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摘 要 本研究的目的是明确甘蔗与斑割（斑茅割手密）复合体杂交后代F1材料的染色体核型构成和遗传行为，为有效利用甘蔗野生种质提供细胞遗传学的理论依据。采用甘蔗根尖细胞酶解去壁低渗法分别对3个不同甘蔗品种（系）与斑割复合体GXAS07-6-1的杂交后代进行染色体数目鉴定和核型分析。结果表明：各亲本和后代材料染色体数目在不同细胞中不恒定，染色体变幅为6～11条。粤糖93-159与GXAS07-6-1的F1材料GXASF108-1-1染色体核型公式为 2n=94=91 m+3 sm；桂糖01-53与GXAS07-6-1的F1材料GXASF108-2-28 染色体核型公式为2n=98=88 m+10 sm（1SAT）；桂糖02-761与GXAS07-6-1的F1材料GXASF108-3-7 染色体核型公式为2n=92=87 m+5 sm；3个F1材料的核型均为2B型。推断甘蔗与斑割复合体杂交亲子间的染色体基本按 “n+n”方式传递，同时可能存在部分染色体加倍现象，它们的杂种F1核型均为较原始的染色体2B类型。
关键词 甘蔗；斑茅割手密复合体；核型分析；染色体传递
中图分类号 S566.1 文献标识码 A
Genetic Analysis of Chromosomes for the Progeny Between
Sugarcane （Saccharum spp.）and Intergeneric Hybrid
Complex（Erianthus arundinaceus ×Saccharum spontaneum）
HUANG Yuxin1，2， LUO Ting2，3， LIU Xihui2，3， ZHOU Shan2，3， YANG Cuifang2，3，
GAO Yijing2，3， YANG Cuifeng1，2， DUAN Weixing2，3，
ZHOU Hui2，3， ZHANG Gemin2，3*， LI Yangrui2，3*
1 Agricultural College，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530005，China
2 Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement，Nanning，Guangxi 530007，China
3 Sugarcane Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Key
Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement（Guangxi），
Ministry of Agriculture，Nanning ，Guangxi 530007，China
Abstract To incorporate genes from wild germplasm for laying a good cytogenetical foundation of sugarcane， karyotype composition and genetic behavior of chromosome were explored for the F1 progeny between sugarcane （Saccharum spp.）and intergeneric hybrid（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）. Chromosome number calculation and karyotype analysis were carried out for the progeny between 3 clones（Saccharum spp.）and GXAS07-6-1（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）by the means of cell wall degradation hypotonic smear method. The somatic chromosome numbers of all accessions were non-constant and the amplitude was 6-11. The somatic chromosome karyotypic types of F1 progeny for 3 crosses were 2n=94=91 m+3 sm， 2n=98=88 m+10 sm（1SAT），and 2n=92=87 m+5 sm，respectively. The “n+n”transmission and 2B karyotype of F1 progeny from sugarcane and intergeneric hybrid were indicated. The chromosomes of sugarcane and intergeneric hybrid complex（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）were transmitted in the mode “n+n”but doubling possibly existed. The karyotypes of these three F1 progenies belong to the primitive 2B type.
Key words Sugarcane；Intergeneric hybrid complex；Karyotype analysis；Chromosome transmission doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.02.002
现代甘蔗品种由于原始亲本有限，长期的杂交或定向选择，致使育成品种难以获得突破[1-2]。通过远缘杂交导入野生种质血缘或优异新基因是甘蔗突破性育种的重要途径。利用斑茅和割手密杂交（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）获得的野生杂种F1材料斑茅割手密复合体GXAS07-6-1兼具双亲的优点，其抗逆性、生势等具有明显的超亲优势[3]，再利用斑割复合体GXAS07-6-1与甘蔗进行杂交或回交，改变育种者几十年来对斑茅和割手密野生种质“单元化”杂交利用的策略，有可能同时聚合斑茅和割手密的优异野生基因，以改良现有甘蔗品种，提高品种的综合性状水平。
甘蔗是高度杂合的异源多倍体或非整倍体植物，同一品种体细胞的染色体数目在不同个体及同一个体不同细胞之间有所差异[4]；同时，由于甘蔗的染色体组成及传递方式较为复杂和独特，在甘蔗远缘杂交过程中，双亲的染色体在后代材料中的传递方式存在“不平衡现象”[5]。邓祖湖等[6]对斑茅、Badila 及甘蔗与斑茅的杂交后代进行染色体计数与核型分析，结果表明，海南斑茅92-105和92-77核型属于原始的1A型，参试的甘蔗无性系的核型均属2B型，甘蔗斑茅杂交的染色体遗传以“n+n”的方式进行。王先宏等[7]利用GISH技术对16份甘蔗与蔗茅属间的杂交后代F1染色体进行研究，并对其中3份材料的中期染色体进行核型分析，结果表明子代材料中具有7～10条不等的父本染色体，甘蔗×蔗茅杂种后代F1的染色体组成为“n+n”及“2n+n”，3份F1材料核型类型分别为2C、2C和2B。
本课题组于2006年通过利用广西斑茅87-36（2n=60）和广西割手密79-9（2n=64）杂交获得斑割复合体GXAS07-6-1（2n=62）以来，对GXAS07-6-1与甘蔗杂交利用过程中的分子遗传学和细胞遗传学相关基础进行了研究，并获得一批聚合斑茅和割手密双亲优良性状（基因）的杂种后代F1[8-10]。为了有效地利用斑割复合体改良甘蔗品种，需要了解斑茅割手密染色体在杂交利用过程中的传递动态和遗传规律。本研究对3个甘蔗品种（系）粤糖93-159、桂糖01-53、桂糖02-761及其与斑茅割手密复合体（GXAS07-6-1）的15个杂交后代F1材料进行染色体数目鉴定，并对其中3个F1（GXAS F108-1-1、GXAS F108-2-28、GXAS F108-3-7）进行核型分析，以期探讨斑割复合体在杂交利用过程中的染色体传递动态和遗传规律，为甘蔗野生资源斑茅与割手密的复合杂交利用提供细胞遗传学的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
以斑茅割手密复合体GXAS07-6-1为父本，分别与3个不含斑茅及广西割手密血缘的常用甘蔗亲本粤糖93-159（广州甘蔗糖业研究所选育，含热带种、爪哇割手密、印度割手密血缘）、桂糖01-53（广西甘蔗研究所选育的品系，含热带种、爪哇割手密、印度割手密血缘）、桂糖02-761（广西甘蔗研究所选育，含热带种、爪哇割手密、印度割手密、云南割手密及大茎野生种血缘）进行杂交，杂种的真伪经SRAP和SSR分子标记鉴定[9]，从中选取真杂种F1（GXASF1）15份（表1）进行染色体计数和核型分析。
1.2 方法
染色体观察与计数及核型分析。染色体制片参考黄东益等[11]、刘昔辉[8]等的方法，略有修改。将带双芽的茎段在28 ℃条件下恒温培养，待其根长到2 cm，取幼嫩、健壮的根尖，置于0.002 mol/L 8-羟基喹啉溶液中预处理3～5 h （室温），后转入固定液（甲醇 ∶ 冰乙酸=3 ∶ 1）于4 ℃冰箱固定12 h 以上，低渗30～60 min，用70%的酒精于4 ℃保存备用；将根尖置于3%纤维素酶和1%果胶酶的混合液中酶解6～9 h（酶解时间视根尖的粗细老嫩而定），用改良苯酚卡宝品红溶液染色10～15 min，于空气中干燥，在尼康正立荧光显微镜80i下观察，每个材料取30个分散好的完整细胞，以众数进行染色体计数。
1.3 数据处理
用Image-Pro Plus 5.51（Media Cybernetics， Inc.）软件测量染色体长度，Microsoft Excel 2010 软件分析作图，绘制核型模式图。染色体核型参数分析参考李懋学等[12]的标准。甘蔗为异源多倍体，染色体不进行同源配对。染色体核型排列按从大到小、短臂向上、长臂向下、着丝点在一条线上进行排列。
2 结果与分析
2.1 甘蔗及甘蔗×斑割复合体后代F1材料的染色体数目和传递方式推断
从表2看，各亲本及其后代材料的体细胞染色体数目在不同细胞中均不恒定。粤糖93-159染色体2n=112（众数，下同），染色体变化范围为102～112，变幅为11条，众数所占比例为44.4% ；桂糖01-53染色体2n=104，染色体变化范围为98～106，变幅为9条，众数所占比例为42.9%；桂糖02-761染色体2n=110，染色体变化范围为102～110，变幅为9条，众数所占比例为39.1%。粤糖93-159×GXAS07-6-1后代GXASF108-1-1、GXASF108-1-2、GXASF108-1-4、GXASF108-1-8、GXASF108-1-9染色体数目为92～94，同一材料不同细胞染色体变幅为8～11条，众数所占比例为40.0%～48.5%；桂糖01-53×GXAS07-6-1后代中GXASF108-2-24、GXASF108-2-28、GXASF108-2-43、GXASF108-2-62、GXASF108-2-67染色体数目为90～98，同一材料不同细胞染色体变幅为7～9条，众数所占比例为40.6%～50.0%；桂糖02-761×GXAS07-6-1后代中GXASF108-3-6、GXASF108-3-7、GXASF108-3-8、GXASF108-3-12、GXASF108-3-13染色体数目为90～94，同一材料不同细胞染色体变幅为6～9条，众数所占比例为37.5%～50.0%。15份甘蔗与斑割复合体的后代F1染色体众数都为90～98条，平均为93，子代的体细胞染色体数目大于双亲各自单倍的配子体染色体数目之和（87、83、86），由此推测甘蔗斑割染色体基本按“n+n”方式传递。 2.2 3份甘蔗与斑割复合体的后代F1材料核型分析结果
2.2.1 GXASF108-1-1的核型分析结果 GXASF108-1-1的核型参数见表3，其体细胞染色体数为2n=94，染色体相对长度0.73～1.63，臂比为1.01～2.15，平均臂比为1.27，最长染色体/最短染色体为2.67，核型分类为2B，核型不对称系数为55.5。94条染色体中有91条为中部着丝粒染色体，3条为近中部着丝粒染色体，核型公式为2n=94=91 m+3 sm。染色体形态和核型模式见图1、2。
2.2.2 GXASF108-2-28的核型分析结果 GXASF108-2-28的核型参数见表3，其体细胞染色体数为2n=98，染色体相对长度为0.51～1.68，臂比为1.01～2.13，平均臂比为1.33，最长染色体/最短染色体为3.14，核型分类为2B，核型不对称系数为56.2。98 条染色体中有88条为中部着丝粒染色体，10条为近中部着丝粒染色体，90号染色体有一条随体（图3箭头所示），核型公式为2n=98=88 m+10 sm（1SAT）。染色体核型模式见图4。
2.2.3 GXASF108-3-7的核型分析结果 GXASF108-3-7的核型参数见表3，其体细胞染色体数为2n=92，染色体相对长度为0.63～1.79，臂比为1.01～2.30，平均臂比为1.26，最长染色体/最短染色体为3.14，核型分类为2B，核型不对称系数为55.1。92 条染色体中有87条为中部着丝粒染色体，5条为近中部着丝粒染色体，核型公式为2n=92=87 m+5 sm。染色体形态和核型模式见图5、图6。
3 讨论与结论
现代甘蔗品种由于亲本遗传基础狭窄，长期杂交或是定向选择，育成品种异质性低。通过远缘杂交引进野生种质优异基因、扩宽甘蔗基因库血缘成为育种家的共识。由于热带种和斑茅远缘杂交获得的F1大多无花粉或花粉量少且不育，其回交后代蔗糖分改良相对较慢，而且伴有侧芽多、气根多、难脱叶、蒲心大、57号毛群发达等缺点[13-14]，所以尽管通过甘蔗斑茅种质的研究与利用已获得BC4代材料，但至今尚未育成含斑茅血缘的甘蔗品种，即可供生产或育种应用的品种[15]。通过以割手密为载体或桥梁亲本，与斑茅杂交获得生势好、茎蒲心程度相对较轻、无57号毛群、茎径大、茎汁锤度高，花粉育性高的聚合双亲优点的斑茅割手密复合体材料，再利用该复合体与甘蔗杂交或回交，就有可能创造出新的突破性优良种质。
由于甘蔗遗传背景复杂，染色体传递呈现多种形式，有“n+n”，“n+2n”，“2n+n”和“2n+2n”等方式，且甘蔗远缘杂交中，减数分裂过程染色体配对异常，出现单价体、三价体、落后染色体以及微核等现象。郑成木[4]的研究认为，甘蔗细胞染色体数目的变化很可能是由于祖亲（不同物种）的细胞周期不同，因而在杂种中来自不同物种的染色体的行为不同步，导致细胞分裂过程中染色体分配不均衡。王先宏等[16]对甘蔗与蔗茅的杂交后代F2、BC1进行染色体遗传分析，其结果也显示各材料的体细胞染色体数目均不恒定，变幅为3～7条；双亲染色体在F2子代以“2n+n”方式传递，而在F2BC1子代则以“n+n”方式传递。本研究中GXAS07-6-1双亲分别是不同属的甘蔗野生种质广西斑茅GXA87-36（2n=60）和广西割手密GXS79-9（2n=64），染色体按“n+n”方式传递[8]。粤糖93-159、桂糖01-53、桂糖02-761 3个母本的染色体数分别为112、104、110条。15份甘蔗与斑割复合体的杂交后代F1材料中，同一组合的不同后代染色体数目存在一定差异，染色体数目都为90～98条；F1代的体细胞染色体数目比双亲各自单倍的配子体染色体数目之和多，染色体按不严格的“n+n”方式传递，由此推断，同时很可能存在部分染色体加倍现象。Bremer[17]的研究也表明，杂种中的染色体数目比预期的双亲各自单倍的配子体染色体数目之和要多。
染色体核型分析能够了解分类关系、遗传变异和物种的进化起源。本研究对3份甘蔗与斑割复合体的F1后代GXASF108-1-1、GXASF18-2-28、GXASF18-3-7进行核型分析，发现其染色体由大多数中部着丝点和少数近中部着丝点组成，都属于2B型。刘文荣等[18]、邓祖湖等[6]、黄永吉等[19]对甘蔗与斑茅杂交后代的核型分析结果表明，其F1材料的核型主要属于2B型。Stebbins[20]认为，高等植物核型进化的基本趋势是由对称向不对称发展的，较原始的植物核型具对称的中部着丝点染色体较多，而较进化的植物核型具中部着丝点染色体较少，因此，3份甘蔗与斑割复合体的F1染色体较原始。由核型的不对称系数来看，GXASF108-1-1的核型不对称系数为55.5，GXASF108-2-28的核型不对称系数为56.2，GXASF108-3-7的核型不对称系数为55.1。3个材料的核型不对称系数相差不大，但GXASF108-2-28较GXASF108-1-1，GXASF108-3-7不对称，这可能与其母本的进化程度相关。
参考文献
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关键词 甘蔗；斑茅割手密复合体；核型分析；染色体传递
中图分类号 S566.1 文献标识码 A
Genetic Analysis of Chromosomes for the Progeny Between
Sugarcane （Saccharum spp.）and Intergeneric Hybrid
Complex（Erianthus arundinaceus ×Saccharum spontaneum）
HUANG Yuxin1，2， LUO Ting2，3， LIU Xihui2，3， ZHOU Shan2，3， YANG Cuifang2，3，
GAO Yijing2，3， YANG Cuifeng1，2， DUAN Weixing2，3，
ZHOU Hui2，3， ZHANG Gemin2，3*， LI Yangrui2，3*
1 Agricultural College，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530005，China
2 Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement，Nanning，Guangxi 530007，China
3 Sugarcane Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Key
Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement（Guangxi），
Ministry of Agriculture，Nanning ，Guangxi 530007，China
Abstract To incorporate genes from wild germplasm for laying a good cytogenetical foundation of sugarcane， karyotype composition and genetic behavior of chromosome were explored for the F1 progeny between sugarcane （Saccharum spp.）and intergeneric hybrid（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）. Chromosome number calculation and karyotype analysis were carried out for the progeny between 3 clones（Saccharum spp.）and GXAS07-6-1（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）by the means of cell wall degradation hypotonic smear method. The somatic chromosome numbers of all accessions were non-constant and the amplitude was 6-11. The somatic chromosome karyotypic types of F1 progeny for 3 crosses were 2n=94=91 m+3 sm， 2n=98=88 m+10 sm（1SAT），and 2n=92=87 m+5 sm，respectively. The “n+n”transmission and 2B karyotype of F1 progeny from sugarcane and intergeneric hybrid were indicated. The chromosomes of sugarcane and intergeneric hybrid complex（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）were transmitted in the mode “n+n”but doubling possibly existed. The karyotypes of these three F1 progenies belong to the primitive 2B type.
Key words Sugarcane；Intergeneric hybrid complex；Karyotype analysis；Chromosome transmission doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.02.002
现代甘蔗品种由于原始亲本有限，长期的杂交或定向选择，致使育成品种难以获得突破[1-2]。通过远缘杂交导入野生种质血缘或优异新基因是甘蔗突破性育种的重要途径。利用斑茅和割手密杂交（Erianthus arundinaceus×Saccharum spontaneum）获得的野生杂种F1材料斑茅割手密复合体GXAS07-6-1兼具双亲的优点，其抗逆性、生势等具有明显的超亲优势[3]，再利用斑割复合体GXAS07-6-1与甘蔗进行杂交或回交，改变育种者几十年来对斑茅和割手密野生种质“单元化”杂交利用的策略，有可能同时聚合斑茅和割手密的优异野生基因，以改良现有甘蔗品种，提高品种的综合性状水平。
甘蔗是高度杂合的异源多倍体或非整倍体植物，同一品种体细胞的染色体数目在不同个体及同一个体不同细胞之间有所差异[4]；同时，由于甘蔗的染色体组成及传递方式较为复杂和独特，在甘蔗远缘杂交过程中，双亲的染色体在后代材料中的传递方式存在“不平衡现象”[5]。邓祖湖等[6]对斑茅、Badila 及甘蔗与斑茅的杂交后代进行染色体计数与核型分析，结果表明，海南斑茅92-105和92-77核型属于原始的1A型，参试的甘蔗无性系的核型均属2B型，甘蔗斑茅杂交的染色体遗传以“n+n”的方式进行。王先宏等[7]利用GISH技术对16份甘蔗与蔗茅属间的杂交后代F1染色体进行研究，并对其中3份材料的中期染色体进行核型分析，结果表明子代材料中具有7～10条不等的父本染色体，甘蔗×蔗茅杂种后代F1的染色体组成为“n+n”及“2n+n”，3份F1材料核型类型分别为2C、2C和2B。
本课题组于2006年通过利用广西斑茅87-36（2n=60）和广西割手密79-9（2n=64）杂交获得斑割复合体GXAS07-6-1（2n=62）以来，对GXAS07-6-1与甘蔗杂交利用过程中的分子遗传学和细胞遗传学相关基础进行了研究，并获得一批聚合斑茅和割手密双亲优良性状（基因）的杂种后代F1[8-10]。为了有效地利用斑割复合体改良甘蔗品种，需要了解斑茅割手密染色体在杂交利用过程中的传递动态和遗传规律。本研究对3个甘蔗品种（系）粤糖93-159、桂糖01-53、桂糖02-761及其与斑茅割手密复合体（GXAS07-6-1）的15个杂交后代F1材料进行染色体数目鉴定，并对其中3个F1（GXAS F108-1-1、GXAS F108-2-28、GXAS F108-3-7）进行核型分析，以期探讨斑割复合体在杂交利用过程中的染色体传递动态和遗传规律，为甘蔗野生资源斑茅与割手密的复合杂交利用提供细胞遗传学的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
以斑茅割手密复合体GXAS07-6-1为父本，分别与3个不含斑茅及广西割手密血缘的常用甘蔗亲本粤糖93-159（广州甘蔗糖业研究所选育，含热带种、爪哇割手密、印度割手密血缘）、桂糖01-53（广西甘蔗研究所选育的品系，含热带种、爪哇割手密、印度割手密血缘）、桂糖02-761（广西甘蔗研究所选育，含热带种、爪哇割手密、印度割手密、云南割手密及大茎野生种血缘）进行杂交，杂种的真伪经SRAP和SSR分子标记鉴定[9]，从中选取真杂种F1（GXASF1）15份（表1）进行染色体计数和核型分析。
1.2 方法
染色体观察与计数及核型分析。染色体制片参考黄东益等[11]、刘昔辉[8]等的方法，略有修改。将带双芽的茎段在28 ℃条件下恒温培养，待其根长到2 cm，取幼嫩、健壮的根尖，置于0.002 mol/L 8-羟基喹啉溶液中预处理3～5 h （室温），后转入固定液（甲醇 ∶ 冰乙酸=3 ∶ 1）于4 ℃冰箱固定12 h 以上，低渗30～60 min，用70%的酒精于4 ℃保存备用；将根尖置于3%纤维素酶和1%果胶酶的混合液中酶解6～9 h（酶解时间视根尖的粗细老嫩而定），用改良苯酚卡宝品红溶液染色10～15 min，于空气中干燥，在尼康正立荧光显微镜80i下观察，每个材料取30个分散好的完整细胞，以众数进行染色体计数。
1.3 数据处理
用Image-Pro Plus 5.51（Media Cybernetics， Inc.）软件测量染色体长度，Microsoft Excel 2010 软件分析作图，绘制核型模式图。染色体核型参数分析参考李懋学等[12]的标准。甘蔗为异源多倍体，染色体不进行同源配对。染色体核型排列按从大到小、短臂向上、长臂向下、着丝点在一条线上进行排列。
2 结果与分析
2.1 甘蔗及甘蔗×斑割复合体后代F1材料的染色体数目和传递方式推断
从表2看，各亲本及其后代材料的体细胞染色体数目在不同细胞中均不恒定。粤糖93-159染色体2n=112（众数，下同），染色体变化范围为102～112，变幅为11条，众数所占比例为44.4% ；桂糖01-53染色体2n=104，染色体变化范围为98～106，变幅为9条，众数所占比例为42.9%；桂糖02-761染色体2n=110，染色体变化范围为102～110，变幅为9条，众数所占比例为39.1%。粤糖93-159×GXAS07-6-1后代GXASF108-1-1、GXASF108-1-2、GXASF108-1-4、GXASF108-1-8、GXASF108-1-9染色体数目为92～94，同一材料不同细胞染色体变幅为8～11条，众数所占比例为40.0%～48.5%；桂糖01-53×GXAS07-6-1后代中GXASF108-2-24、GXASF108-2-28、GXASF108-2-43、GXASF108-2-62、GXASF108-2-67染色体数目为90～98，同一材料不同细胞染色体变幅为7～9条，众数所占比例为40.6%～50.0%；桂糖02-761×GXAS07-6-1后代中GXASF108-3-6、GXASF108-3-7、GXASF108-3-8、GXASF108-3-12、GXASF108-3-13染色体数目为90～94，同一材料不同细胞染色体变幅为6～9条，众数所占比例为37.5%～50.0%。15份甘蔗与斑割复合体的后代F1染色体众数都为90～98条，平均为93，子代的体细胞染色体数目大于双亲各自单倍的配子体染色体数目之和（87、83、86），由此推测甘蔗斑割染色体基本按“n+n”方式传递。 2.2 3份甘蔗与斑割复合体的后代F1材料核型分析结果
2.2.1 GXASF108-1-1的核型分析结果 GXASF108-1-1的核型参数见表3，其体细胞染色体数为2n=94，染色体相对长度0.73～1.63，臂比为1.01～2.15，平均臂比为1.27，最长染色体/最短染色体为2.67，核型分类为2B，核型不对称系数为55.5。94条染色体中有91条为中部着丝粒染色体，3条为近中部着丝粒染色体，核型公式为2n=94=91 m+3 sm。染色体形态和核型模式见图1、2。
2.2.2 GXASF108-2-28的核型分析结果 GXASF108-2-28的核型参数见表3，其体细胞染色体数为2n=98，染色体相对长度为0.51～1.68，臂比为1.01～2.13，平均臂比为1.33，最长染色体/最短染色体为3.14，核型分类为2B，核型不对称系数为56.2。98 条染色体中有88条为中部着丝粒染色体，10条为近中部着丝粒染色体，90号染色体有一条随体（图3箭头所示），核型公式为2n=98=88 m+10 sm（1SAT）。染色体核型模式见图4。
2.2.3 GXASF108-3-7的核型分析结果 GXASF108-3-7的核型参数见表3，其体细胞染色体数为2n=92，染色体相对长度为0.63～1.79，臂比为1.01～2.30，平均臂比为1.26，最长染色体/最短染色体为3.14，核型分类为2B，核型不对称系数为55.1。92 条染色体中有87条为中部着丝粒染色体，5条为近中部着丝粒染色体，核型公式为2n=92=87 m+5 sm。染色体形态和核型模式见图5、图6。
3 讨论与结论
现代甘蔗品种由于亲本遗传基础狭窄，长期杂交或是定向选择，育成品种异质性低。通过远缘杂交引进野生种质优异基因、扩宽甘蔗基因库血缘成为育种家的共识。由于热带种和斑茅远缘杂交获得的F1大多无花粉或花粉量少且不育，其回交后代蔗糖分改良相对较慢，而且伴有侧芽多、气根多、难脱叶、蒲心大、57号毛群发达等缺点[13-14]，所以尽管通过甘蔗斑茅种质的研究与利用已获得BC4代材料，但至今尚未育成含斑茅血缘的甘蔗品种，即可供生产或育种应用的品种[15]。通过以割手密为载体或桥梁亲本，与斑茅杂交获得生势好、茎蒲心程度相对较轻、无57号毛群、茎径大、茎汁锤度高，花粉育性高的聚合双亲优点的斑茅割手密复合体材料，再利用该复合体与甘蔗杂交或回交，就有可能创造出新的突破性优良种质。
由于甘蔗遗传背景复杂，染色体传递呈现多种形式，有“n+n”，“n+2n”，“2n+n”和“2n+2n”等方式，且甘蔗远缘杂交中，减数分裂过程染色体配对异常，出现单价体、三价体、落后染色体以及微核等现象。郑成木[4]的研究认为，甘蔗细胞染色体数目的变化很可能是由于祖亲（不同物种）的细胞周期不同，因而在杂种中来自不同物种的染色体的行为不同步，导致细胞分裂过程中染色体分配不均衡。王先宏等[16]对甘蔗与蔗茅的杂交后代F2、BC1进行染色体遗传分析，其结果也显示各材料的体细胞染色体数目均不恒定，变幅为3～7条；双亲染色体在F2子代以“2n+n”方式传递，而在F2BC1子代则以“n+n”方式传递。本研究中GXAS07-6-1双亲分别是不同属的甘蔗野生种质广西斑茅GXA87-36（2n=60）和广西割手密GXS79-9（2n=64），染色体按“n+n”方式传递[8]。粤糖93-159、桂糖01-53、桂糖02-761 3个母本的染色体数分别为112、104、110条。15份甘蔗与斑割复合体的杂交后代F1材料中，同一组合的不同后代染色体数目存在一定差异，染色体数目都为90～98条；F1代的体细胞染色体数目比双亲各自单倍的配子体染色体数目之和多，染色体按不严格的“n+n”方式传递，由此推断，同时很可能存在部分染色体加倍现象。Bremer[17]的研究也表明，杂种中的染色体数目比预期的双亲各自单倍的配子体染色体数目之和要多。
染色体核型分析能够了解分类关系、遗传变异和物种的进化起源。本研究对3份甘蔗与斑割复合体的F1后代GXASF108-1-1、GXASF18-2-28、GXASF18-3-7进行核型分析，发现其染色体由大多数中部着丝点和少数近中部着丝点组成，都属于2B型。刘文荣等[18]、邓祖湖等[6]、黄永吉等[19]对甘蔗与斑茅杂交后代的核型分析结果表明，其F1材料的核型主要属于2B型。Stebbins[20]认为，高等植物核型进化的基本趋势是由对称向不对称发展的，较原始的植物核型具对称的中部着丝点染色体较多，而较进化的植物核型具中部着丝点染色体较少，因此，3份甘蔗与斑割复合体的F1染色体较原始。由核型的不对称系数来看，GXASF108-1-1的核型不对称系数为55.5，GXASF108-2-28的核型不对称系数为56.2，GXASF108-3-7的核型不对称系数为55.1。3个材料的核型不对称系数相差不大，但GXASF108-2-28较GXASF108-1-1，GXASF108-3-7不对称，这可能与其母本的进化程度相关。
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