張付遠(yuǎn),李丹丹,2,宋墩福
(1江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院,江西贛州 341000;2華南農(nóng)業(yè)大學(xué),廣東廣州)
金線蘭屬Anoectochilus Bl.隸屬于蘭科Orchidaceae,該屬植物全世界約有30種,分布于印度、喜馬拉雅山東部、太平洋群島西南部和亞洲南部、東南部到澳大利亞地區(qū);中國(guó)有11種,其中7種為中國(guó)特有[1]。在我國(guó)金線蘭屬植物常被稱為“金線蓮”[2]。金線蓮?fù)ǔS址Q花葉開(kāi)唇蘭、金線蘭、鳥(niǎo)人參,是珍稀名貴中草藥,可全草入藥,性平味甘,清熱涼血,祛風(fēng)利濕,可用于治療支氣管炎、腎炎、結(jié)核性腦膜炎、咳血、小兒急驚風(fēng)、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等癥[3-4]。但是金線蓮對(duì)生態(tài)環(huán)境要求嚴(yán)格,且數(shù)量少,遠(yuǎn)不能滿足需求[5]。因此,國(guó)內(nèi)已通過(guò)組培快繁方法建立無(wú)性系植株,目前對(duì)金線蓮的研究還只限于植物學(xué)描述、資源評(píng)價(jià)、化學(xué)有效成分、藥理機(jī)制、藥效成分的提取工藝、組培快繁、栽培及少部分分子標(biāo)記的研究,曾雅娟等[6](2001)曾有報(bào)道了金線蓮的染色體核型屬不對(duì)稱“2 A”類型,核型公式2n=40=38m+2sm。但是圖像不夠清晰。
為了給金線蓮育種和栽培提供詳細(xì)遺傳背景資料,現(xiàn)對(duì)其染色體進(jìn)行觀察,并在結(jié)合前人染色體制片技術(shù)的基礎(chǔ)上,用金線蓮組培瓶苗莖尖體為材料,得到了簡(jiǎn)單有效穩(wěn)定的染色體制片方法,以期為金線蓮的種質(zhì)資源分類、遺傳關(guān)系遠(yuǎn)近鑒定、種質(zhì)資源創(chuàng)新及利用等提供參考。
本試驗(yàn)所用材料為江西野生金線蓮Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl.組培瓶苗的莖尖,取自江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院花卉中心。
1.2.1 取材。取金線蓮組培幼苗,切取1cm左右長(zhǎng)的莖尖。從8∶30~17∶30,每隔2h取材1次。
1.2.2 預(yù)處理。將根尖置于0.1%的秋水仙素中分別預(yù)處理 1h、2h、4h、6h。
1.2.3 固定保存。將預(yù)處理過(guò)的莖尖放入卡諾液中固定24h,用自來(lái)水沖洗5遍,可以直接進(jìn)行解離,如暫時(shí)不做解離可保存在70%酒精中,于4℃冷藏備用。
1.2.4 解離。固定過(guò)的莖尖置于1mol/LHCl中在60℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行解離,解離時(shí)間設(shè)定為5min、10min和15min。
1.2.5 染色。將解離好的莖尖用蒸餾水沖洗5遍,并用改良的苯酚品紅染色液進(jìn)行染色,染色時(shí)間設(shè)定為4min、8min、16min。
1.2.6 壓片鏡檢。切取莖尖分生區(qū)部分置于載玻片上,蓋上蓋玻片,先用鑷子輕敲,最后用鉛筆的橡皮頭敲蓋玻片使染色體均勻分散。將壓好的片子置于顯微鏡下鏡檢,尋找到清晰的細(xì)胞中期分裂相并拍照取像。
結(jié)果表明,采用改良的苯酚品紅溶液染色4min時(shí),染色體著色比較淺;染色8min時(shí),染色體染色清晰,細(xì)胞質(zhì)不染色或顏色較淡,染色效果較佳;而當(dāng)染色16min時(shí),背景的清晰度較差,較難觀察染色體。
不同解離時(shí)間對(duì)制片效果的影響見(jiàn)表1,結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)1mol/L的HCl在60℃下解離10min時(shí),金線蓮莖尖細(xì)胞分散較好,染色體清晰。解離5min時(shí),染色體互相重疊,無(wú)法清晰分辨染色體。解離15min時(shí),部分細(xì)胞破裂,染色體出現(xiàn)缺失或混雜。
表1 不同解離時(shí)間的效果比較
如表2所示,經(jīng)0.1%的秋水仙素預(yù)處理2h后,可獲得到較多的染色體形態(tài)清晰的中期分裂相細(xì)胞。預(yù)處理1h時(shí),染色體過(guò)長(zhǎng),相互重疊交叉,不利于觀察;預(yù)處理4~6h時(shí)染色體過(guò)分收縮,影響染色體形態(tài)。
表2 不同預(yù)處理時(shí)間的效果比較
觀察不同取材時(shí)間的對(duì)壓片效果的影響(預(yù)處理2h、解離10min、染色8min),統(tǒng)計(jì)處于分裂中期的細(xì)胞所占比例(見(jiàn)表3)。結(jié)果表明金線蓮根尖的最佳取材時(shí)間為9∶30。
表3 不同取材時(shí)間的效果比較
根尖壓片法是植物染色體研究中應(yīng)用最為廣泛的常規(guī)技術(shù),使用莖尖較少,但是金線蓮種子小,選取胚根上的根尖比較難,加上金線蓮大部分采用組培快繁方法,根尖上培養(yǎng)基較難洗干凈,造成取材困難,效果較差。而莖尖比較容易取材,經(jīng)本研究發(fā)現(xiàn)效果較好,可以作為金線蓮染色體制備方法。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,于9∶30切取金線蓮幼苗的莖尖,用0.1%的秋水仙素預(yù)處理2h,經(jīng)卡諾液固定4h后,用 1mol/L HCl于 60℃下解離10min,再用改良的苯酚品紅溶液染色8min后進(jìn)行壓片,能獲得染色體分散良好、形態(tài)清晰的壓片(圖1,400x下拍照觀察)。