Исследование кариотипа Iris pumila L. Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Savidan Y.H. Transfer of apomixes through wide crosses // The Flowering of Apomixis: From Mechanisms to Genetic Engineering. Mexico, 2001. P. 153-167.

3rd Int. Apomixis Conf. Abstr. Wernigerode, Germany, 22 June - 1 July, 2007. Wernigerode, 2007. 132 p.

Vielle Calzada J.-Ph., Crane Ch.F., Stelly D.M. Apomixis: the asexual revolution// Science. 1996. Vol. 274, № 5291. P. 1322-1323.

УДК 576.316.7

ИССЛЕДОВАНИЕ КАРИОТИПА Iris Pumila L.

Э.А. Муратова, H.A. Калашник

Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН 450080, Уфа, Полярная, 8 e-mail: [email protected]

Iris pumila L. (Ирис низкий) - короткокорневищный вегетативно малоподвижный травянистый многолетник. В Ботанический сад-институт УНЦ РАН был перенесен из дикой природы Республики Башкортостан и Оренбургской области.

Целью данной работы является проведение кариологических исследований Iris pumila.

Кариологическое исследование этого вида указывает на наличие разнохромосомного диплоидного набора. По некоторым литературным данным, соматическое число хромосом I. pumila равно 36 (Simonet, 1934; Чеботарь и др., 1977). Согласно другому источнику (Числа хромосом..., 1990) у данного вида насчитывается 30 хромосом.

Считается, что основой эволюции дикорастущих видов ириса была аллополиплоидия наряду с анеуполиплоидией и хромосомными перестройками (Матвеева, 1980). Так, например, в результате гибридизации диплоидного вида I. attica (2п=16) с диплоидным же I. pseudopumila (2п=16) возник тетраплоидный вид I. pumila (2п=32), являющийся амфиди-плоидом (Randolph, Mitra, 1959). Такое же число хромосом у исследуемого вида (2п=32) выявлено Kohlein (Kohlein, 1981). Также на результатах ци-тогенетического анализа I. pumila (2n=30, 31+f, 32, 36) хорошо показана роль анеуплоидии и хромосомных перестроек в эволюции различных таксонов Iris (Randolph, Mitra, 1959).

Материал и методика исследований

В качестве материала для исследований использованы семена I. pumita, произрастающего на коллекционном участке Ботанического сада-института УНЦ РАН. Семена проращивали во влажной среде в чашках Петри. По достижении корешками длины 10-12 мм их обрабатывали 0,2%-ным водным раствором колхицина в течение 3,5-4 ч, затем фиксировали в жидкости Карнуа в течение суток. Зафиксированный материал промывали 96%-ным этанолом и хранили в 70%-ном этаноле при температуре +4°С. Покраску материала производили 1%-ным раствором ацетогематоксилина в течение 2-2,5 ч. Временные давленые препараты готовили в насыщенном растворе хлоралгидрата. Числа хромосом определялись на микрофотографиях метафазных пластинок. У хромосом измеряли длину короткого плеча S, длину длинного плеча L, абсолютную длину La (сумма длин обоих плеч) и определяли центромерный индекс Iе (отношение абсолютной длины короткого плеча к абсолютной длине всей хромосомы, в%). На основе значения центромерного индекса проводили классификацию хромосом по типам: М - метацентрики, SM - субметацентрики, SA - субакроцентрики (Levan et al., 1964). За общую длину генома G принимали сумму длин диплоидного набора хромосом (2п). В результате исследований выявлено число хромосом и определены морфометрические параметры хромосом исследуемого вида.

Результаты и их обсуждение

Результаты исследований метафазных пластинок 1. pumila показали, что у данного вида насчитывается 30 хромосом (рис. 1). Размеры хромосом находятся в пределах 1,93-5,58 мкм (таблица).

Хромосомный набор I. pumila состоит из 1 пары субметацентрических (предположительно I пара) и 14 пар субакроцентрических (предположительно II-XV пары) хромосом. Общая длина генома G равна 99,59±4,09 мкм.

Также у I. pumila обнаружено несколько метафазных пластинок с числом хромосом,

равным 36 (рис. 2). Этим, вероятно, и объясня- ■ ¡

ется тот факт, что в коллекции ирисов Ботанического сада произрастают экземпляры с жел- . . ., :, j[|] i |г:,| тыми, светло-фиолетовыми и темно-фиолето-

Морфометрические параметры хромосом 1. рит 'йа Ь.

№ шры хромосом Длина длинного ГТПеЧЭ мкм .ДлшШ короткого Плеча (¡>1, мкм Обшая лликз хромосомы, мкм ЦеиТроМсрный шшийе 0 %

3 3.14*0,13 2,44*0,34 5,58*0,39 43.7^3,56

2 2,89*0.24 0,98*033 3,8 740,41 25,28*2.67

3 2,78±0,3& 1,08*0.1К 3.86=0,43 27.92*2.78

4 2.59*0,33 1.08*0.19 3.66*037 29.43*1.59

5 2,71 ±0,17 0,Й5±0,Зб 3,55*0,51 23.84±2.19

6 2.65*0.19 0,87*0,37 3,52*0.38 2-1.69±2.61

7 2.43*0,28 1,02±0,43 3.45*0.62 29,62*2,41

8 2ЛШМ 1,03*0,14 339*0,57 31 44*3.22

9 2,43*0,1 5 0,77*0,31 3,20*0,43 24,06*2.9

10 2,ЭО*ОД0 0,88^0,46 3,18*0,61 27.68*1,95

11 2.2410.32 tl.Sfc0.17 3,05*0,46 26.35*1,74

12 2,08*0,46 0.67=034 2,75*0.52 24.40*2.08

13 1.75*0,42 0.74*0,24 2,49*0,66 29.65*1,76

14 1,71 ±0,17 0,72*0,39 2,42*0,46 29.55=2.04

15 1,27*0,13 0,66*0.31 1.93*0.35 34.29*3.09

выми цветками, притом у последних выявлены более крупные морфологические параметры. Так, высота цветоноса у растений с темно-фиолетовыми цветками, по сравнению с остальными, больше в среднем на 1,7 см, длина/ширина листа - на 1,3/0,5 см, длина/ширина наружных долей цветка - на 0,6/0,3 см, длина/ширина внутренних долей цветка - на 1,0/0,3 см. К сожалению, при сборе семенного материала не учтены эти данные, поэтому выявить возможную корреляцию между морфометрическими параметрами растений и соматическим числом хромосом у I. ритПа не удалось.

Выводы

1. Число хромосом в соматической ткани разных особей I. ритйа Ь. может варьировать. Наряду с растениями с числом хромосом 2п = 30 , встречаются растения, имеющие 2п = 36.

2. Длина хромосом в диплоидном наборе I. ритПа Ь. варьирует в пределах 1,93-5,58 мкм.

\

* . 1 С

* >

л-;.*

Т к«. „ _ л гг

- . 111 МЕХ . [ 1 1

Рис 2. Хроыосамы метафанюй гигас-гапкн I ритПа |2п= 36)

Библиографический список

Матвеева Т.С. Полиплоидные декоративные растения. Однодольные. Л., 1980. 300 с.

Чеботарь А.А., Челак В.Р., Ботнаренко Л.Г. и др. Кариология однодольных Молдавии. Кишинев, 1977. 67 с.

Числа хромосом цветковых растений флоры СССР / Под ред. А.Л. Тах-таджяна. Л., 1990. 512 с.

Kohlein F. Iris. Ulmer, 1981. 360 p.

Levan A., Fredga K., Sandberd A. Nomenclature for centromeric position on chromosomes // Hereditas. 1964. Vol. 52, № 2. P. 201-220.

Randolph L.F., Mitra J. Karyotypes of Iris pumila and related species // Amer. J. Bot. 1959. Vol. 46, № 2. P. 93-103.

Simonet M. Nouvelles recherches cytologiques et geneiiques chez les Iris // An. Sci. Nat. Bot. 1934. Ser. 10. № 16. P. 12-14.

УДК 581.163 + 582.998

ОСОБЕННОСТИ СЕМЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ

В ПОПУЛЯЦИЯХ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ Artemisia (Asteraceae)

M.B. Полянская, Н.М. Лисицкая, A.C. Кашин

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского 410012, Саратов, Астраханская, 83; e-mail: kashinas@sgu. ru

Род Artemisia насчитывает в своем составе около 400 видов (Леонов, 1994), т.е. является политипическим. Это означает, что он относится к группе родов с высокой вероятностью наличия в пределах их регулярных форм апомиксиса и его элементов (Хохлов, 1970). В списках С.С. Хохлова с соавт. (1978) и J.G. Carman (1995, 1997) род Artemisia действительно указан как апомиктичный, но наличие гаметофитного апомиксиса на основе ano- и диплоспории отмечено лишь у Artemisia nitida Bertol. и A. tridentate Nut. (Chiarugi, 1926; Хохлов и др., 1978; Carman, 1995).

Литературные данные по эмбриологии полыней весьма ограничены. Более или менее полно в этом отношении изучено лишь 4 вида рода (Сравнительная..., 1987). Фрагментарные данные о формировании зародышевого мешка получены ещё для пяти видов среднеазиатских полыней: A. macrocephala Jacq., A. annua L., A. absinthium L., A. herba alba Asso и A. turanica Krasch. (Руми, 1947). В.А. Конычева (1966) в своей работе наряду