趙 青 張 強(qiáng) 周 鵬 林 峰 方炎明*

(1.南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，生物與環(huán)境學(xué)院，南京 210037； 2.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，南京 211153； 3.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測試中心，南京 210037)

5種木蘭科植物的DNA-C值及倍性分析

趙 青1張 強(qiáng)1周 鵬2林 峰3方炎明1*

(1.南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，生物與環(huán)境學(xué)院，南京 210037；2.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，南京 211153；3.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測試中心，南京 210037)

以紫玉蘭為內(nèi)標(biāo)或外標(biāo)，利用流式細(xì)胞術(shù)測定了雜交馬褂木(Liriodendronchinense×tulipifera)、深山含笑(Micheliamaudiae)、長蕊含笑(Michelialongistamina)、廣玉蘭(Magnoliagrandiflora)和二喬玉蘭(Magnoliasoulangeana)5種木蘭科植物的DNA-C值及倍性。結(jié)果表明，兩種含笑屬植物及雜交馬褂木均為二倍體，廣玉蘭為六倍體，二喬玉蘭為四倍體，5種植物的C值各不相同，最大的是廣玉蘭，最小的是雜交馬褂木，它們的C值大小屬于小到中等水平。

流式細(xì)胞術(shù)；DNA-C值；倍性；木蘭科

木蘭科(Magnoliaceae)大多是第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系的古老孑遺植物，被認(rèn)為是現(xiàn)存被子植物中較原始的類群，對研究被子植物的起源和系統(tǒng)發(fā)育具有重要意義[1]。狹義的木蘭科分為15屬250種，分布于亞洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，少數(shù)在北美南部和中美洲，我國現(xiàn)存12屬136種，集中分布在西南部、南部及中南半島[2]。木蘭科植物樹姿優(yōu)美多態(tài)、花大而美麗、花色清新高潔、芳香濃郁宜人，葉、果皆具有獨(dú)特的觀賞價(jià)值。由于人為影響和自身繁殖能力的限制，木蘭科植物不少種已處于瀕危或極危狀態(tài)，現(xiàn)有39種被列為國家重點(diǎn)保護(hù)樹種[3]。研究木蘭科植物的C值及其倍性，可以為木蘭科植物的雜交育種、種質(zhì)資源保護(hù)、園林造景及合理的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

核DNA-C值(基因組大小)的概念最早由Swift提出，指未復(fù)制的單倍體基因組的DNA含量[4]。對此定義的不同理解導(dǎo)致了之后應(yīng)用上的混淆，比如在計(jì)算芭蕉屬三倍體植物的C值時(shí)，Lysák等[5]用測得的2C值除以3得到1C值，并特指一個(gè)核基因組拷貝的DNA含量；而Arumuganathan等[6]用2C值除以2計(jì)算1C值，特指未復(fù)制的單倍體基因組的DNA總量。Greilhuber等[7]更正、統(tǒng)一了C值這一術(shù)語，將其定義為全倍體基因組(Holoploid Genome，染色體數(shù)n)的DNA含量。為避免混淆且加以區(qū)分，又引入Cx值的概念，特指單倍體基因組(Monoploid Genome，染色體數(shù)x)的DNA含量。因此二倍體(2n=2x)的C值與Cx值相等，四倍體(2n=4x)的C值為Cx值的二倍，以此類推。

C值是植物的一項(xiàng)重要特征參數(shù)，與植物的種群進(jìn)化、物種分類與分布、遺傳信息總量等有密切關(guān)系[8]。C值在不同分類學(xué)水平上的變異對研究物種的親緣關(guān)系以及系統(tǒng)發(fā)育具有重要意義，同時(shí)結(jié)合倍性水平分析也可用來鑒定雜交物種[9～11]。每年對已經(jīng)測定出的C值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并收錄到數(shù)據(jù)庫中是一項(xiàng)很有價(jià)值的工作。從2001年9月第一個(gè)被子植物DNA C-值數(shù)據(jù)庫出版以來，新測定出核DNA C-值的種數(shù)以每年高達(dá)10倍的速度不斷增加，至今該版本已更新至8.0(http://data.kew.org/cvalues/)。DNA C-值數(shù)據(jù)庫目前包含8 510種植物的數(shù)據(jù)。它結(jié)合了被子植物DNA C-值數(shù)據(jù)庫(8.0，2012年12月)、裸子植物DNA C-值數(shù)據(jù)庫(5.0，2012年12月)，蕨類植物DNA C-值數(shù)據(jù)庫(5.0，2012年12月)，苔蘚植物DNA C-值數(shù)據(jù)庫(3.0，2010年12月)，以及藻類DNA C-值數(shù)據(jù)庫(1.0，2004)中所有的C值數(shù)據(jù)，方便科研工作者查詢與分析。

測定C值的方法主要有Feulgen顯微密度法，流式細(xì)胞術(shù)(FCM)，化學(xué)提取法、復(fù)性動(dòng)力學(xué)法、脈沖場凝膠電泳以及全基因組測序等8種[12～13]。流式細(xì)胞術(shù)以其操作簡單、結(jié)果可信等優(yōu)點(diǎn)被越來越多的學(xué)者應(yīng)用到植物C值測定中[14]。由于G0/G1期的DNA含量(2C值)可反映該細(xì)胞的倍性水平，因此利用流式細(xì)胞術(shù)測得植物C值的同時(shí)可以獲得其倍性結(jié)果。在被子植物C值數(shù)據(jù)庫中，僅收錄了5種木蘭科植物的C值，包括北美鵝掌楸(Liriodendrontulipifera)，日本玉蘭(Magnoliakobus)，廣玉蘭(M.grandiflora)，紫玉蘭(M.liliiflora)和二喬玉蘭(M.soulangiana)。其中廣玉蘭和紫玉蘭的C值通過流式細(xì)胞術(shù)測定，其他3種植物的C值由顯微密度法測定。目前對木蘭科植物倍性分析主要依靠染色體計(jì)數(shù)法。王亞玲等[15]對木蘭科13個(gè)分類群和12個(gè)雜交組合的染色體數(shù)目進(jìn)行了研究，其中落葉木蓮(Manglietiadecidua)、香港木蘭(Magnoliachampionii)、馨香玉蘭(M.odoratissima)、香玉蘭(M.guangnanensis)等12個(gè)種的染色體數(shù)目為首次報(bào)道。龔洵等[16]研究了木蘭屬和含笑屬間兩個(gè)雜交組合后代的染色體，發(fā)現(xiàn)四倍體紫玉蘭(M.liliiflora)和二倍體云南含笑(Micheliayunnanensis)的雜交后代染色體數(shù)目為2n=3x=57，從而支持含笑屬與木蘭屬玉蘭亞屬具有較近親緣關(guān)系的觀點(diǎn)。孟愛平等[17]對中國木蘭科11屬40種進(jìn)行了核型研究，所研究的20種木蓮屬(Manglietia)植物均為二倍體，已觀察的含笑屬均為二倍體?，F(xiàn)在木蘭科植物染色體計(jì)數(shù)約達(dá)13屬106種[15]。進(jìn)行木蘭科植物的C值和倍性鑒定對木蘭科的系統(tǒng)分類學(xué)、系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、生態(tài)與環(huán)境、基因組學(xué)、物種保護(hù)、細(xì)胞分子生物學(xué)以及生理學(xué)等各學(xué)科領(lǐng)域都具有十分重要的指導(dǎo)意義。本研究以紫玉蘭為內(nèi)標(biāo)或外標(biāo)，利用流式細(xì)胞術(shù)測定了雜交馬褂木(Liriodendronchinense×tulipifera)、深山含笑(Micheliamaudiae)、長蕊含笑(M.longistamina)、廣玉蘭(Magnoliagrandiflora)以及二喬玉蘭(M.soulangeana)5種木蘭科植物的C值及倍性。

1 材料與方法

1.1 材料

以四倍體紫玉蘭為標(biāo)樣，以雜交馬褂木、深山含笑、長蕊含笑、廣玉蘭以及二喬玉蘭為研究對象，采用芽內(nèi)未展開的幼葉為供試材料，采樣后立即進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)分析。樣品均采自南京林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)。

1.2 方法

1.2.1 細(xì)胞核懸液制備

待測樣品和標(biāo)樣的芽內(nèi)幼葉各取0.05 g放入預(yù)冷的培養(yǎng)皿里，加入預(yù)冷的LB01解離液[18](15 mmol·L-1Tris，2 mmol·L-1EDTA-Na2，0.5 mmol·L-1四鹽酸精胺，80 mmol·L-1KCl，20 mmol·L-1NaCl，15 mmol·L-1β-巰基乙醇，0.1%(v/v)TritonX-100，pH 7.5)1 mL，用鋒利刀片將組織切碎，用40 μm的濾網(wǎng)過濾，即得細(xì)胞核懸液。整個(gè)過程在冰上完成。

另取5個(gè)待測樣品和一個(gè)標(biāo)樣的芽內(nèi)幼葉各0.05 g，以同樣的方法制備細(xì)胞核懸液作為空白對照；以紫玉蘭作內(nèi)標(biāo)時(shí)，分別取5個(gè)待測樣品各0.05 g以上述方法制備細(xì)胞核懸液后與紫玉蘭細(xì)胞核懸液混合進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)分析。

1.2.2 DNA染色

將得到的細(xì)胞核懸液于4℃，1 000 r·min-1，離心5 min，棄上清液。在沉淀中加入500 μL預(yù)冷的PI-RNase染液[19]，置于4℃冰箱避光染色15～30 min；空白對照組在沉淀中加入500 μL預(yù)冷的RNA酶液，置于4℃冰箱避光放置15～30 min。

1.2.3 流式細(xì)胞儀檢測

利用BD InfluxTM流式細(xì)胞儀對經(jīng)染色后的細(xì)胞核懸液樣品上機(jī)檢測，采用488 nm藍(lán)光激發(fā)，收集5 000～10 000個(gè)顆粒。使用BD FACSTMSortware 1.0.0.650分析軟件作圖分析。待測樣品的DNA-C值和倍性按照以下公式[20]計(jì)算：

2 結(jié)果與分析

2.1 目標(biāo)樣品峰的確定

將空白對照組與樣品組在相同儀器狀態(tài)下上機(jī)檢測，以排除細(xì)胞自發(fā)熒光的干擾。如圖1所示，左圖為紫玉蘭空白對照，右圖為染色后的紫玉蘭。由圖可見，對照只有碎片峰而沒有目標(biāo)樣品峰，染色后的紫玉蘭出現(xiàn)清晰的G0/G1期峰圖，而且S期及G2/M期細(xì)胞分布狀態(tài)均可以觀察到。流式分析的準(zhǔn)確性一般以變異系數(shù)(CV)來表示，CV值越小，峰圖結(jié)果分析就越準(zhǔn)確。一般來說CV值小于5%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才可信，但由于植物組織的樣品制備難度較大，CV值可控制在8%以內(nèi)[21]。待測樣品的目標(biāo)峰圖確定方法同上。

2.2 5種木蘭科植物的C值及倍性

圖2為5種木蘭科植物的流式細(xì)胞術(shù)測定結(jié)果，分別比較各樣品與紫玉蘭的G0/G1期峰值相對位置，可以得出它們的2C值與倍性結(jié)果，進(jìn)而可以計(jì)算得到1C值與1Cx值。從被子植物C值數(shù)據(jù)庫中查得紫玉蘭的C值為4.95 pg，據(jù)此可計(jì)算得出5種木蘭科植物的C值及倍性結(jié)果(表1)。5種植物的DNA-C值各不相同，最大的是廣玉蘭，最小的是雜交馬褂木。根據(jù)植物C值大小的5個(gè)等級(jí)：很小(≤1.4 pg)、小(≤3.5 pg)、中等(>3.5，<14.0 pg)、大(≥14.0 pg)、很大(≥35.0 pg)[22]，該5種木蘭科植物C值大小屬于小到中等水平。由全倍體基因組大小2C值除以倍性可以得到基礎(chǔ)基因組大小1Cx值，其范圍是1.97～2.72 pg，除了深山含笑的1Cx值大小與紫玉蘭相同之外，其他種的1Cx值皆有差異，表明其基礎(chǔ)基因組大小存在一定程度的變異。

圖1 紫玉蘭的流式直方圖Fig.1 The FCM histogram of M.liliiflora

種名SpeciesDNA?C值DNA?Cvalue(pg)DNA?2C值DNA?2Cvalue(pg)倍性PloidylevelCx值Cxvalue(pg)已報(bào)道C值Cvalueinpreviouswork(pg)紫玉蘭Magnolialiliiflora?4．959．902n=4x2．484．56[23]，5．09[24]雜交馬褂木Liriodendronchinense×tulipifera1．973．942n=2x1．97N深山含笑Micheliamaudiae2．484．962n=2x2．482．28[23]，1．76[24]長蕊含笑Michelialongistamina2．725．432n=2x2．72N廣玉蘭Magnoliagrandiflora6．9213．832n=6x2．315．61[23]，6．81[24]，4．53?二喬玉蘭Magnoliasoulangeana4．599．182n=4x2．305．50[24]，5．98?

注：*C值數(shù)據(jù)庫(http://data.kew.org/cvalues)；N.尚未報(bào)道

Note:*the database of C-value(http://data.kew.org/cvalues)；N.Has not been reported

圖2 以紫玉蘭為對照5種木蘭科植物的流式直方圖Fig.2 Controlled by M.liliiflora,the FCM histogram of five species in Magnoliaceae

3 討論

對于同一種植物而言，由于采用不同的標(biāo)樣、解離液、材料類型、染色方法、流式細(xì)胞儀和畫圖軟件，C值測定值都會(huì)有所不同[25]。本研究采用的標(biāo)樣與待測樣品同屬一科，細(xì)胞核含量相近，滿足內(nèi)標(biāo)法參照樣本的選擇條件[19]。以紫玉蘭為內(nèi)標(biāo)，雜交馬褂木與深山含笑的流式峰圖如圖1中A與B所示，目標(biāo)樣本峰同參照樣本峰均不重疊，且CV值均小于6%，結(jié)果比較可靠。本研究也對長蕊含笑、廣玉蘭及二喬玉蘭3種植物嘗試過紫玉蘭內(nèi)標(biāo)法，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)樣本峰均與參照樣本峰部分重疊，故改用外標(biāo)法來測定其C值與倍性。外標(biāo)法在進(jìn)行常規(guī)的倍性分析與細(xì)胞核DNA含量測定時(shí)沒有內(nèi)標(biāo)法精確，因此通過預(yù)實(shí)驗(yàn)提高外標(biāo)法的實(shí)驗(yàn)精確度尤為重要。選擇合適的解離液、材料類型、保存方法及材料用量等可以有效提高實(shí)驗(yàn)精確度。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)得出：解離液采用LB01，實(shí)驗(yàn)材料選擇未展開的芽內(nèi)幼葉，采樣后立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)且材料用量0.05 g可以有效減少實(shí)驗(yàn)誤差。為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度，所有樣本均采用相同染色液(PI)，并加入RNA酶，以排除RNA的干擾。染色溫度控制在4℃左右，從而增強(qiáng)熒光染料結(jié)合的穩(wěn)定性，減少熒光損耗。此外，每個(gè)樣品采集5 000～10 000個(gè)細(xì)胞，變異系數(shù)最大不能超過8%，盡量控制在5%左右，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。國內(nèi)外對木蘭科植物的細(xì)胞學(xué)研究主要集中在核型分析上，其倍性水平大多已知，而關(guān)于DNA-C值的報(bào)道相對較少。木蘭科核型研究表明[26]，除木蘭屬有二倍體、三倍體、四倍體、五倍體和六倍體外，其他屬都為二倍體。本研究所得兩種含笑屬植物以及雜交馬褂木的流式結(jié)果均為二倍體，木蘭屬植物二喬玉蘭和廣玉蘭分別為四倍體和六倍體，與報(bào)道相符。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，深山含笑的C值為2.28 pg[23]或1.76 pg[24]，本研究測得的結(jié)果為2.48 pg；廣玉蘭C值測定結(jié)果為6.92 pg，文獻(xiàn)報(bào)道其值為5.61 pg[23]或6.81 pg[24]，均比被子植物C值數(shù)據(jù)庫中收錄的廣玉蘭C值4.53 pg大；數(shù)據(jù)庫中收錄的二喬玉蘭C值為5.98 pg，另有文獻(xiàn)報(bào)道其值為5.50 pg[24]，而本研究測得的二喬玉蘭C值偏小，為4.59 pg。究其原因，可能是由于不同的操作方法導(dǎo)致了測定結(jié)果的差異。除此之外，二喬玉蘭為雜交種，在園林上栽培品種繁多，不同品種的C值可能存在一定的差異[27]。而且不同植物材料由于生境的不同C值也可能會(huì)發(fā)生變異，如Price等[28]測定了向日葵(Helianthusannuus)在不同光照條件下植株不同器官的核DNA-C值，發(fā)現(xiàn)在裸露的有直射光照的樣地上，向日葵葉片DNA C-值為6.56±0.06 pg，半蔭條件(從附近區(qū)域接收直射光和散射光)下向日葵葉片核DNA含量為6.21±0.07 pg。

Leitch等[29]由整個(gè)陸生植物基因組大小比較研究得出植物基因組大小進(jìn)化趨勢是朝著增大的方向進(jìn)行。從木蘭科內(nèi)各屬種的系統(tǒng)進(jìn)化角度分析，是否也符合這種趨勢呢？木蓮屬是木蘭科最原始的類群，Parris等[23]測定的10種木蓮屬植物平均C值為2.44 pg；鵝掌楸屬是木蘭科最進(jìn)化的類群，該屬3個(gè)種的平均C值為1.80 pg。木蘭屬的界限歷來是木蘭科分類中爭議的焦點(diǎn)，分子研究表明玉蘭亞屬與含笑屬親緣關(guān)系較其與木蘭亞屬更近[30]。木蘭亞屬(Subgen.Magnolia，)為較原始的類群，16種該亞屬植物的平均C值為2.68 pg[23]；而玉蘭亞屬(Subgen.Yulania)為較進(jìn)化的類群，14種玉蘭亞屬植物的平均C值為4.07 pg[23]。含笑屬為較進(jìn)化類群，19種含笑屬植物的C值平均數(shù)為2.31 pg[23]。2種擬單性木蘭屬植物的平均C值為6.02 pg[24]，該屬是木蘭科中兩性花向單性花過渡的中間類群[31]。根據(jù)葉江林等[24]的研究，古老種蓋裂木(Talaumahodgsoni)的C值為2.95 pg，進(jìn)化種合果木(Paramicheliabaillonii)與觀光木(Tsoongiodendronodorum)的C值分別為2.67與2.09 pg。由此可見，在木蘭科中，基因組大小的進(jìn)化趨勢總體上是從大到小，但這種趨勢是否正確需要更多數(shù)據(jù)來進(jìn)一步探索。

1.劉玉壺.木蘭科植物及其珍稀瀕危種類的遷地保護(hù)[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào),1997,5(2):1-12.

Liu Y H.Ex situ conservation of Magnoliaceae including its rare and endangered species[J].Journal of Tropical and Subtropical Botany,1997,5(2):1-12.

2.方炎明.植物學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2005:284.

Fang Y M.Botany[M].Beijing:China forestry publishing house,2005:284.

3.王獻(xiàn)溥,蔣高明.中國木蘭科植物受威脅的狀況及其保護(hù)措施[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2001,10(4):43-47.

Wang X P,Jiang G M.The threatened status and protected measures of Magnoliaceae species in China[J].Journal of Plant Resources and Environment,2001,10(4):43-47.

4.Bai C K,Alverson W S,Follansbee A,et al.New reports of nuclear DNA content for 407 vascular plant taxa from the United States[J].Annals of Botany,2012,110(8):1623-1629.

5.Lysák M A,Dole?elova M,Horry J P,et al.Flow cytometric analysis of muclear DNA content inMusa[J].Thero Appl Genet,1999,98:1344-1350.

6.Arumuganathan K,Earle E D.Nuclear DNA content of some important plant species[J].Plant Molecular Biology Reporter,1991,9(3):208-218.

7.Greilhuber J,Dole?el J,Lysák M A,et al.The origin,evolution and proposed stabilization of the terms‘genome size’and ‘C-value’ to describe nuclear DNA contents[J].Annals of Botany,2005,95:255-260.

8.柳覲,孔廣紅,等.基于流式細(xì)胞術(shù)的澳洲堅(jiān)果基因組C值測定[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2013,29(34):96-101.

Liu J,Kong G H,Ni S B,et al.Estimation of genomic C value ofMacadamiaintegrifoliaspp.by flow cytometry[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2013,29(34):96-101.

9.Chen G Q,Guo S L,Yin L P.Applying DNA C-values to evaluate invasiveness of angiosperms:validity and limitation[J].Biological Invasions,2010,12(5):1335-1348.

10.Hui H,Yan T,Zhang Q J,et al.Genome size variation among and withinCamelliaspecies by using flow cytometric analysis[J].PLoS ONE,2013,8(5):1-12.

11.施春暉,徐蘭蘭,王曉慶,等.流式細(xì)胞儀鑒定獼猴桃倍性技術(shù)研究[J].植物研究,2014,34(6):845-849.

Shi C H,Xu L L,Wang X Q,et al.Identification of kiwifruit ploidy using flow cytometry[J].Bulletin of Botanical Research,2014,34(6):845-849.

12.Bennett M D,Leitch I J.Nuclear DNA amounts in angiosperms:targets,trends and tomorrow[J].Annals of Botany,2011,107(3):467-590.

13.Dole?el J,Greilhuber J,Suda J.Estimation of nuclear DNA content in plants using flow cytometry[J].Nature Protocols,2007,2(9):2233-2244.

14.Galbraith D.Simultaneous flow cytometric quantification of plant nuclear DNA contents over the full range of described angiosperm 2C values [J].Cytometry Part A,2009,75A:692-698.

15.王亞玲,張壽洲,李勇,等.木蘭科13個(gè)分類群和12個(gè)雜交組合的染色體數(shù)目[J].植物分類學(xué)報(bào),2005,43(6):545-551.

Wang Y L,Zhang S Z,Li Y,et al.Chromosome numbers of 13 taxa and 12 crossing combinations in Magnoliaceae[J].Acta Phytotaxonomica Sinica,2005,43(6):545-551.

16.龔洵,張國莉,潘躍芝.木蘭科兩個(gè)雜交組合的細(xì)胞學(xué)研究[J].園藝學(xué)報(bào),2003,30(5):615-617.

Gong X,Zhang G L,Pan Y Z.A cytological study on two hybridized combinations of Magnoliaceae[J].Acta Horticulturae Sinica,2003,30(5):615-617.

17.孟愛平,王恒昌,李建強(qiáng),等.中國木蘭科11屬40種植物的核形態(tài)研究[J].植物分類學(xué)報(bào),2006,44(1):47-63.

Meng A P,Wang H C,Li J Q,et al.A karyomorphological study of 40 species in 11 genera of the Magnoliaceae from China[J].Acta Phytotaxonomica Sinica,2006,44(1):47-63.

18.方其,印麗萍,郭水良.應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)測定植物DNA C-值的實(shí)驗(yàn)方法研究[J].植物檢疫,2011,25(2):40-44.

Fang Q,Yin L P,Guo S.On method of application of flow cytometry to determine plant DNA C-value[J].Plant Quarantine,2011,25(2):40-44.

19.田新民,周香艷,弓娜.流式細(xì)胞術(shù)在植物學(xué)研究中的應(yīng)用—檢測植物核DNA含量和倍性水平[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(9):21-27.

Tian X M,Zhou X Y,Gong N.Applications of flow cytometry in plant research-analysis of nuclear DNA content and ploidy level in plant cells[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2011,27(9):21-27.

20.Yan J J,Zhang J B,Sun K Y,et al.Ploidy level and DNA content ofErianthusarundinaceusas determined by flow cytometry and the association with biological characteristics[J].PLoS ONE,2016,11(3):1-14.

21.李彩琴,王澤槐,徐詠珊,等.流式細(xì)胞術(shù)細(xì)胞核分離緩沖液的改良及大、小果型荔枝幼果和果皮細(xì)胞分裂活性比較[J].園藝學(xué)報(bào),2011,38(9):1781-1790.

Li C Q,Wang Z H,Xu Y S,et al.Improvement of the cell nuclei suspensions for flow cytometry and comparison on the cell division activity of litchi fruitlet and pericarp which having different final fruit size[J].Acta Horticulturae Sinica,2011,38(9):1781-1790.

22.Ilia J,Mark W,Michael D.Phylogenetic analysis of DNA C-values provides evidence for a small ancestral genome size in flowering plants [J].Annals of Botany,1998,82(Supplement A):85-94.

23.Parris J K,Ranney T G,Knap H T,et al.Ploidy levels,relative genome sizes,and base pair composition inMagnolia[J].Journal of the American Society for Horticultural Science,2010,135(6):533-547.

24.葉林江,張志榮,孫志霞,等.木蘭科主要屬種核DNA含量(2C值)的檢測[J].植物分類與資源學(xué)報(bào),2015,37(5):605-610.

Ye J L,Zhang Z R,Sun Z X,et al.The determination of nuclear DNA content(2C-value) on some representative genus and species of Magnoliaceae[J].Plant Diversity and Resources,2015,37(5):605-610.

25.吳麗萍,唐巖,李穎岳,等.棗和酸棗基因組大小測定[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(3):77-83.

Wu L P,Tang Y,Li Y Y,et al.Estimation of genome size ofZiziphusjujubaandZ.acdiojujuba[J].Journal of Beijing Forestry University,2013,35(3):77-83.

26.張新華,夏念和.木蘭科植物染色體數(shù)目報(bào)道[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào),2005,13(6):516-518.

Zhang X H,Xia N H.Chromosome numbers of five species and one hybrid in Magnoliaceae[J].Acta Phytotaxonomica Sinica,2005,13(6):516-518.

27.沈慧,黃建,佟巖,等.棗基因組大小研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2016,31(3):138-142.

Shen H,Huang J,Tong Y,et al.Comparative analysis of genome sizes of Chinese jujube[J].Journal of Northwest Forestry University,2016,31(3):138-142.

28.Price H J,Morgan P W,Johnston J S.Environmentally correlated variation in 2C nuclear DNA C-content measurements inHelianthusannuusL.[J].Annals of Botany,1998,82(Supplement A):95-98.

29.Leitch I J,Soltis D E,Soltis P S,et al.Evolution of DNA amounts across land plants(Embryophyta)[J].Annals of Botany,2005,95(1):207-217.

30.Figar R B.Proleptic branch initiation inMicheliaandMagnoliasubgenusYulaniaprovides basis for combinations in subfamily Magnolioideae[A].//Liu Y H.Proceedings of the international symposium on the family Magnoliaceae[C].Beijing:Science Press,2000:14-25.

31.王亞玲,崔鐵成,張壽洲.木蘭科植物系統(tǒng)學(xué)研究進(jìn)展[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2003,18(2):22-28.

Wang Y L,Cui T C,Zhang S Z.The Studying Progress of Classification in Magnoliaceae[J].Journal of Northwest Forestry University,2003,18(2):22-28.

introduction：ZHAO Qing(1991—),female,graduate,major in plant physiology and biochemistry.

date:2016-09-06

AnalysisofDNAC-valueandPloidyofFiveSpeciesinMagnoliaceae

ZHAO Qing1ZHANG Qiang1ZHOU Peng2LIN Feng3FANG Yan-Ming1*

(1.College of Biology and the Environment,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037；2.Jiangsu Academy of Forestry,Nanjing 211153；3.Advanced Analysis and Testing Center,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037)

In this study, the C-value and ploidy of five species in Magnoliaceae was estimated by flow cytometry usingMagnolialiliifloraas the reference. The results showed that the two species ofMicheliaare diploid,Magnoliagrandiflorais hexaploid, andM.soulangeanais tetraploid. The C-Values of five species are different from each other. The C-value ofM.grandiflorais the largest among the five species investigated, while the C-value ofLiriodendronchinense×tulipiferais the smallest. The sizes of C-values of the five species are small to medium level.

flow cytometry;C-value;ploidy;Magnoliaceae

趙青(1991—)，女，碩士研究生，主要從事植物生理生化方面的研究。

* 通信作者：E-mail：jwu4@njfu.edu.cn

2016-09-06

* Corresponding author：E-mail：jwu4@njfu.edu.cn

Q949.747.1

A

10.7525/j.issn.1673-5102.2016.06.008