿拉伯茶和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校園綠化自繁的冬青衛(wèi)茅（Euonymus japonicas）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 制片

在室溫達(dá)到15℃以上時(shí)，于上午8：00～10：00截取生長(zhǎng)旺盛的阿拉伯茶幼嫩芽尖。染色體制片參照陳瑞陽(yáng)等的去壁低滲法[10－11]，將剪取的芽尖浸入蒸餾水中，1～4℃低溫處理24h，預(yù)處理后，在室溫下，將預(yù)處理過(guò)的材料洗凈 （約沖洗5min），置于0.075mol／LKCl溶液中處理約20～30min進(jìn)行前低滲處理，將低滲處理過(guò)的材料置于解離液中處理，解離液含2.5%果膠酶＋2.5%纖維素酶，pH為5.0～5.5，在25～30℃恒溫下酶解至芽尖分生組織接近脫落為度 （約2～3h）。倒去酶液，用蒸餾水輕輕沖洗3～5次，并在其中浸泡20min左右。采用壓片法制作染色體標(biāo)本，在顯微鏡觀察并拍照。

1.2.2 染色體核型分析

經(jīng)鏡檢，每個(gè)種選出50個(gè)具有中期分裂相、分散良好的染色體進(jìn)行拍照，從中選出染色體形態(tài)比較完整、清晰的分裂相各5個(gè)進(jìn)行核型分析[12]。分別計(jì)算各染色體的相對(duì)長(zhǎng)度、臂比、著絲點(diǎn)指數(shù)、核型不對(duì)稱系數(shù)，按照Levan等[13]和Kuo等[14]的分類標(biāo)準(zhǔn)劃分染色體類型，根據(jù)Stebbins等[15]關(guān)于核型分類的標(biāo)準(zhǔn)劃分核型類型。具體分類標(biāo)準(zhǔn)詳見表1～3。

表1 Levan染色體分類系統(tǒng)

表2 Kuo染色體分類標(biāo)準(zhǔn)

表3 Stebbins的核型分類表

2 結(jié)果與分析

2.1 染色體數(shù)目

對(duì)試驗(yàn)材料的細(xì)胞觀察計(jì)數(shù)并分析，選擇阿拉伯茶綠芽種的芽尖分生組織細(xì)胞分裂相中染色體分散較好的細(xì)胞50個(gè)，觀察并統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示：阿拉伯茶綠芽種染色體數(shù)目在28～34之間，多數(shù)為32占93.7%，為30的占3.5%，為28的占1.6%，為34的占1.2%。

阿拉伯茶紫芽種中有43個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)目為32條，占計(jì)數(shù)總數(shù)的86%，4個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)目為30條，占計(jì)數(shù)總數(shù)的8%，3個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)目為28條，占計(jì)數(shù)總數(shù)的6%。

冬青衛(wèi)茅中有46個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)目為32條，占計(jì)數(shù)總數(shù)的92%，4個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)目為26條，占計(jì)數(shù)總數(shù)的8%。

李懋學(xué)等[12]認(rèn)為，85%以上的細(xì)胞具有的染色體數(shù)即為該植物的染色體數(shù)目。因此，根據(jù)上述分析可以確定阿拉伯茶綠芽種、紫芽種及冬青衛(wèi)矛的染色體數(shù)為2n＝32。

2.2 染色體核型分析結(jié)果

對(duì)染色體分散良好的5個(gè)細(xì)胞進(jìn)行核型分析表明，按照Leven等[13]對(duì)染色體的分類標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算染色體的相對(duì)長(zhǎng)度、臂比、染色體的類型等，將按照長(zhǎng)短順序進(jìn)行編號(hào)，列于表4，并據(jù)此作出核型模式圖1～3。

2.2.1 阿拉伯茶綠芽種染色體核型

綠芽阿拉伯茶的核型、核型模式圖及染色體參數(shù)分別見表4及圖1所示。結(jié)果顯示：綠芽阿拉伯茶的16對(duì)染色體，具中部著絲點(diǎn)的為第3、6、7、8、9、10、11、12、13、15、16對(duì)染色體，具近中部著絲點(diǎn)的為第1、2、4、5、14對(duì)染色體，帶有隨體的為第2對(duì)染色體。故核型公式為K（2n）＝2x＝32＝11m（2SAT）＋5sm。

表4 阿拉伯茶綠芽種、紫芽種與冬青衛(wèi)茅染色體核型參數(shù)

圖1 阿拉伯茶綠芽種中期相染色體形態(tài)與核型模式圖

圖2 阿拉伯茶紫芽種中期相染色體形態(tài)與核型模式圖

圖3 冬青衛(wèi)茅中期相染色體形態(tài)與核型模式圖

2.2.2 阿拉伯茶紫芽種染色體核型

阿拉伯茶紫芽種的核型、核型模式圖及染色體參數(shù)分別見表4及圖2所示。紫芽種的16對(duì)染色體，具中部著絲點(diǎn)的為第3、4、6、8、9、10、11、12、13、15、16對(duì)染色體，具近中部著絲點(diǎn)的是第1、2、5、7、14對(duì)染色體，帶有隨體的是第1對(duì)染色體。故核型公式為K （2n）＝2x＝32＝11m （1SAT）＋5sm。

2.2.3 冬青衛(wèi)矛染色體核型

冬青衛(wèi)茅的核型、核型模式圖及染色體參數(shù)分別見表4與圖3所示。冬青衛(wèi)茅的16對(duì)染色體，具中部著絲點(diǎn)的為第3、6、7、8、9、10、11、12、13、15、16對(duì)染色體，具近中部著絲點(diǎn)的為第1、2、4、5、14對(duì)染色體，帶有隨體的為第4對(duì)染色體。故核型公式為K （2n）＝2x＝32＝11m （4SAT）＋5sm。

3 討論與小結(jié)

細(xì)胞的核型特征，如染色體的數(shù)目、相對(duì)長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、核型不對(duì)稱系數(shù)和隨體的有無(wú)等，一般是穩(wěn)定的，都可能作為分類指標(biāo)而被利用。但細(xì)胞核染色體的特點(diǎn)，如同形態(tài)學(xué)的指標(biāo)一樣，其分類學(xué)意義也是相對(duì)的。有時(shí)分類上不同的類型，卻保持近似的染色體核型。反之，在分類上相近的類型，其染色體核型卻很不相同。究其原因，可能前者是涉及到基因改變，后者雖有染色體形態(tài)改變，但未涉及到基因變化[16]。

從核型分析結(jié)果來(lái)看，阿拉伯茶屬的阿拉伯茶和衛(wèi)茅屬的冬青衛(wèi)茅核型均屬于對(duì)稱核型，染色體結(jié)構(gòu)和相對(duì)長(zhǎng)度組成都具有很大的相似性，按Stebbins的分類法，屬最原始的植物進(jìn)化類型。2屬間植物染色體進(jìn)化速率相對(duì)緩慢，核型變異很小，說(shuō)明2屬植物都是相當(dāng)穩(wěn)定的原始木本類群。木本類群與草本類群相比，進(jìn)化速度要慢得多[17]。

洪德元等[18]研究認(rèn)為衛(wèi)茅屬Euonymus染色體基數(shù)是x＝8，僅E.echinatus為2n＝16，其余均為四倍體和八倍體。本研究結(jié)果表明，衛(wèi)茅屬的冬青衛(wèi)茅和阿拉伯茶屬的阿拉伯茶2n也為16，通過(guò)染色體配對(duì)顯示，冬青衛(wèi)茅和阿拉伯茶均是二倍體植株，所以，冬青衛(wèi)茅是衛(wèi)茅屬中除E.echinatus外的又一種二倍體植物。因?yàn)閷?duì)阿拉伯茶屬核型研究較少，本研究只能證實(shí)阿拉伯茶2n為16，還沒(méi)有足夠的證據(jù)證實(shí)阿拉伯茶屬植物的染色體基數(shù)，但是可以推測(cè)基數(shù)大致為8或者16。

本研究所研究的紫芽阿拉伯茶、綠芽阿拉伯茶和冬青衛(wèi)茅芽尖有絲分裂中期細(xì)胞都是二倍體體細(xì)胞，染色體為32條，其核型公式分別為K （2n）＝2x＝32＝11m （2SAT）＋5sm、K （2n）＝2x＝32＝11m （1SAT）＋5sm、K （2n）＝2x＝32＝11m （4SAT）＋5sm，按Stebbins核型分類標(biāo)準(zhǔn)分類均屬于2B型。

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