郭計(jì)華 李紹鵬等
摘 要: 【目的】基于不同基因組類型間的進(jìn)化程度存在不同程度的差異,在染色體水平上揭示香蕉種質(zhì)遺傳特性?!痉椒ā恳?9份不同基因組類型香蕉(Musa spp.)種質(zhì)為材料,采用改良的去壁低滲法對(duì)其核型進(jìn)行分析?!窘Y(jié)果】‘霸王嶺野生蕉核型公式為2n=2x=22=4L+8M2+6M1+4S,屬“2 A”核型;‘百花嶺野生蕉核型公式為2n=2x=22=4L+8M2+6M1+4S,屬“2 B”核型;‘巴西蕉核型公式為2n=3x=33=3L+15M2+12M1+3S,屬“3A”核型;‘Pisang Ceyla核型公式為2n=3x=33=12L+6M2+6M1+9S,屬“2B”核型;‘東莞中把大蕉核型公式為2n=3x=33=3L+12M2+12M1+ 6S,屬“2 B”核型;‘FHIA-17核型公式為2n=4x=44=4L+20M2+12M1+8S,屬“2 B”核型;‘CRBP-39核型公式為2n=4x=44=4L+16M2+20M1+4S,屬“1B”核型;‘FHIA-03核型公式為2n=4x=44=4L+20M2+16M1+4S,屬“2B”核型;‘TMBx5295-1核型公式為2n=4x=44=4L+20M2+12M1+8S,屬“2B”核型?!窘Y(jié)論】基于核型分析結(jié)果,繪制了9份不同基因組類型香蕉種質(zhì)的核型模式圖。
關(guān)鍵詞:香蕉; 基因組類型; 核型分析
中圖分類號(hào):S668.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1009-9980?穴2013?雪04-0567-06
香蕉(Musa spp.)屬于芭蕉科(Musanceae)芭蕉屬(Musa)單子葉植物,最早起源于東南亞地區(qū)[1],在植物學(xué)分類上,大部分栽培香蕉起源于芭蕉屬中最大的一個(gè)正蕉組(Eumusa)[2],香蕉的栽培品種繁多(大約300多個(gè))。栽培的香蕉類型主要是三倍體(AAA、AAB和ABB), 少量種植二倍體(AA)和四倍體(AAAA、AAAB、AABB和ABBB)品種(系)。野生類型還有二倍體(BB)、三倍體(BBB)等[3]。
如今,香蕉的分類大多仍沿用Simmonds的形態(tài)學(xué)特征的傳統(tǒng)分類法[4],但王正詢等[5]認(rèn)為該分類系統(tǒng)側(cè)重于形態(tài),與染色體的構(gòu)成并無必然的對(duì)應(yīng)關(guān)系,且易受栽培條件和環(huán)境因子的影響,缺乏較精確的理論依據(jù),不利于種質(zhì)資源鑒定和遺傳育種進(jìn)程。前人[6-10]進(jìn)行香蕉形態(tài)、分子等標(biāo)記為主的研究,但這些形態(tài)特征為若干基因所控制,同時(shí)受環(huán)境條件影響較大,不能確切地反映各種質(zhì)之間的遺傳多樣性。
核型是分類學(xué)的一項(xiàng)重要依據(jù)。染色體數(shù)目、核型、分帶帶型和減數(shù)分裂的行為可作為研究資源分類和親緣關(guān)系的有力證據(jù)之一[11]。目前有關(guān)香蕉核型的研究甚少,陳豫梅[12]研究發(fā)現(xiàn)大部分野生蕉種質(zhì)為二倍體,染色體數(shù)有 18、20、22 等 3 種情況。王正詢[13]報(bào)道多個(gè)香蕉種質(zhì)的核型及減數(shù)分裂行為,探討了廣東大蕉的分類位置。龔玉蓮等[14]通過核型研究發(fā)現(xiàn)紅皮香蕉與王正詢等[13]報(bào)道的野生蕉有種間相似性。勞世輝等[15]研究A 基因組香蕉核型差異與香蕉枯萎病的抗性關(guān)系。我們通過香蕉種質(zhì)的染色體形態(tài)特征、配對(duì)情況、隨體數(shù)量與基因組類型的關(guān)系,對(duì)巴西蕉(M. acuminata cv. AAA)等9種基因型9份香蕉種質(zhì)的體細(xì)胞染色體核型進(jìn)行分析,以期為香蕉種質(zhì)的進(jìn)化、遺傳變異、系統(tǒng)演化、分類、遺傳多樣性以及育種工作提供理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 材料
1.2 方法
2 結(jié)果與分析
2.1 二倍體基因組香蕉品種的核型分析
2.2 三倍體基因組香蕉品種的核型分析
2.3 四倍體基因組香蕉品種的核型分析
3 討 論
3.1 核型分析用于蕉類遺傳關(guān)系分析結(jié)果的可靠性
核型分析是通過染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)量特征來顯示。染色體的結(jié)構(gòu)特征包括染色體的核型和帶型,主要包括染色體的長(zhǎng)度、著絲粒位置和隨體有無等,可以反映出染色體的缺失、重復(fù)、倒位和易位等變異[5]。蕉類作為栽培歷史久遠(yuǎn)的植物之一,種類繁多,變異復(fù)雜,在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中,染色體的數(shù)目、結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,隨之造成了核型上的改變,所以可通過對(duì)其染色體的核型進(jìn)行分析進(jìn)而探討該物種的進(jìn)化程度和物種間的親緣進(jìn)化關(guān)系[16],也是探究生物系統(tǒng)發(fā)生及進(jìn)行育種的基礎(chǔ),是選種、育種中堅(jiān)定和選擇新本材料的必備技術(shù)。
本研究通過對(duì)9份香蕉種質(zhì)的染色體測(cè)量分析,發(fā)現(xiàn)香蕉染色體屬于小染色體,基因調(diào)動(dòng)的自由度非常小,且染色體場(chǎng)是嚴(yán)格的[19]。此外,根據(jù) stebblins[18]的分類標(biāo)準(zhǔn),該9份香蕉種質(zhì)的核型分類介于2B-3A,屬于較原始的類型。
3.2 核型分析揭示蕉類植物種間遺傳關(guān)系
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,屬于AA基因組類型的霸王嶺野生蕉的2號(hào)染色體上具有1對(duì)隨體;屬于AAA基因組類型的巴西蕉沒有發(fā)現(xiàn)隨體;而AAAA基因組類型的FHIA-17的7號(hào)染色體具有1對(duì)隨體,AAAB基因型CRBP-39的10號(hào)染色體具有1對(duì)隨體,AABB基因型FHIA-03的2號(hào)染色體具有1對(duì)隨體;ABBB基因型TMBx5295-1的5、8號(hào)染色體各具有1對(duì)隨體;BB基因組類型的百花嶺野生蕉1、3號(hào)染色體各具有1對(duì)隨體;屬于ABB基因組類型的東莞中把大蕉與AAB基因組類型的Pisang Ceylan均沒有觀察到隨體染色體,可能由于他們的隨體太小無法分辨。即以隨體的數(shù)量作為判別A、B基因組的參考指標(biāo)可能并不完全科學(xué),而確定不同香蕉品種中A、B基因組的隨體數(shù)量與位置,則有待于采用熒光原位雜交技術(shù)作進(jìn)一步觀察研究。(本文圖版見插2)
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