劉 恒,趙文閣,劉 鵬
(哈爾濱師范大學(xué))
胎生蜥蜴(Lacerta vivipara)是蜥蜴科卵胎生動(dòng)物的典型代表,在我國分布于黑龍江、內(nèi)蒙古和新疆等地[1].在國外分布較廣泛,從歐洲烏拉山遠(yuǎn)端的英格蘭和愛爾蘭,往東通過西伯利亞到遠(yuǎn)離東海岸的庫頁島等廣大地區(qū)[2].作為一個(gè)廣泛分布的物種,胎生蜥蜴在染色體組型、性別決定機(jī)制上存在一定的地理變異[3].通過對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)胎生蜥蜴種群染色體組型的研究,可以與大、小興安嶺地區(qū)胎生蜥蜴種群的染色體組型進(jìn)行比較[1,2],為胎生蜥蜴的起源和物種演化提供參考.
2013年5月,在內(nèi)蒙古的呼倫貝爾地區(qū)采集胎生蜥蜴雌雄各5只,采用骨髓細(xì)胞蒸汽固定法制備染色體標(biāo)本[1,2].具體操作方法為:將胎生蜥蜴斷指放血,2 h后腹腔處注射0.05%秋水仙素0.12 mL,12 h后處死,取出肱骨和股骨,剔除上面的肌肉,橫斷兩端骨骺.用0.46%KCl溶液將骨髓細(xì)胞沖到載玻片上,將載玻片放到玻璃皿中的玻璃棒上低滲處理30 min.吸出低滲液后加入固定液(無水乙醇:冰醋酸:雙蒸水 =1∶2∶3)固定2 h,換無水乙醇進(jìn)行二次固定30 min,再用無水乙醇:冰醋酸=1∶2沖洗.待自然干燥后,用吉姆薩染液進(jìn)行染色30 min,自來水沖洗干凈后,風(fēng)干裝片[4].
使用Leica DC 500顯微鏡油鏡進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)染色體數(shù)目,選取其中20個(gè)較好的中期分裂相進(jìn)行照相.觀察雌雄各120個(gè)分散良好、邊緣清晰且較平整的中期細(xì)胞分裂相,確定二倍體染色體數(shù)目.用Leica QwinV3軟件對(duì)染色體進(jìn)行測量,計(jì)算出相對(duì)長度和臂比值.
如圖1、如圖2所示,雄性胎生蜥蜴二倍體染色體個(gè)數(shù)是36,性染色體為ZZ型,2n=34+ZZ.雌性染色體中存在異型的性染色體,二倍體染色體個(gè)數(shù)為35,性染色體為W型,2n=34+W.除雌性W性染色體為亞端部著絲點(diǎn)(ST)外,全部染色體均為頂端著絲點(diǎn)(T),所以很難根據(jù)著絲點(diǎn)位置區(qū)分染色體.
根據(jù)胎生蜥蜴染色體形態(tài)與大小,17對(duì)常染色體可分成2組,第1組包括第1~4對(duì)染色體(9% >相對(duì)長度>7%),其中第1對(duì)染色體相對(duì)長度明顯大于第2對(duì)染色體(F=18.80,P<0.05),容易區(qū)分,第2~4對(duì)染色體相對(duì)長度差也較大,大于0.4%,較易于辨別;第2組包括第5~17對(duì)染色體(相對(duì)長度<7%),第5~9對(duì)染色體相對(duì)長度在5% ~7%,第10~13對(duì)染色體的相對(duì)長度在4% ~5%之間,第14~17對(duì)染色體的相對(duì)長度在3% ~4%之間.Z染色體的相對(duì)長度為5.47±0.08%,在第8對(duì)與第9對(duì)常染色體相對(duì)長度之間,W染色體相對(duì)長度為5.40±0.26%,臂比值為5.47,為亞端部著絲,在第8對(duì)與第9對(duì)常染色體相對(duì)長度之間(見表1).
圖1 雄性胎生蜥蜴染色體中期分裂相及組型
圖2 雌性胎生蜥蜴染色體中期分裂相及組型
胎生蜥蜴分布比較廣泛,具有卵生與卵胎生兩種生殖模式,對(duì)其染色體組型的研究比較早[2],且不同地理種群中具有一定的染色體變異[3].內(nèi)蒙古地區(qū)胎生蜥蜴種群染色體數(shù)目為雄性2n=36,雌性2n=35,W染色體為亞端著絲染色體,與烏克蘭跨喀爾巴阡山脈種群[5]、匈牙利東部種群[6]、俄羅斯部分地區(qū)種群、愛沙尼亞種群、芬蘭東部種群、瑞典北部種群相似[7],但W染色體類型不同,例如保加利亞種群的W染色體為亞中著絲點(diǎn)[8]、阿爾卑斯山種群W染色體為中部著絲點(diǎn)[5],此外,染色體的數(shù)目也存在一定的變化,例如斯洛維尼亞的種群發(fā)現(xiàn)染色體個(gè)數(shù)為雄性2n=36,雌性2n=36,性別決定機(jī)制為ZZ/ZW[9],這種同一物種不同種群的染色體數(shù)目的地理變異是物種進(jìn)化的結(jié)果,與新物種的形成有關(guān).
表1 胎生蜥蜴染色體相對(duì)長度
研究結(jié)果表明,內(nèi)蒙古地區(qū)地處大興安嶺的西坡,胎生蜥蜴種群的W染色體類型為亞端部著絲點(diǎn)[1],不同于大興安嶺東坡的呼瑪種群W性染色體的中部著絲[2],而與小興安嶺地區(qū)的種群一致,這三個(gè)種群W染色體類型的變化對(duì)討論胎生蜥蜴的起源和進(jìn)化具有重要意義.
[1] 朱丹,趙文閣,劉鵬,等.大興安嶺產(chǎn)胎生蜥蜴的染色體組型研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(22):75-77.
[2] 趙文閣,夏玉國,劉琳琳,等.黑龍江省產(chǎn)胎生蜥蜴的染色體組型研究[J].四川動(dòng)物,2006,25(2):234-237.
[3] ЛА Куп риянова, ЕР Руди. Сравнигельно Карио логическийАна лиз попу ляций жив ордящей ящерицы(L.vivipara)[J].Зоо логиче ский журнал,1990,69(6):93-101.
[4] 吳政安.兩棲類骨髓細(xì)胞的染色體標(biāo)本制作法[J].遺傳,1982,4(1):38-39.
[5] Odierna G,Aprea G,Capriglione T,et al.Progressive differentiation of the W sex chromosome between oviparous and viviparous populations of Zootoca vivipara[J].Italiana Journal of Zoology,1998,65:295-302.
[6] Puky M,Adam H,Surget-Groba Y,et al.Fajvedelmi programok letjogosultsaga es feladatai Magyarorszagon:az elevenszulo gyik(Zootoca vivipara Mayer& Bischoff,1996)vizsgalatanakeredmenyei es tanulsagai[J].Termeszetvedelmi Kozlemenyek,2004,11:411-418.
[7] Kupriyanova L A,Kuksin A,Odierna G.Karyotype,chromosome structure,reproductive modalities of three Southern Eurasian populations of the common lacertid lizard,Zootoca vivipara[J].Acta Herpetologica,2008,3(2):99-106.
[8] Belcheva R,Biserkov V,Ivlieva H,et al.Karyological studies on Lacerta vivipara collected in Bulgaria[J].Cytologia,1986,3:567-570.
[9] Odierna G,Heulin B,Guillaume C P,et al.Evolutionary and biogeographical implications of the karyological variations in the oviparous and viviparous forms of Lacerta(Zootoca)vivipara[J].Ecography,2001,24:332-340.