李慧敏， 周 偉， 宋春鳳

〔江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園) 江蘇省植物資源研究與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 江蘇 南京 210014〕

囊瓣芹屬(PternopetalumFranch.)是傘形科(Apiaceae)芹亞科(Apioideae)的大屬之一，全世界有20～30種[1]39，[2]85。中國(guó)有23種，其中19種為特有種，集中分布于四川西部、云南西北部和西藏東南部的橫斷山區(qū)[3]。該屬種類的小傘形花序常具2或3朵花，且花瓣基部腫大成囊狀，這2個(gè)顯著的形態(tài)學(xué)特征使得囊瓣芹屬植物在傘形科內(nèi)較易識(shí)別，被眾多學(xué)者認(rèn)為是較為自然的類群[2]86，[4-5]。潘澤惠等[6]和Wang[7]認(rèn)為，橫斷山區(qū)既是中國(guó)傘形科特有屬的起源和分化中心，也是全球囊瓣芹屬植物多樣性的分布中心，因此，該屬被認(rèn)為是傘形科植物區(qū)系多樣化在橫斷山區(qū)的重要代表之一[7]。

細(xì)胞學(xué)資料在分類學(xué)和系統(tǒng)學(xué)研究中具有極為重要的價(jià)值[8]124，[9]，對(duì)囊瓣芹屬植物進(jìn)行細(xì)胞學(xué)研究有助于了解傘形科物種的分化及分布格局，但目前僅見囊瓣芹屬2個(gè)種類染色體數(shù)目的報(bào)道[10]20，[11]。作者對(duì)采自四川峨眉山的囊瓣芹屬種類散血芹〔P.botrychioides(Dunn) Hand.-Mazz.〕和寬葉散血芹〔P.latipinnulatum(Shan) J. B. Tan et X. J. He〕的染色體數(shù)目和核型進(jìn)行了研究和比較，以期充實(shí)囊瓣芹屬種類的細(xì)胞學(xué)研究數(shù)據(jù)，為該屬的屬下分類處理提供基礎(chǔ)研究資料。

1 材料和方法

1.1 材料

供試散血芹和寬葉散血芹均采自四川峨眉山，憑證標(biāo)本采集號(hào)分別為“李慧敏，周偉 1042”和“李慧敏，周偉 1053”，憑證標(biāo)本均保存于江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所標(biāo)本館(NAS)。分別挖取2個(gè)種類的實(shí)生苗并移栽至江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所苗圃內(nèi)，供試。

1.2 方法

參考文獻(xiàn)[12]中的方法對(duì)根尖細(xì)胞進(jìn)行處理，僅在處理試劑和處理時(shí)間上稍作修改，具體過程如下：分別在散血芹和寬葉散血芹的實(shí)生苗上取生長(zhǎng)旺盛、長(zhǎng)約1 cm的根尖，置于V(質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%秋水仙素)∶V(0.002 mol·L-18-羥基喹啉)=1∶1的混合液中，室溫預(yù)處理3.5 h；再用清水漂洗3次后，置于卡諾氏固定液〔V(無水乙醇)∶V(冰乙酸)=3∶1〕中，于4 ℃條件下固定6 h；然后用清水漂洗3次，置于37 ℃恒溫水浴條件下，用V(1 mol·L-1HCl)∶V(體積分?jǐn)?shù)45%冰乙酸)=1∶1的混合液解離45 min；最后用清水漂洗3次，并采用改良石碳酸品紅染色4 h，常規(guī)壓片法[13]壓片。

用Nikon ECLIPSE Ci-S系統(tǒng)生物顯微鏡(日本Nikon公司)進(jìn)行觀察，用Nikon Ds-Fi2照相系統(tǒng)(日本Nikon公司)進(jìn)行拍攝。每個(gè)種類至少取2個(gè)根尖，分別選擇5和10個(gè)染色體清晰、分散良好的中期分裂相進(jìn)行觀察、計(jì)數(shù)和拍照。分別參照Levan等[14]和Stebbins[8]88的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行染色體分類和核型分析，并采用Zarco[15]的方法計(jì)算染色體不對(duì)稱指數(shù)。

2 結(jié)果和分析

散血芹和寬葉散血芹根尖細(xì)胞的中期染色體形態(tài)特征和核型見圖1；染色體核型模式圖見圖2。

散血芹根尖細(xì)胞的染色體數(shù)目為33，染色體基數(shù)為x=11(圖1-A)；核型公式為2n=3x=21m+9sm+3st(圖1-C)；染色體長(zhǎng)度為2.60～4.89 μm，染色體組總長(zhǎng)度為117.60 μm；染色體間不對(duì)稱指數(shù)為0.36，染色體內(nèi)不對(duì)稱指數(shù)為0.14；染色體從大至小逐漸過渡，未見明顯二型性，核型不對(duì)稱性為2A型(圖2-A)；未見隨體。

圖1 散血芹(A，C)和寬葉散血芹(B，D)根尖細(xì)胞染色體的形態(tài)特征和核型

圖2 散血芹(A)和寬葉散血芹(B)根尖細(xì)胞的染色體核型模式圖

寬葉散血芹根尖細(xì)胞的染色體數(shù)目為33，染色體基數(shù)為x=11(圖1-B)；核型公式為2n=3x=21m+9sm+3st(圖1-D)；染色體長(zhǎng)度為2.97～4.42 μm，染色體組總長(zhǎng)度為122.06 μm；染色體間不對(duì)稱指數(shù)為0.33，染色體內(nèi)不對(duì)稱指數(shù)為0.12，其中22～24號(hào)染色體的臂比值小于或等于3，屬于sm染色體或處于sm至st染色體的臨界值；染色體從大至小逐漸過渡，未見明顯二型性，核型不對(duì)稱性為2A型(圖2-B)；未見隨體。

3 討論和結(jié)論

作為同屬種類，散血芹和寬葉散血芹的體細(xì)胞染色體核型具有明顯的相似性，即染色體數(shù)目均為33、染色體基數(shù)均為x=11、核型公式均為2n=21m+9sm+3st；二者的染色體形態(tài)均從大至小逐漸變化，未出現(xiàn)明顯的二型性，核型不對(duì)稱性均為2A型；均沒有觀察到隨體。但這2個(gè)種類的體細(xì)胞染色體核型也存在差異：寬葉散血芹的22～24號(hào)染色體的臂比值小于或等于3，處于臨界值；而散血芹的22～24號(hào)染色體的臂比值為1.8～2.6。根據(jù)Stebbins[8]90的“染色體的進(jìn)化是向核型不對(duì)稱性減弱的方向演化”這一觀點(diǎn)，推測(cè)寬葉散血芹的染色體核型特征較散血芹進(jìn)化。

《中國(guó)植物志》[1]45和《Flora of China》[2]88均將寬葉散血芹處理為散血芹的變種，而Wang[7]則將寬葉散血芹處理為散血芹的異名，但Tan等[16]又將寬葉散血芹提升為種。散血芹和寬葉散血芹的染色體數(shù)目相同、核型相似，傘形科其他屬種類間也存在這一現(xiàn)象，如玉龍藁本〔Ligusticumrechingerianum(Leute) R. H. Shan et F. T. Pu〕、抽葶藁本(L.scapiformeWolff)和川滇藁本(L.sikiangenseHiroe)的染色體數(shù)目和核型均一致[10]16-18，因此，應(yīng)結(jié)合細(xì)胞學(xué)研究結(jié)果，依據(jù)形態(tài)學(xué)、孢粉學(xué)和分子生物學(xué)以及地理分布等多學(xué)科證據(jù)對(duì)散血芹和寬葉散血芹進(jìn)行分類處理。與寬葉散血芹不同，散血芹的莖生葉基部楔形，末回裂片羽狀且頂端有尾，而且二者的居群間斷分布，因此，結(jié)合野外形態(tài)觀察和地理分布考證結(jié)果，作者支持Tan等[16]將散血芹和寬葉散血芹劃分成2個(gè)種的分類處理。

秦慧貞等[17]認(rèn)為，不同的染色體基數(shù)對(duì)傘形科茴芹屬(PimpinellaLinn.)種類的分組可能有一定的意義。散血芹和寬葉散血芹的染色體數(shù)目為33，染色體基數(shù)為x=11，屬于囊瓣芹屬的齒棱組(Pternopetalumsect.DenterioideaeH. Wolff)[1]39-41；而同屬種類心果囊瓣芹〔P.cardiocarpum(Franch.) Hand.-Mazz.〕和瀾滄囊瓣芹〔P.delavayi(Franch.) Hand.-Mazz.〕的染色體數(shù)分別為36和18，染色體基數(shù)為x=9[10]20，[11]，這2個(gè)種類屬于囊瓣芹屬的蕨葉組(P. sect.PteridophyllaeH. Wolff)[1]39-41。由此可見，囊瓣芹屬不同組的種類染色體基數(shù)存在差異，這一特征可能對(duì)囊瓣芹屬種類的分組有一定的意義，但有待囊瓣芹屬更多種類的細(xì)胞學(xué)研究結(jié)果加以佐證。