紅擬棒角蝗染色體C帶核型研究(蝗總科：槌角蝗科)

許姝娟

(隴東學院生命科學與技術學院，甘肅慶陽 745000)

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紅擬棒角蝗染色體C帶核型研究(蝗總科：槌角蝗科)

許姝娟

(隴東學院生命科學與技術學院，甘肅慶陽 745000)

染色體是生物遺傳物質的載體，其數目、形態、減數分裂過程的行為狀態以及染色體帶型特點都具有物種的基本特征，因此，可用于鑒別和區分類群的特征，提示類群之間的親緣關系，進一步審查、改進原來的分類系統。利用染色體組型，有時很容易區分在表現型上難于區別的類型。染色體的數目、相對長度、著絲粒位置和隨體有無等一般是穩定的，都可以作為分類指標。通過測定和比較染色體組內C帶異染色質分布位置、大小及異染色質總含量等指標可以反映屬、種及種下階元的細胞學異同[1]。近年來應用染色體和核型指標來闡明物種親緣關系和系統演化路線已取得了很多成果，目前已對1 000多種蝗蟲進行過染色體研究[2]。

紅擬棒角蝗Gomphocerippusrufus(Linnaeus)隸屬于直翅目Orthoptera蝗總科Acridoidea槌角蝗科Gomphoceridae擬棒角蝗屬GomphocerippusRoberts，主要分布在東北、新疆等地，是為害玉米、甘蔗、棉花、豆類等農作物的害蟲[3]。目前有關槌角蝗科種類染色體的報道很少，紅擬棒角蝗染色體尚未見報道，筆者對紅擬棒角蝗染色體核型及C帶帶型進行了研究，以期為槌角蝗科昆蟲的細胞遺傳學和細胞分類學研究提供染色體及其顯帶方面的基礎資料。

1材料與方法

1.2方法

1.2.1材料采集及活體處理。將采集的蝗蟲雄性個體注射0.05%的秋水仙素溶液(每個個體2～8 μl不等，根據蟲體大小而定)。6～8 h后，進行活體解剖，將蟲體腹部側膜處剪一小口，用尖頭鑷子夾出精巢(保留蟲體，以備鑒定)并去除表面的結締組織等附著物，然后，放入低滲液或蒸餾水中，待5～10 min后，轉入卡諾固定液中8～12 h，最后移至70%乙醇中保存備用。

1.2.2染色體制片。將保存在70%乙醇中的精巢小管用鑷子夾出置于培養皿中，放在解剖鏡下，滴加3～4滴固定液，用解剖針去除精小管表面的結締組織，切取其末端膨大部分，放在干凈的載玻片上(載玻片上預先滴上1～2滴45%的冰醋酸溶液)，每一載玻片上放3～5個材料，軟化10～20 min。然后蓋上蓋玻片，用力壓在材料上面，使染色體分散。壓好的玻片放置液氮罐中冰凍處理3～5 min，取出后迅速揭片，室溫下干燥或放入恒溫箱老化2～7 d，以備顯帶處理。

1.2.3C帶顯帶處理。采用BSG法處理C帶顯帶[4-5]。將老化后的玻片置于5%飽和Ba(OH)2溶液(新配制)中，在60 ℃恒溫水浴鍋內處理5～20 min。從5%飽和Ba(OH)2溶液中取出來的玻片立即放入0.2 mol/L HCl溶液中，漂洗數秒，置于自來水下沖洗，去除鋇垢，然后置于2×SSC液中于60 ℃水浴鍋中溫育1～4 h，蒸餾水沖洗。采用扣染的方法，將上述處理好的玻片用5% Giemsa染液染色1～3 h(因不同種而異)。然后用自來水沖洗玻片，室溫下無塵處干燥。以中性樹膠封片，制成永久玻片標本，以供后續觀察。

1.2.4鏡檢及拍照。在光學顯微鏡下進行觀察，挑選染色好、分散好、染色體形態典型的分裂相，用顯微照相設備進行顯微攝影。

2結果與分析

2.2染色體C帶從C帶帶型上看，該種的C帶帶型單一，染色體僅具有著絲粒C帶帶紋，無其他帶型。異染色質在整個染色體組中的總含量為19.71%。S10染色體的異染色質含量最高，為45.54%，S9次之，其異染色質含量為36.94%，L1染色體的異染色質含量在整個染色體組中最低，為12.81%，性染色體X的異染色質含量為18.95%(表1)。

圖1　紅擬棒角蝗C帶核型模式Fig.1　The mode pattern of C banding karyotype of Gomphocerippus rufus

圖2　紅擬棒角蝗染色體C帶核型Fig.2　The C banding karyotype of Gomphocerippus rufus

染色體編號Chromo-somenumber分組Grouping染色體相對長度Relativelengthofchromosome∥%長臂Longarm短臂Shortarm總長Totallength著絲粒帶相對長度Relativelengthofcentromereband∥%異染色質含量Heterochromatincontent∥%臂比值Armratio染色體類型Chromosometype1L112.627.6920.312.6012.811.64m2L29.275.6014.871.8812.921.66m3L37.085.3412.422.1616.921.33m4L410.871.7616.24t5M58.821.7319.67t6M67.021.8726.60t7M75.931.4925.16t8M85.101.8135.58t9S94.491.6636.94t10S103.061.3945.54tXX7.161.3618.95t

3結論與討論

(3)按照核型不對稱理論[8]，將動植物核型分成1A、2A、3A、4A、1B、2B、3B、4B、1C、2C、3C、4C 12種類型，并指示“1A”最對稱，“4C”最不對稱，動物核型進化的總趨勢是由比較對稱到比較不對稱。紅擬棒角蝗的核型屬“1C”核型，說明其核型比較不對稱。目前擬棒角蝗屬的種類在染色體方面的研究較少，紅擬棒角蝗的進化地位，還有待于同其他蝗蟲進行深入研究才能確定。

參考文獻

[1] 李新江，張道川，王文強.蝗蟲染色體C帶核型研究進展(昆蟲綱：直翅目)[J].河北大學學報(自然科學版)，2004，24(3)：332-336.

[2] 馬恩波，鄭哲民.五種稻蝗染色體核型和C帶帶型的比較[J].昆蟲學報，1989，32(4)：399-405.

[3] 鄭哲民.蝗蟲分類學[M].西安：陜西師范大學出版社，1993：353-355.

[4] 李國珍.染色體及其研究方法科學出版社[M].北京：科學出版社，1985.

[5] 馬恩波，姚愛玉.蝗蟲染色體分帶技術的研究[J].遺傳，1999，21(3)：28-30.

[6] 馬恩波，歐曉紅，喬格俠，等.蝗總科染色體研究及科級綜合比較(直翅目)[J].昆蟲分類學報，2000，2(1)：6-10.

[7] 楊海濤.蝗總科部分種類染色體指標與系統學關系研究[D].太原：山西大學，2007.

摘要[目的]研究紅擬棒角蝗Gomphocerippusrufus(Linnaeus)的染色體核型及C帶帶型。[方法]采用野外活體處理，染色體常規制片法制片；利用BSG法進行C帶顯帶處理，顯微攝影后，測量染色體和C帶帶紋的相對長度，計算每條染色體異染色質的含量。[結果]紅擬棒角蝗的染色體數目為)=21，染色體臂數NF=27。性別決定機制為XO型。染色體組式為4L+4M+2S+X。L1、L2、L3屬于中著絲粒染色體，其余的都為端著絲粒染色體。每條染色體僅具有著絲粒C帶帶紋，無其他帶型。異染色質在整個染色體組中的總含量為19.71%。[結論]為槌角蝗科昆蟲的細胞遺傳學和細胞分類學研究提供染色體及其顯帶方面的基礎資料。

關鍵詞紅擬棒角蝗；染色體；C帶核型

Chromosomal C Banding Karyotype ofGomphocerippusrufus(Linnaeus) (Areidoidea: Gomphoceridae)

XU Shu-juan(College of Life Science and Technology, Longdong University, Qingyang, Gansu 745000)

Abstract[Objective] To research the chromosomal C banding karyotype ofGomphocerippusrufus. [Method] BSG method was used to carry out the banding treatment. After the micrography, the the relative lengths of chromosome and C banding were measured, and the content of heterochromatin in each chromosome was counted. [Result] The sex-determining mechanism ofG.rufuswas XO and the chromosome number was)=21 with a karyotype formula of 4L+4M+2S+X andNF= 27. The chromosomes were three metacentric pairs and five telocentric pairs, and X chromosomes was also telocentric one. All the chromosomes had the centromeric C banding. In addition, the total content of heterochromatin in the genome was 19.71%. [Conclusion] The research provides the data about the chromosome and banding for the cytogenics and cytotaxonomy of Gomphoceridae.

Key wordsGomphocerippusrufus; Chromosome; C banding karyotype

收稿日期2015-12-14

作者簡介許姝娟(1983- )，女，河南開封人，講師，從事昆蟲分類及系統發育研究。

中圖分類號S 433.2；Q 969.26

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)01-231-03