其他多倍系
除上述各多倍型外,在另一些群里也有过有多倍染色体的变种和物种的报道。
我们知道山柳菊Hieracium属内有一些物种进行有性生殖,另一些物种虽然有时甚至有一些正常花粉粒的雄蕊,却进行着单性生殖。Rosenberg在几种产生花粉的物种里,研究了它们的花粉的发生情况。他又研究了不同物种杂交所生的杂种。其中有含18条染色体(n=9)的H.auricula同含36条染色体(n=18)的H.aurantiacum杂交所生的杂种,Rosenberg研究了杂种花粉细胞的成熟分裂。在第一次成熟分裂时,杂种有九条二价染色体和九条单染色体,但也有一些例外,这或者由于在亲型H.aurantiacum花粉中染色体数目反常的缘故。在第一次分裂时,每条二价染色体分为两条,大多数单染色体也分裂起来。
另两种四倍体H.pilosella和H.aurantiacum各有36条染色体。Rosenberg也研究了它们的子代杂种的成熟分裂。杂种的体细胞有38~40条染色体。有两个例子:含18条二价染色体和四条单染色体,在含36条或42条染色体(n=21)的H.excellens和含36条(n=18)的H.aurantiacum的杂交中,有一个例子含18条二价染色体。所以H.excellans亲型可能有36条染色体。在另一个同样的杂交里,其子代花粉大都是不孕的,这里有大量的二价染色体和许多单染色体。在其他两个四倍体的杂交中,也看到同样结果。总之,从四倍体得到的结果表明,不同物种的染色体互相接合时,则各该物种即有着相同的染色体,或者至少是二价染色体的形成,由于异种中相同染色体的接合,比由于同一物种中相同染色体的联合,似乎更为可能。
Archieracium属内有兼营有性生殖和单性生殖的物种,以单性生殖比较常见。Rosenberg研究该种花粉的成熟作用。在单性生殖型的胚囊内,没有减数分裂,但依然保留二倍数目的染色体。花粉发育改变很大,有作用的花粉很少。在花粉母细胞内,减数分裂极不规则。Rosenberg曾经描述了几种无配子生殖(注:无配子生殖=apogamous:配子体借营养繁殖法产生孢子体,其中没有配子的产生和受精。——译者注。)的山柳菊,其中花粉几乎完全无作用(图96)。据他解释,这些变化一部分由于他们起源于四倍体(大多数类型中出现二价染色体和单染色体),一部分也由于染色体之间的接合作用渐次消失,同时又抑制了一次成熟分裂。据说,卵母细胞内也可能发生类似的变化,从而使营单性生殖的卵子保留了全部染色体。
田原正人发现了多组系家菊。其中,10个变种(图97)各有9条染色体,不过染色体有大小之别,更重要的,是染色体的相对体积可以随变种的不同而异(图98)。这点留在以后讨论。另一要点,即在某些物种中,染色体的总数虽然相同,胞核体积却大小不一。另一些菊种的染色体为9的倍数(图99)。两种有18条;两种,27条;一种,36条;两种,45条。下表表示染色体数目和胞核体积的关系。
图96 山柳菊Hieracium属内几个无配子生殖的物种的花粉所具有的成熟分裂阶段(仿Rosenberg)
图97 家菊八个变种的染色体类型,各含减数后的九条染色体(仿田原正人)
图98 菊的不同变种的多倍染色体群;a.9条;b.9条;c.18条;d.21条;e.36条;f.45条(仿田原正人)
图99 几个家菊变种的终变期胞核:a和b有18条染色体;c有27条;d有36条;e有45条;f有45条(仿田原正人)
大泽一卫报道了桑树的三倍体变种。在他所研究过的85个变种中,40个为三倍体。两倍体的染色体数目为28(n=14),三倍体的染色体数目为42(3×14)。二倍体植株有生殖能力,在三倍体内,成熟分裂表现紊乱情况(单价染色体),花粉粒和胚囊都不能成熟。当三倍体的花粉和大孢子母细胞进行第一次成熟分裂时,二价染色体有28条,单价体有14条。单价体任意走到一极,并在第二次分裂时各自分裂为二。
槭属(Acer)植物中,似乎也有多倍体的可能。据Taylor报道,有两种含26条染色体(n=13);有两种含52条(n=26);其他约含144条(n=72),108条(n=54)或72条(n=36)。也发现过含不同数目的其他物种。
Tischler在甘蔗中看到:有些品种的单倍数为8条、16条和24条(二价)染色体。Bremer报道另外两个变种,一种约有40条单倍染色体,另一种56条,也有其他数字的报道。在这些组合中,有些或者由杂交得来,但在所观察到的染色体数目上的差异中,究竟有多少是来自杂交,目前还不知道。Bremer也研究过少数杂交的成熟分裂过程。
Heilborn谓,薹属Carex各物种的染色体数目,差别很大,却没有显明的多倍系。“现在重要的,是要给多倍体这个名词下一个比较明晰的定义。从第二章中染色体数目表看来,似乎有些数目以三为基数成为多倍系(9、15、24、27、33、36和42),有些以四为基数自成一系(16、24、28、32、36、40和56),其他以七为基数(28、35、42、56),依此类推,但作者认为仅仅这些数字关系,还不能看做多倍系的例子。多倍系的染色体群必须包括一定组数的单倍染色体,而且必须由这种组数相加而成。可是,我们知道,例如C.pululifera的九条染色体不是三个组而是三条大号、四条中号和两条小号染色体所组成;又如C.ericetorum也没有这样的五组,而是一条中号和14条小号染色体,因此,两物种的染色体群的起源不是由于一组一组的染色体的增加,而是通过其他途径。”在酸模、罂粟、桔梗、堇菜、风铃草和莴苣属里也报道过一些问题较多的多倍系。在以下各种内发现两种染色体数目,一种为另一种的二倍或三倍:如车前(6和12),滨藜属Atriplex(9和18),茅膏菜(10和20),长距兰(21和63)。我们知道山楂和覆盆子是复杂的多形的物种。据Longley近来的报导,两种表现着广泛的多倍性。
月见草(又称待霄草)