缙云山黄芩属(Scutellaria Lnn.)植物的细胞学与叶表皮微型态分析

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黄芩属(Scutellaria Linn.)隶属于唇形科(Labiatae),中国约有百余种,分布广泛,南北均产。重庆市缙云山分布有4种黄芩属植物,它们分别为:缙云黄芩(Scutellaria tsinyunensisC.Y.Wu et S.Chow)、柳叶红茎黄芩(Scutellariayunnanensis lévl.)、岩藿香(Scutellariafranchetiana Lévl.)、韩信草(Scutellaria indica Linn.),其中缙云黄芩作为重庆市珍稀濒危及特有重点保护野生植物,尤其需要进行大量的科学研究。  本研究对缙云山黄芩属4种植物的染色体核型和叶表皮微形态进行分析,建立了核型公式和核型类型,采用Photoshop6.0软件测量了染色体的长度、叶表皮各单位的长度及面积,并用Excel与绘图工具绘制了其核型模式图,初步分析比较了缙云山4种黄芩属植物的核型结构,亲缘关系与进化关系。主要结果如下:  通过改进植物染色体组的核型分析实验方法,获得一系列适合黄芩属植物的核型分析方法,因为黄芩属种子萌发率低且季节依赖性强,故采用水培扦插生根法获取幼根,待根长至0.5-1cm时拔下;用8-羟基喹啉室温处理6-8h;卡诺氏固定液(冰醋酸∶无水乙醇=1∶3,现配)室温处理12-24h;用改良解离液(浓盐酸∶无水乙醇=1∶1)解离10-20min;浸泡于卡宝品红中过夜染色,制片,镜检,利用Photoshop6.0对染色体进行分离、配对、排列、测量,然后用Excel绘制其核型模式图。  除岩藿香的染色体为24条,染色体组为12对之外,缙云山其他3种黄芩属植物,染色体都是26条,染色体组13对,4种都是二倍体,4种植物均为中部或者近中部着丝点染色体,核型比较对称,属于较原始的类型。缙云黄芩的核型公式为:2n=2x=26=24m+2sm,核型为“1B”型;柳叶红茎黄芩核型公式为:2n=2x=26=26m,核型为“1B”型;岩藿香的核型公式为:2n=2x=24=20m+4sm,核型属于“2B”型;韩信草的核型公式为2n=2x=26=20m+6sm,核型为“2B”型。  通过4种植物核型比较,可以看出缙云黄芩与柳叶红茎黄芩核型为“1B”型,岩藿香和韩信草核型为“2B”型,从而认为韩信草与岩藿香亲缘关系比较近,而缙云黄芩与柳叶红茎黄芩为较接近的一类。  采用徒手撕取法、煮沸撕取法、指甲油印记法获得4种植物的上下表皮细胞,通过镜检拍照,分析其中的各个部分,测量其大小与数量;通过叶表皮微形态的试验结果可以得出:该属4种植物叶表皮形态特征较为相似,4种植物上表皮皆无气孔,表皮细胞的形态差异并不显著,分析结果认为韩信草为4种植物中较为进化的类型;而通过分析下表皮气孔器形态特征及类型得出结论,认为柳叶红茎黄芩的气孔器是较为适应其生境的进化类型,其余三种差别不明显;除柳叶红茎黄芩外,其余3种植物皆有表皮毛,根据分布密度及形态特征可以得出,韩信草的表皮毛特别浓密,推测与其需要适应不同生境以及保持物种旺盛的生命力、繁殖力有关,同时叶表皮微形态研究也证明了韩信草为4种黄芩属植物中较为进化的物种,与核型分析所得结论相互呼应,而柳叶红茎黄芩则表现为较为原始的性状。  通过对核型不对称型及叶表皮细胞各个结构的分析,发现韩信草的地位较进化,岩藿香和缙云黄芩的地位较原始,柳叶红茎黄芩的地位最为原始,缙云山黄芩属4种植物进化程度应为:韩信草>岩藿香>缙云黄芩>柳叶红茎黄芩。  核型分析与叶表皮微形态研究都为以后进一步的研究提供了基本的证据,特别是为地区濒危物种——缙云黄芩的保护、繁殖和研究提供了科学依据。  
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