红拟棒角蝗染色体C带核型研究(蝗总科：槌角蝗科)

许姝娟

(陇东学院生命科学与技术学院，甘肃庆阳 745000)



红拟棒角蝗染色体C带核型研究(蝗总科：槌角蝗科)

许姝娟

(陇东学院生命科学与技术学院，甘肃庆阳 745000)

染色体是生物遗传物质的载体，其数目、形态、减数分裂过程的行为状态以及染色体带型特点都具有物种的基本特征，因此，可用于鉴别和区分类群的特征，提示类群之间的亲缘关系，进一步审查、改进原来的分类系统。利用染色体组型，有时很容易区分在表现型上难于区别的类型。染色体的数目、相对长度、着丝粒位置和随体有无等一般是稳定的，都可以作为分类指标。通过测定和比较染色体组内C带异染色质分布位置、大小及异染色质总含量等指标可以反映属、种及种下阶元的细胞学异同[1]。近年来应用染色体和核型指标来阐明物种亲缘关系和系统演化路线已取得了很多成果，目前已对1 000多种蝗虫进行过染色体研究[2]。

红拟棒角蝗Gomphocerippusrufus(Linnaeus)隶属于直翅目Orthoptera蝗总科Acridoidea槌角蝗科Gomphoceridae拟棒角蝗属GomphocerippusRoberts，主要分布在东北、新疆等地，是为害玉米、甘蔗、棉花、豆类等农作物的害虫[3]。目前有关槌角蝗科种类染色体的报道很少，红拟棒角蝗染色体尚未见报道，笔者对红拟棒角蝗染色体核型及C带带型进行了研究，以期为槌角蝗科昆虫的细胞遗传学和细胞分类学研究提供染色体及其显带方面的基础资料。

1材料与方法

1.2方法

1.2.1材料采集及活体处理。将采集的蝗虫雄性个体注射0.05%的秋水仙素溶液(每个个体2～8 μl不等，根据虫体大小而定)。6～8 h后，进行活体解剖，将虫体腹部侧膜处剪一小口，用尖头镊子夹出精巢(保留虫体，以备鉴定)并去除表面的结缔组织等附着物，然后，放入低渗液或蒸馏水中，待5～10 min后，转入卡诺固定液中8～12 h，最后移至70%乙醇中保存备用。

1.2.2染色体制片。将保存在70%乙醇中的精巢小管用镊子夹出置于培养皿中，放在解剖镜下，滴加3～4滴固定液，用解剖针去除精小管表面的结缔组织，切取其末端膨大部分，放在干净的载玻片上(载玻片上预先滴上1～2滴45%的冰醋酸溶液)，每一载玻片上放3～5个材料，软化10～20 min。然后盖上盖玻片，用力压在材料上面，使染色体分散。压好的玻片放置液氮罐中冰冻处理3～5 min，取出后迅速揭片，室温下干燥或放入恒温箱老化2～7 d，以备显带处理。

1.2.3C带显带处理。采用BSG法处理C带显带[4-5]。将老化后的玻片置于5%饱和Ba(OH)2溶液(新配制)中，在60 ℃恒温水浴锅内处理5～20 min。从5%饱和Ba(OH)2溶液中取出来的玻片立即放入0.2 mol/L HCl溶液中，漂洗数秒，置于自来水下冲洗，去除钡垢，然后置于2×SSC液中于60 ℃水浴锅中温育1～4 h，蒸馏水冲洗。采用扣染的方法，将上述处理好的玻片用5% Giemsa染液染色1～3 h(因不同种而异)。然后用自来水冲洗玻片，室温下无尘处干燥。以中性树胶封片，制成永久玻片标本，以供后续观察。

1.2.4镜检及拍照。在光学显微镜下进行观察，挑选染色好、分散好、染色体形态典型的分裂相，用显微照相设备进行显微摄影。

2结果与分析

2.2染色体C带从C带带型上看，该种的C带带型单一，染色体仅具有着丝粒C带带纹，无其他带型。异染色质在整个染色体组中的总含量为19.71%。S10染色体的异染色质含量最高，为45.54%，S9次之，其异染色质含量为36.94%，L1染色体的异染色质含量在整个染色体组中最低，为12.81%，性染色体X的异染色质含量为18.95%(表1)。

图1　红拟棒角蝗C带核型模式Fig.1　The mode pattern of C banding karyotype of Gomphocerippus rufus

图2　红拟棒角蝗染色体C带核型Fig.2　The C banding karyotype of Gomphocerippus rufus

染色体编号Chromo-somenumber分组Grouping染色体相对长度Relativelengthofchromosome∥%长臂Longarm短臂Shortarm总长Totallength着丝粒带相对长度Relativelengthofcentromereband∥%异染色质含量Heterochromatincontent∥%臂比值Armratio染色体类型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结论与讨论

(3)按照核型不对称理论[8]，将动植物核型分成1A、2A、3A、4A、1B、2B、3B、4B、1C、2C、3C、4C 12种类型，并指示“1A”最对称，“4C”最不对称，动物核型进化的总趋势是由比较对称到比较不对称。红拟棒角蝗的核型属“1C”核型，说明其核型比较不对称。目前拟棒角蝗属的种类在染色体方面的研究较少，红拟棒角蝗的进化地位，还有待于同其他蝗虫进行深入研究才能确定。

参考文献

[1] 李新江，张道川，王文强.蝗虫染色体C带核型研究进展(昆虫纲：直翅目)[J].河北大学学报(自然科学版)，2004，24(3)：332-336.

[2] 马恩波，郑哲民.五种稻蝗染色体核型和C带带型的比较[J].昆虫学报，1989，32(4)：399-405.

[3] 郑哲民.蝗虫分类学[M].西安：陕西师范大学出版社，1993：353-355.

[4] 李国珍.染色体及其研究方法科学出版社[M].北京：科学出版社，1985.

[5] 马恩波，姚爱玉.蝗虫染色体分带技术的研究[J].遗传，1999，21(3)：28-30.

[6] 马恩波，欧晓红，乔格侠，等.蝗总科染色体研究及科级综合比较(直翅目)[J].昆虫分类学报，2000，2(1)：6-10.

[7] 杨海涛.蝗总科部分种类染色体指标与系统学关系研究[D].太原：山西大学，2007.

摘要[目的]研究红拟棒角蝗Gomphocerippusrufus(Linnaeus)的染色体核型及C带带型。[方法]采用野外活体处理，染色体常规制片法制片；利用BSG法进行C带显带处理，显微摄影后，测量染色体和C带带纹的相对长度，计算每条染色体异染色质的含量。[结果]红拟棒角蝗的染色体数目为)=21，染色体臂数NF=27。性别决定机制为XO型。染色体组式为4L+4M+2S+X。L1、L2、L3属于中着丝粒染色体，其余的都为端着丝粒染色体。每条染色体仅具有着丝粒C带带纹，无其他带型。异染色质在整个染色体组中的总含量为19.71%。[结论]为槌角蝗科昆虫的细胞遗传学和细胞分类学研究提供染色体及其显带方面的基础资料。

关键词红拟棒角蝗；染色体；C带核型

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

作者简介许姝娟(1983- )，女，河南开封人，讲师，从事昆虫分类及系统发育研究。

中图分类号S 433.2；Q 969.26

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)01-231-03