青花菜及甘蓝类其它作物的细胞遗传学研究

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本文采用常规压片法对二倍体、同源四倍体青花菜以及甘蓝类其它作物进行细胞遗传学研究。主要研究结果如下:1.以二倍体、同源四倍体青花菜为材料,研究取材、预处理、固定、前低渗、解离、后低渗各种因素对染色体制片技术的影响。结果表明:对于二倍体而言,9:30左右取根尖长度为13-15 mm的材料在0.002 mol·L-18-羟基喹啉水溶液中预处理2.5h;卡诺固定液固定12-24 h;0.075 mol·L-1 KCL前低渗30 min,1 mol·L-1 HCL 60℃下恒温解离8.5 min,蒸馏水后低渗10 min,可以取得良好的制片效果。同源四倍体的前低渗时间为50 min,其余条件与二倍体相同。以青花菜幼嫩雌蕊为材料,研究取材、预处理、固定、前低渗、解离、后低渗各种因素对染色体制片技术的影响。结果表明:选取始花期长度为1-5 mm长的花蕾,取其雌蕊在0.002 mol·L-18-羟基喹啉水溶液中预处理3 h;卡诺固定液固定24 h,0.075 mol·L-1 KCL前低渗60 min,1 mol·L-1 HCL 60℃下恒温解离5 min,蒸馏水后低渗30 min,选取子房部位进行压片,可以取得良好的制片效果。2.以二倍体、同源四倍体青花菜为材料,采用常规压片法进行青花菜的细胞学研究。结果表明:二倍体、同源四倍体青花菜的核型公式分别为2n=2x=18=8m+10sm(2SAT),2n=4x=36=16m+20sm (2SAT);其中第3、4、7、8对染色体均为中着丝粒染色体,第1、2、5、6、9对染色体均为近中着丝粒染色体,第6对染色体都具有随体;核型类型均属于2 A型,为基本对称型;染色体相对长度系数分别为2n=18=8M2+10M1,2n=36=16M2+20M1;由此证明同源四倍体青花菜由二倍体加倍得到。在部分同源四倍体青花菜根尖中发现非整倍体细胞,染色体数目变异较大;与二倍体青花菜相比,同源四倍体青花菜有丝分裂过程存在双核仁、体细胞配对、染色体桥等异常现象,说明有丝分裂异常是导致同源四倍体非整倍体细胞产生的主要原因。3.以青花菜幼嫩雌蕊为材料采用常规压片法进行染色体核型分析,并将其与根尖染色体核型进行比较。结果表明:与根尖相比,幼嫩子房中处于分裂中期的细胞较多,且中期染色体在形态上与根尖无明显区别,随体均清晰可见。两种材料获得的核型公式均为2n=2x=18=8m+10sm (2SAT),其中第3、4、7、8对为中着丝粒染色体,第1、2、5、6、9对为近中着丝粒染色体,随体均位于第6对染色体上。核型分类均为基本对称型的2 A型。由于用雌蕊做材料远比根尖要丰富,这为具随体且染色体较小的十字花科作物的细胞学研究提供了一个新的方法。利用幼嫩雌蕊代替根尖作为制片材料,对同源四倍体青花菜的染色体数目进行准确鉴定为:2n=36;同时对其有丝分裂过程进行研究发现:子房组织部位部分细胞的有丝分裂存异常行为,表现在:有丝分裂后期出现染色体桥、不均等分离、落后染色体、类似减数分裂中期Ⅱ的后期行为;末期细胞质不均等分离;体细胞配对等。由此导致亚倍体和超倍体细胞的出现。子房处尤其是孢原细胞分化处细胞有丝分裂的异常是多倍体育性低的原因之一。4.采用常规压片法对甘蓝类作物的7个变种进行了核型分析和比较。结果如下:青花菜:2n=2x=18=8m+10sm (2SAT),随体位于第6对染色体上;甘蓝:2n=2x=18= 8m+10sm(2SAT),随体位于第6对染色体上;花椰菜:2n=2x=18=12m+6sm (2SAT),随体位于第7对染色体上;芥蓝:2n=2x=18=8m+10sm (2SAT),随体位于第7对染色体上;抱子甘蓝:2n=2x=18=8m+10sm (2SAT)(首次报道),随体位于第7对染色体上;羽衣甘蓝:2n=2x=18=10m+8sm未观察到随体染色体,苤蓝:2n=2x=18=8m+10sm,未观察到随体染色体。核型比较结果:各变种染色体数均为18,臂指数为18,核型分类均属2A型,为基本对称核型。但变种间的进化程度存在不同程度的差异。此外,对其的亲缘关系,遗传多样性进行了探讨。
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