中國苔類植物染色體研究.pdf

1、苔蘚植物是一類由水生到陸生過渡的高等植物，生活史中配子體(單倍體)占優(yōu)勢，在植物系統(tǒng)演化中具有特殊的地位。染色體是遺傳信息的載體，染色體數(shù)目和核型信息是植物分類學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)研究的基礎(chǔ)。苔蘚植物染色體數(shù)目和核型等的分析，能為苔蘚植物分類學(xué)和細(xì)胞學(xué)提供原始數(shù)據(jù)，揭示該類群的染色體結(jié)構(gòu)差異，并為討論苔蘚植物的分類和系統(tǒng)進(jìn)化提供重要依據(jù)。然而因?yàn)樘μ\植物個(gè)體非常小，沒有有絲分裂非?；钴S的根尖和莖尖分生組織，并且苔蘚植物的染色體很小，縊痕和

2、次級縊痕不明顯。這給苔蘚植物的染色體研究帶來了很大困難，使得許多苔蘚植物細(xì)胞學(xué)問題懸而未決。目前全世界目前約有2，3000種苔蘚植物，但僅有不到10％的苔蘚植物有染色體資料報(bào)道，在我國僅有157種苔蘚植物有染色體報(bào)道(51種苔類，106種蘚類)，這僅占我國苔蘚資源的4.7％。我國是苔蘚植物多樣性最豐富的國家之一，苔類植物有1200種，約100個(gè)我國特有種。因此開展我國苔類植物染色體研究具有非常重要的科學(xué)意義。 在2003年12月

3、－2007年2月之間通過在海南霸王嶺、海南吊羅山、廣西貓兒山、浙江天目山、浙江嵊州、陜西太白山以及新加坡采集和固定標(biāo)本，筆者利用植物染色體制片技術(shù)對121種苔類植物(中國產(chǎn)115種，新加坡產(chǎn)10種)進(jìn)行了染色體計(jì)數(shù)，首次報(bào)道57種苔類植物的染色體數(shù)目，填補(bǔ)了6個(gè)屬的染色體研究的空白(Colura管葉苔屬，Lepidolefeunea指鱗苔屬，Notoscyphus假蒴苞苔屬，Podomitrium 足帶苔屬，Schiffneriolij

4、eunea希福尼鱗苔屬，Tuyamaella鞍葉苔屬)。對47種(16科29屬)苔類植物進(jìn)行了核型分析，并將在維管植物中運(yùn)用最為普遍的核型分析方法(核型分類和核型不對稱系數(shù))首次應(yīng)用到苔蘚植物的核型分析中，并探討了這兩種核型分析方法在苔蘚植物核型分析中的參考價(jià)值。 通過對121種苔類植物的染色體研究發(fā)現(xiàn)，苔類植物的染色體數(shù)目較為保守，多數(shù)為n=8，9，10；葉狀體苔類植物中n=8，9，10都有發(fā)現(xiàn)。莖葉體苔類植物只有2個(gè)種染色體

5、數(shù)目為n=10，其它大部分莖葉體苔類植物的染色體為n=8或n=9或n=8和n=9。同時(shí)發(fā)現(xiàn)具有兩種染色體數(shù)目的種也占一定比例，但在在植物表型上未發(fā)現(xiàn)任何變異。對于這種種內(nèi)多倍化和非整倍性現(xiàn)象與植物表型之間的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。 通過比較121種苔類植物染色體的絕對長度，并對苔類植物幾個(gè)大的類群之間的親緣關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果與最新的分子證據(jù)顯示的苔類植物分子系統(tǒng)樹和苔類植物系統(tǒng)演化關(guān)系基本對應(yīng)，因此筆者認(rèn)為同其他高等植物類群一樣，

6、在苔類植物中隨著進(jìn)化水平的提升，染色體變小。了解不同類群之間染色體大小的差異在分類和進(jìn)化研究上中是具有一定的意義。 本文對47種苔類植物進(jìn)行了核型分析，染色體大小，著絲點(diǎn)位置，最大染色體與最小染色體的比值(Lt/St)，核型類型和核型不對稱性系數(shù)的結(jié)果均表明，苔類植物具有豐富的核型多樣性。在苔類植物類群中，隨著染色體絕對長度的減小，核型多樣性也大大提高。 依據(jù)所有出版的文獻(xiàn)，成功構(gòu)建了首個(gè)世界苔蘚植物染色體數(shù)目數(shù)據(jù)庫，為