CC BY
29
РЕПРОДУКТИВНАЯ БИОЛОГИЯ, ГЕНЕТИКА И ЦИТОЛОГИЯ РА СТЕНИЙ
УДК 576.316.7
КАРИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИС ГИКА ЮЖНОУРАЛЬСКИХ ВИДОВ РОДА OXYTROPIS DC.
Л.Р. Арсланова, H.A. Калашник Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, 450080 Уфа, ул.Полярная, 8; e-mail: [email protected]
Род остролодочник Oxytropis DC. относится к сем. Fabaceae Lindl., насчитывает около 320 видов. Они произрастают в горах и на равнинах в умеренной и арктической зонах северного полушария. Из них более 280 видов произрастает в России и сопредельных территориях (Васильченко, Федченко, 1948; Васильченко, 1987 и др.).
Для Урала приводится 9-10 видов рода Oxytropis (Васильченко, 1987; Yakovlev et al., 1996), из которых 5 видов считаются редкими и занесены в «Красную книгу Республики Башкортостан» (2001). К ним относятся следующие виды: О. ambigua (Pall.) DC., О. approximata Less., О. gmelinii Fisch, ex Boriss., O. hippolyti Boriss., O. uralensis (L.) DC. Кроме того, некоторые виды уральских остролодочников являются эндемиками, например, О. approximata, О. uralensis, О. spicata. Остролодочники в основном встречаются на мелкосопочниках восточного макросклона Южного Урала.
Работы по кариологии южноуральских видов рода Oxytropis DC,, опубликованные за последнее время, проводились Е. Г. Филипповым с соавт. (Филиппов и др., 1998). Е. Г. Филиппов с соавт. определили хромосомные числа 7 видов рода Oxytropis, произрастающих на Урале (из них 5 видов являются уральскими эндемиками). Приводятся хромосомные числа следующих видов: О. ambigua (Pall.) DC., 2n = 32; О. approximata Less., 2n =48; O. floribunda (Pall.) DC., 2n = 16; O. gmelinii Fisch, ex Boriss., 2n = 48; O. hippolytii Boriss., 2n = 48/ O. uralensis (L.) DC., 2n = 16; O. spicata (Pail.) O. et В. Fedtsch., 2n = 16; 2n = 32.
Нами проведены кариологические исследования южноуральского эндемика О. spicata. "О. spicata (Pail.) О. et В. Fedtsch.- Остролодочник колосистый. Многолетнее растение, 25-30 см высотой. Цветки и бобы очень многочисленные, тесно расположенные, прижатые к цветоносу. Цветоносы, черешки, чашечки прицветников густо опушены серыми, полуоттопыренными волосками. Бобы мелкие, 5 мм шириной, до 10 мм длиной, широкояйцевидные с более менее развитой узкой (до 1 мм шириной) брюшной перегородкой. Цветки красно-фиолетовые или розово-голубые. Цветет в июне-августе." (Определитель...,1988).
Материал и методика
В качестве материала для исследований были использованы семена растений О. spicata, собранные в Зианчуринском районе Башкортостана (гора Малиновая). Семена проращивали в чашках Петри на фильтровальной бумаге, смоченной водой. По достижении корешками длины 10-12 мм их обрабатывали 0,2%-ным водным раствором колхицина в течение 3,5-4 часов. После предобработки корешки быстро отсушивали на фильтровальной бумаге и фиксировали в смеси спирт-уксусная кислота в соотношении 3:1 в течение суток. Зафиксированный материал промывали 96%-ным этанолом и хранили в 70%-ном этаноле при температуре +4 °С. Для лучшего окрашивания материал помещали на 2530 минут в 4%-ный раствор железо-аммонийных квасцов, затем проводили окрашивание в 1%-ном растворе ацетогематоксилина в течение 2-2,5 ч. Временные давленые препараты готовили в насыщенном растворе хлоралгидрата.
Материал исследовали в масляной иммерсии, используя микроскоп БИМАМ-Р13 (объектив хЮО, окуляр х7). Для составления кариотипов отбирались пластинки с целой клеточной стенкой, на которых хромосомы располагались в одной плоскости и находились на одной стадии спирализации (Панкин, 2001). Микрофотографирование вели на цифровую фотокамеру Canon Power Shot А 95 с последующей обработкой изображения в программе Adobe Photoshop 7.0. Фотографии для анализа распечатывались на принтере hp LaserJet 1000 series в формате A4. Измерения вели с помощью измерительного циркуля и линейки. Для определения масштаба микрофотографии при помощи той же оптики и при том же увеличении фотографировали объект-микрометр. Хромосомы измеряли на распечатанных изображениях с одинаковым конечным увеличением (Панкин, 2001). Ширину центромер и вторичных перетяжек не учитывали. 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 %). За общую длину генома G принимали сумму абсолютных длин всех хромосом диплоидного набора. На основе значения центромерного индекса проводили классификацию хромосом по типам: М - метацентрики, SM субметацентрики, SA — субакроцентрики (Levan et.al., 1964). В результате исследований выявлялись числа хромосом, определялись морфометрические параметры хромосом и составлялись систематизированные кариотипы исследуемого вида.
Результаты и обсуждение
Установленное нами число хромосом на мегафазных пластинках О. spicata из зианчуринской популяции составило 2п=32 (рис.1), что совпадает с имеющимися литературными данными по этому виду, произрастающему в Оренбургской области (Филиппов и др., 1998).
Однако 1-1 Филит с соавт. у О .чр/'саш из Ьашкирии (Баймэдский. Зилаирский р-ны), Свердловской и Челябинской областей обнаружили число хроммвом 2п -16 (Филиппов и др 1998), чщ*видетельствует о полиморфизме по числу хромосом у этого вида.
Рис. 1. Хромосомы метафазной пластинки О хр1са>а
гм-вы № мм
1 я
I 19 Ш^. Ш'1 М 18 ШШ и «0 И«8
V.
Рис. 2. Систематизированный кариогип О. вр1сШа
В результате проведенных нами исследований установлено, что у
0. spicata выявлено 11 пар хромосом метацентрического типа (Г=50-44%), предположительно это II - VI, IX - XI, XIII, XV, XVI пары и 5 пар хромосом субметацентрического типа (Г=43-37 %), предположительно это
1, VII, VIII, XII, XIV нары (рис.2). Размеры хромосом колеблются от 2.33 мкм до 1.62 мкм. Морфометрические параметры хромосом представлены в таблице 1.
Морфометрические параметры хромосом О. spicata
№ пары Длина Длина Общая длина Центромерный
хромосом короткого длинного хромосомы, индекс
плеча(8),мкм плеча(Ь),мкм мкм (1°),%
1 0.99 1.34 2.33 42.42
2 1.06 1.20 2.26 46.88
3 0.99 1.20 2.19 45.16
4 0.99 1.13 2.12 46.67
5 0.99 1.06 2.04 48.28
6 0.92 1.13 2.04 44.83
7 0.85 1.13 1.97 42.86
8 0.85 1.13 1.97 42.86
9 0.92 1.06 1.97 46.43
10 0.99 0.99 1.97 50.00
И 0.85 1.06 1.90 44.44
12 0.78 1.13 1.90 40.74
13 0.85 0.85 1.69 50.00
14 0.71 0,49 1.69 41.67
15 0.85 0.85 1.69 50.00
16 0.78 0.85 1.62 47.83
Общая длина генома G=31.37 мкм
Выводы
1. В соматической ткани О. $р1са1а из Зианчуринского района Башкортостана выявлено 32 хромосомы (2п=32). В целом для О. spicata, учитывая полученные нами результаты и ранее опубликованные данные, характерен полиморфизм по числу хромосом.
2. У О. 5р1са1а метафазные хромосомы представлены двумя типами -метацентриками и субметацентриками.
3. Длина хромосом в диплоидном наборе О. spicata варьирует в пределах 1.62 - 2.33 мкм.
Литература
Васильченко И.'Г. Род Остролодочник — Oxytropis DC. // Флора Европейской части СССР. Л., 198"7 Т. 6. 254 с.
Васильченко И.Т., Федченко Б.A. Oxytropis DC. // Флора СССР. М., Л., 1948. Т. 13. 786 с.
Красная книга Республики Башкортостан. Т. 1. Редкие и исчезающие виды высших сосудистых растений. Уфа, 2001. 237 с.
Определитель высших растений Башкирской АССР. Сем. Onocleaceae - Fumariaceae /Ю.А. Алексеев, Е.Б. Алексеев, К.К. Габбасов, П.Л. Горчаковский и др. М., 1988. 316 с.
Панкин В.Х. Применение цитогенетических критериев в систематике некоторых представителей семейства Cactaceae Juss. //Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М, 2001. -18с.
Филиппов Е.Г., Куликов П.В., Князев М.С. Числа хромосом видов рода Oxytropis (Fabaceae) на Урале // Ботан. журн. 1998. Т. 83, №6. С. 138139.
Levan A., Fredga К., Sandberd A.A. Nomenclatura for centromerie position on chromosomes // Hérédités. - 1964. - Bd 52. - S. 201-220.
Yakovlev G.P., Sytin A.K., Roskov Yu. R. Legumens of Nörten Eurasia. Kew, 1996. 724 p.
УДК 635.92:581. 143.6
МОРФОГЕНЕЗ В КУЛЬТУРЕ ОРГАНОВ TULIPA L.
A. Ill Ахметова, Р. К. Байбурина Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, 450080 г. Уфа-80, Полярная, 8; e-mail: [email protected]
Необходимость размножения новых интродуцируемых сортов заставляет ученых ряда стран вести поиск усовершенствованных методик микроклонального размножения тюльпанов в культуре ткани (Выхристова Г.И., Дамер И.Ф., 1986). Так, в Японии разработан метод образования адвентивных почек и пролиферации луковичек на вырезанных сегментах чешуй у луковиц Tulipa hageri (Nishiushi Y., 1980) и сорта Apeldoorn.
Удачная попытка ускорить размножение тюльпанов в культуре ткани с использованием в качестве первичных эксплантов сегментов цветоноса, осуществлена английскими учеными (Wright N.A. and other, 1980; 1983)..
Целью нашего исследования было изучение морфогенетического потенциала генеративных и вегетативных органов трех сортов тюльпана коллекции Ботанического сада-института: Don Quichotte, Laim Dream, Lucky Strike.
