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薹菜的核型分析

2012-02-24宋廷宇韩文妍吴春燕宋述尧何启伟

中国蔬菜 2012年24期
关键词:菜薹核型染色体

宋廷宇 韩文妍 吴春燕 宋述尧 何启伟

(1 吉林农业大学园艺学院,吉林长春 130118;2 山东省农业科学院蔬菜研究所,山东济南 250100)

薹菜〔Brassica campestrisL.ssp.chinensis(L.)Makino var.tai-tsaiHort〕又称芸薹菜、油菜薹,为十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种的一个变种。薹菜原产于中国,是我国黄河流域和淮河流域的地方特产蔬菜之一,尤以山东、江苏等地种植较多(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,2001)。薹菜是我国的地方特产蔬菜,由于地域限制和重视程度不够,关于薹菜的研究不多,种质资源流失严重,目前濒临灭绝。但是,薹菜又在十字花科蔬菜中占有重要的地位,有必要对其营养、生理生化、分子标记和分子克隆方面开展细致的研究(宋廷宇 等,2007a,2007b,2008,2010a,2010b,2012)。但在细胞遗传学方面,只是对花粉的形态进行过研究(宋廷宇 等,2010c),在核型分析方面尚未见报道。而核型又是染色体数目、大小及其形态特征的综合反映,且每一物种都有其特异的核型。研究薹菜的核型并和其他白菜类蔬菜的核型进行比较,有助于进一步揭示薹菜核型的进化过程和机制,为薹菜在细胞遗传学以及其进化分类等方面的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为济南小叶薹菜(山东省农业科学院蔬菜研究所何启伟研究员提供),该品种为地方品种,叶片绿色,叶缘浅裂,叶柄灰白色。试验于2008年在山东省农业科学院蔬菜研究所分子生物技术实验室进行。

1.2 方法

常温下浸种12 h,播于铺有湿滤纸的培养皿中,25℃恒温培养,3~4 d后在上午11:00 取1.5 cm 长的根尖,用0.05%秋水仙素20℃下处理2~4 h,清洗干净,用卡诺固定液在5℃下固定24 h,洗去固定液。再用1 mol·L-1HCL 在60℃水中解离10 min,用蒸馏水多次冲洗,取分生区组织1~2 mm 置于载玻片上,用改良的卡宝品红染色8~10 min,常规压片。在显微镜下进行观察,同时用油镜进行显微摄影(吴建国 等,1999)。选分散良好、着丝点清晰的中期分裂相进行染色体计数,并从中选择染色体数目完整、无重叠的30个分散较好的分裂相进行显微摄影。染色体的核型分析参照Levan 等(1964)的分类系统,染色体相对长度系数按Kuo 等(1972)方法划分,核型分类采用Stebbins(1971)的标准。

2 结果与分析

2.1 染色体数目

选择30个染色体分散良好的细胞观察计数,所有细胞的染色体数目均为20条,因此确定薹菜体细胞染色体数目为2n=20(图1)。

图1 薹菜体细胞分裂中期

2.2 染色体相对长度组成及核型分析

经测量分析可将薹菜的20条染色体配为10 对(图2),染色体平均长度为3.015 μm,按Kuo 等(1972)的分类标准,可将薹菜的10 对染色体分成3 组(表1)。第1、2 对为L组,第3~6 对为M2 组,第7~10 对为S 组,染色体相对长度组成为2n=20=2L+4M2+4S。

图2 薹菜染色体核型图

根据Levan 等(1964)的分类标准,薹菜的10 对染色体中具有中部着丝点的为第1~6 对和第10 对,第7、8 对为远端着丝点染色体,第9 对为近端着丝点染色体(图3)。其核型公式为K(2n)=2X=20=7M+2T+St。

薹菜的最长染色体与最短染色体之比为2.81∶1,第1~6 对和第10 对染色体的臂比值变化范围是1.11~1.54,表现为高度对称性。第7~9 对染色体为端着丝点类型,所以臂比大于2的染色体有3 对,为全组染色体的30%(表1)。根据Stebbins(1971)的核型分类标准,属于2A型。

表1 薹菜染色体参数

图3 薹菜核型模式图

3 结论与讨论

我国栽培的白菜类蔬菜及芸薹种分为芜菁、白菜和大白菜3个亚种,其中薹菜〔Brassica campestrisL.ssp.chinensis(L.)Makino var.tai-tsaiHort〕和菜薹(Brassica compestrisL.ssp.chinensis(L.)var.utilisTsen et Lee〕同为芸薹属芸薹种白菜亚种的两个变种,二者极易混淆。本试验研究的薹菜与菜薹的染色体基数均为X=10。菜薹的核型公式为K(2n)=2X=20=8M+10SM+2St(2SAT)。按照Stebbins 的核型分类标准,其染色体核型在遗传进化上属于2B型(袁文焕和王新娥,2008)。而薹菜的核型公式为K(2n)=2X=20=7M+2T+St,染色体组型为2A型。

根据Stebbins(1971)的理论:在生物的进化过程中染色体核型是由对称性向非对称性演化的。Stebbins 通过对植物核型资料的分析,将染色体核型按对称性程度的高低分为1A、2A、3A、4A;1B、2B、3B、4B;1C、2C、3C、4C 等12种类型,且认为核型对称性程度越高的生物,其染色体变异越小,进化程度也越低;而非对称性程度越高的生物,其染色体变异越大,进化程度越高。本试验结果证明,薹菜为二倍体,染色体数2n=20,核型公式为K(2n)=2X=20=7M+2T+St,染色体相对长度组成为2n=20=2L+4M2+4S,染色体组型为2A型。按照Stebbins 的观点,薹菜的进化程度要明显地低于菜薹。这一结果充分反映了薹菜与菜薹在细胞学水平上存在的差异,也为薹菜与其他种的区分提供一个客观的细胞学依据,对进一步研究植物系统分类具有一定的参考价值。

宋廷宇,侯喜林,何启伟,吴春燕.2007a.不同薹菜品种氨基酸含量分析.中国蔬菜,(11):8-10.

宋廷宇,侯喜林,何启伟,吴春燕.2007b.薹菜、大白菜与白菜营养成分评价.山东农业科学,(5):21-22.

宋廷宇,侯喜林,何启伟,吴春燕.2008.薹菜中硫代葡萄糖苷的鉴定与含量分析.园艺学报,35(8):1161-1166.

宋廷宇,吴春燕,侯喜林,何启伟,徐苑芳.2010a.薹菜风味物质的顶空固相微萃取—气质联用分析.食品科学,31(8):185-188.

宋廷宇,侯喜林,吴春燕,何启伟,霍雨猛.2010b.薹菜CYP79B5基因的克隆及原核表达.南京农业大学学报,33(3):31-36.

宋廷宇,吴春燕,宋述尧,何启伟,徐苑芳.2010c.薹菜的花粉形态及其演化和分类的探讨.北方园艺,(18):144-147.

宋廷宇,吴春燕,侯喜林,何启伟,尹光晶.2012.薹菜种质资源的RAPD 和ISSR分析.西北农林科技大学学报,40(6):161-167,174.

吴建国,李再云,刘焰.1999.一种鉴定油菜远缘杂种的细胞学方法.遗传,21(5):51-52.

袁文焕,王新娥.2008.几种芸薹属蔬菜的核型分析与比较.河北农业大学学报,31(2):27-30.

中国农业科学院蔬菜花卉研究所.2001.中国蔬菜品种志.北京:中国农业科技出版社.

Kuo S R,Wang T T,Huang T C.1972.Karyotype analysis of some for-mosam gymnosperms.Talwante,17(1):66-80.

Levan A,Fredga K,Samdberg A A.1964.Nomenclacture for centro-meric position on chromosomes.Hereditas,52:201-220.

Stebbins G L.1971.Chromosomal evolution in high plants.London:Edward Arnold Ltd.:87-90.

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