中国小鲵的核型

动物学杂志 Chinese Journal of2aoky20.4(4):125-128中国小鲵的核型卿立燕②陈勤曾蛲茂∞王一1(①四川师范大学生命科学学院成都610101;②中国科学院成都生物研究所成都610041)摘要:中国小鲵( Hynobius chinensis)被描述于116年前我国学者于2005年在模式产地湖北宜昌再次采到标本,至此该物种的有效性得以确认。以2007年采于模式产地的中国小鲵胚胎为材料,采用 Giemsa染色方法,对中国小鲵的核型进行了分析。结果表明,中国小鲵的二倍体染色体数为56,28对染色体按大小和形状可以分为4组:第一组,包括Nos1~9,由大型m,cm,s染色体组成;第二组为中型双臂染色体组,由Nos.10~13组成包含m,sm染色体;第三组,包括No14-18,由小型m染色体组成;第四组,包括Nos.19~28,由小型t染色体组成。与小鲵属其他物种相比,中国小鲵核型与具染色体数为2a=56的类群核型大致相同,差异出现在染色体分组和相应染色体着丝点类型上。关键词:中国小鲵;核型;小鲵属中图分类号:Q959文献标识码:A文章编号:0250-3263(2009)0412504The Karyotype of Hynobius chinensisQING Li-Yand2 CHEN Qin ZENG Xiao-Mao WANG Yi-Ding D(a College of Life Sciences, Sichuan Normal Uninersity, Chengdu 610101:@2 Chengdu Institute of Biology, the Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China)Abstract: Hynobius chinensis was re-discovered by Wang et al. from the type locality indescription, which proves that H. chinensis is a true Hynobius species. In this paper, the karyotype of H.chifrom the type locality was described by using embryos and staining with Giemsa. The results indicated that allindividuals had a diploid number of 56 chromosomes and can be divided into four groups: the first group containedlarge biarmed m, sm, st chromosomes( Nos 1-9): Nos 10-13 composed the second, medium-sized group whichcontained m and sm chromosomes; the third group was composed of 5 pairs of metacentric chromosomes(Nos 1418); the fourth group included 10( Nos 19-28 )unarmed microchromosomes. The results indicated that thekaryotype of H. chinensis was similar to that of the other species with 2n= 56 chromosomes. Although there were alstype and grouping, the diploid chromosome number is not changedKey words: Hynobius chinensis中国小鲵( Hynobius chinensis)是 Gunther但存在较大的形态差异,并以采自浙江义乌大1889年依据Prat在中国湖北宜昌采到的两号陈及楂林的标本订立新种义乌小鲵(H标本描述的新种。此后超过100年的时间 biwaensis)),将浙江义乌、镇海、萧山、温岭在内里,均未在模式产地再发现过中国小鲵标本,致使宜昌中国小鲵的存在成为疑问2。此中国煤化工3m0.080)同学者曾先后报道中国浙江义乌、镇海、萧山和dH温岭等地发现中国小鲵。蔡春抹等“认为浙CNMHG;研究方向:两栖爬行江地区的标本虽与中国小鲵的原始描述相似,动物细胞遗传学; E-mail: qingly@cb.,cn收稿日期:2008-1218,修回日期:2009-0427126动物学杂志 Chinese Journal of Zoolog.44卷的小鲵属动物指认为该种的分布区。但该新种充小鲵属核型资料,并为中国小鲵及其相关的的有效性并未得到广泛的认同,部分学者认为系统学研究提供细胞遗传学的佐证。义乌小鲵应是中国小鲵的同物异名。此后,1材料与方法有关中国小鲵的研究由于没有采到地模标本而停滞不前。2005年王熙等在相隔116年后,11材料以2007年2月采自湖北宜昌的中在中国小鲵的模式产地湖北宜昌高家堰采得标国小鲵活体胚胎为实验材料。胚胎分别来自于本共22号,经与中国小鲵全模标本的描述比3对卵袋。由于小鲵属每雌鲵一次产卵袋较表明与中国小鲵的形态特征一致,故湖北宜对1),故可以确定本实验所取材料来自于3个昌中国小鲵的有效性已不容质疑。不同的母本。中国小鲵地模标本的再次发现,为展开其细1.2方法参照曾晓茂等的方法并稍加改胞遗传学研究提供了契机。相关小鲵属核型研进,选择发育至尾芽期的胚胎,在生理盐水中剪究,已有20余种的核型报道,部分物种深入到了破卵胶囊使胚胎游离,后将胚胎置于05%的秋种下居群。中国大陆现记载物种东北小鲵水仙素中,18℃左右培养24-96h;用刀片将胚(H. leechii)、安吉小鲵(H. amjiensis)…、挂胎卵黄部分除去置于少量低渗液(生理盐水蒸榜山小鲵(H. guabangshanensis))、猫儿山小鲵馏水=1:15)中,用巴氏滴管将胚胎捣碎,低渗(H. maoershanensis)y2、义乌小鲵(H, yiuuensis)25min;低渗后以固定液(甲醇:冰醋酸=3:1)均有报道。此外,“中国小鲵”福建武夷山标本固定两次后滴片; Giemsa染色。核型见于1997年,由于未能捕获成体标本,观察中期分裂相39个,确定中期二倍体染实验材料源自胚胎。迄今,福建武夷山“中国色体数。选取5个较好的中期分裂相,用 Leica小鲵”的分布记载于Pope、蔡明章等、费梁DMRA2显微镜对分裂相放大照相,并对染色体等3-),然而由于缺乏成体标本,福建武夷山进行测量统计。染色体分类按1964年Lwan的的小鲵属物种是否为中国小鲵仍存疑问。标准划分。换言之,福建武夷山的“中国小鲵”核型并非真正意义上的中国小鲵核型。基于此,本课题组2结果于2007年初在模式产地采集了中国小鲵的成中国小鲵的二倍体染色体数为56(表1)体及卵袋标本,进行了核型分析,旨在完善和补28对染色体按大小和形状可以分为4组(图nc(《).|a中国煤化工CNMHG图1中国小鲵的核型【×630Fig. 1 The karyotype of Hynobius chiensis卿立燕等:中国小鲵的核型1271):第1组为大型双臂染色体组(Nos.1~9),包果表明,前者与后两种小鲵的卵袋形态差异明括5对中着丝点染色体( metacentric chromosome,显。染色体核型比较分析的结果与费梁等的卵m)(Nos.1,2,3,6,9),3对亚中着丝点染色体袋比较结果较为一致。这些差异水平所代表的( submetacentric chromosome,sm)(Nos.5,7,8),1福建武夷山产小鲵达到的分化程度,尚须获得对亚端着丝点染色体( subtelocentric chromosome,成本标本,并借助其他方面的证据方可讨论。st)(N.4);第二组为中型双臂染色体组(Nos衰1中国小鲵的染色体数据10~13),包括1对m(No.13),3对sm(Nos.10Table 1 Chromosome characteristics of12);第三组为小型中着丝点染色体组,为Hynobius chinensisNos14~18;第四组为小型端着丝点染色体染色体号数相对长度臂比着丝点位置组,包括Nos.19~28,10对端着丝点染色体Relative length Arm ratio Centromere position(telocentric chromosome, t)11.59±0.121.25±0.189.67±0.361.25±0.203讨论8.08±0.37129±0.157.44±0.453.66±0.26在分类史上,中国小鲵的早期分布记载为7.14±0.392.40±0.19湖北宜昌(模式产地)、浙江地区及福建武夷6.76±0,411.49±0.126.41±0.442.37±0.23山3。后来,部分学者将浙江地区记载的中国5.60±0,462.09±0.20小鲵改订为义乌小鲵,另一部分学者则认为5.51±0.481.24±0.10义乌小鲵不成立。本文将中国小鲵地模标本4.47±0472.08±0.253.85±0452.15±0.23核型与浙江镇海的义乌小鲵核型相比较,前2.85±0.372.29±0.27者No.7为sm,后者为m;前者Nos.2,3,11分o1234562.72±0.451.23±0.18别为m,m,sm,后者分别是msm,m/sm,sm/st,表2.13±0.341.22±0.161.70±0.231.22±0.05明二者间存在较明显的差异。另外,本文作者1.39±0.341.29±0.23等对中国小鲵模式产地湖北宜昌标本与义乌小03±0.421.26±0.24鲵模式产地浙江义乌大陈的标本进行了线粒体0.57±0,20122±0.122.66±047DNA细胞色素b基因序列、COl基因序列分析,1.92±0.37结果表明二者间亦存在明显遗传差异(待发表)。核型与分子证据均支持义乌小鲵为有效1.16±0.230.95±0.14物种。0.79±0.08福建武夷山的“中国小鲵”因缺乏成体标8901234570.70±0.08本而无明确定论。将中国小鲵地模标本核0.60±0.04型与福建武夷山“中国小鲵”标本核型相比较,0.56±0.07前者Nos.5,19分别为sm和t,后者均为m;福m:中着丝点染色体;sm:亚中着丝点;睛t:亚端着丝点染建武夷山者核型较之地模核型多出一对双臂染色体;t:端着丝点染色体,色体。再将福建武夷山者核型与义乌小鲵核型m: Metacentric chromosome; am: Submetacentric chromosome;相比较,前者N0s.5,7,19分别为m,sm和m,Sutelocentric chromosome: t Telocentric chromosome后者为sm,m和t;福建武夷山者核型较之义中国小鲵与中国大陆已知核型的小鲵相乌小鲵核型多出一对双臂染色体。由此,福建比中国煤化工同,为56条,分武夷山者核型与中国小鲵和义乌小鲵核型间均组情CNMHG多数相应的染色存在明显的差异。费梁等曾将武夷山的小体类型一致,表明中国小鲩在核型上同小鲵属鲵卵袋同浙江另两种小鲵的卵袋进行比较,结物种具有同源性。此外,也存在差异,表现在相128动物学杂志 Chinese Journal of Zoo0bg44卷应染色体对着丝点类型、具体分组上,但其差异两栖爬行动物学报,1985,4(2):109-114未涉及到染色体数目的改变,表明臂间倒位式5】赵尔多,A红K中国小规100年,四川动物,19,.8的染色体重组是引起着丝点类型和染色体分组(2):18-20[6]王熙,吴敏,张勇等,中国小鲵在116年后再发现及其差异的主要原因。有尾类核型进化主要途径是描述.四川动物,2007,26(1)由染色体数多的二型不对称核型通过着丝点融[7]khms, Kuro-o M,Ibec. Cytogenetic and evolution of合、臂间倒位等过渡到染色体数少的单型对称hynobiid salamanders. In: Green D M, Sessions s K eds型(m型)1,中国小鲵同中国大陆的安吉小Amphibian Cytogenetics and Evolution. San Diego: Academi鲵…、猫儿山小鲵2、挂榜山小鲵及义鸟1991,67~888]曾晓茂,费梁,叶昌媛等.三种小鲵和极北鲵的核型小鲵(浙江镇海)相似,有较少的m而有较多动物学研究,1997,18(3):341-345的t,保留了相对较多的原始核型特征;而东北[9]马连第,高意,马德坤,千山产东北小鲵的染色体组小鲵(辽宁桓仁)和福建武夷山的“中国小型.动物学杂志,1992,27(6):35~37鲵”则有较多的m和较少的t,具更进化的核10 tebe C, Gu H Q, Ruan R W,“a. Chromosom型特征。Hynobius chinensis Gunther and Hynobius amjiensis Gu from有关小鲵属核型,日本学者有大量的研究China, and comparison with those of 19 other hynobiusspecies. Zoological Science, 1998, 15: 981-987报道。根据二倍体染色体数目,日本学者将分(]xmgL.ingL,ZgxM,da. Karyotype of布于日本、韩国、中国台湾的小鲩分为三组:第Hynobius guabangshanensis( Urodela: Hynobiidae). Sichuan组2n=56,第二组2n=58,较之第一组核型多出一对微小染色体对,第三组仅有一个物种[12] Qing L Y, Wang Y D, Zeng XM, et al. The karyotypeof滞育小鲵(H. retardates),2n=40。日本学者经研究发现,小鲵属各物种基本可归属于池塘,2009,18(3);129-135和高山溪流两大生态型,前者主要生活在低山[13] Pope H C. Notes on Amphibians from Fukien[=Fan]区并在池塘中产卵,后者生活在中、高山区,主Hainan, and other parts of China. Bulletin of the American要在溪流中产卵。有意义的是,上述小鲵属Museum of Natural History, 1931, 61(8): 379-6l1的核型分组与其生态型大致吻合,即池塘型物[14]蔡明章,张健,林丹军,中国小鲵胚胎发育的初步观察.两栖爬行动物学报,1985,4(3):177~种多具2m=56核型而溪流型物种多具2n=58(s费梁,胡淑琴,叶昌媛等,中国动物志两栖纲(上卷)核型(。中国小鲵也不例外,其核型2m=56,总论蚓螈日有尾目.北京:科学出版社,2006,143-生态特征基本与日本的池塘类型相符。[16]费梁,叶昌媛,江建平等,中国两栖动物检索及图解成都:四川科技出版社,2005,30致谢感谢本室刘志君老师帮助采集标本感[17] Levan A, Fredga K, Sandberg A A.Nomenclature for谢张淑君女士在实验技术上的指导。centromeric position on chromosomes. Hereditas, 1964, 52201~220参考文谳[18]卿立燕,王一丁,曾晓茂,小鲵属染色体研究进展.两栖爬行动物学研究,2007,11:251[1] Gunther A. Third contribution to our knowledge of reptiles and[19] Morescalchi A. Comparative karyology of the amphibia. Bollfishes from the Upper Yangtze- Kiang[ Chang Jiang river]Zoology,1971,38:317~320Annals& Magazine of Natral History, 1889, 6(4): 218-229[2]赵尔宓胡其雄中国西部小鲵科的分类与分布,兼记201sm01. A MonographJapanese Urodeles. Osaka:新属.两栖爬行动物学报,1983,2(2):29~35Nippon Shuppan-sha[21][3] Adler K, Zhao E M. Studies on hynobiid salamanders, with中国煤化工description of a new genus, Asiatic Herpetological ResearchCNMHGa). Zoological Science1990,3:37~45[4]蔡春抹.浙江有尾类两栖动物及小鲵属一新种描述805-807