染色体倍数对植物的株高、叶片形态、开花期及生物产量等多个方面性状都有影响。黑麦草是一种冷季型草，在温带气候地带种植广泛，在我国南方农区也有大面积种植栽培，其栽培品种有2倍体、4倍体和少量3倍体。但诸多黑麦草种质资源和商用黑麦草的染色体倍性仍然不清楚，这可能会在使用和繁育工作中产生不必要的麻烦。运用流式细胞术能够快速准确地鉴定待测样品的染色体倍性，快速鉴定倍性可以为黑麦草的遗传背景研究和黑麦草多倍体材料的选育提供技术支持，加快选育工作的进度。本实验选取高粱作为参照样品，采用流式细胞术检测144份黑麦草种质和4个商用栽培品种，结果显示，16份黑麦草种质资源为4倍体，114份黑麦草种质资源为2倍体，18份黑麦草种质资源未鉴定出染色体倍性。本实验结果将为黑麦草种质资源改进提供重要信息。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法3
1.1材料 3
1.1.1植物材料 3
1.1.2细胞解离液及染色液等试剂3
1.1.3实验仪器3
1.2黑麦草检测方法3
1.2.1流式细胞术检测法3
1.2.2流式细胞仪检测的数据分析公式4
1.2.3细胞核DNA含量变异分析4
2结果与分析4
2.1流式细胞术检测不同黑麦草染色体倍性4
2.1.1流式细胞仪倍性检测结果图4
2.1.2流式细胞仪检测的数据分析5
3讨论6
致谢7
参考文献7
黑麦草种质资源染色体倍性分析
草业科学学生 吕守正
引言
黑麦草（Lolium spp.）为禾本科（Poaceae）黑麦草属，黑麦草有一年生或多年生两种，多花黑麦草生长速度快、疏丛型，适口性好、茎叶营养价值高，分蘖能力强且再生性好，因此是一种较为理想的优质高产牧草，广泛应用于猪、牛、羊、鸭、鹅等家畜的饲料当中[3]。同时，草坪型黑麦草叶细，耐践踏强，常用于高尔夫球道的交播。黑麦草是具有世界栽培意义的草种，它起源于欧洲，亚洲和北非的温带地区，是一种自交 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
不亲和的物种，在美国、欧洲、日本、澳大利亚和新西兰的牧草和草坪产业中广泛应用且表现出较好的产品性状。草坪型黑麦草在我国常用于高尔夫球场、运动场、草坪和景观生态设计行业中，牧草型黑麦草在我国长江中下游地区也都有很大程度的栽培和利用[4]。近年来，我国农业产业结构的调整加快，草产业相关政策不断落实完善，草牧业得到较好发展，黑麦草具有其产量高，冬春生长旺盛、适应性强、营养价值丰富等特点，在我国南方地区粮草轮作中发挥了尤为重要的作用，解决了我国南方冬春家畜饲草严重不足的情况[5]。同时在国家全民运动的号召下，高质量足球场等运动场需求量也不断加大，黑麦草从中扮演了重要的角色。尽管如此，由于国内黑麦草品种较为单一且缺乏优良品种，地方已有的黑麦草品种品质差，抗性弱，产量不足，这些因素极大程度上限制了黑麦草的发展，导致牧草饲料严重不足，高质量草坪草供求紧张，并且缺口将越来越大[6]。因此，牧草与草坪草行业的发展亟需高产优质草种的推广应用，这也是发展牧草、草坪草生产，加快农业生产方式转型的重要途径。
在新品种选育的过程中，种质资源是十分关键的要素，合理开发利用并保护好种质资源是育种任务中的关键步骤。每次育种发展中的重大突破都离不开关键性种质材料的发掘和利用，目前世界范围内已建有多个种质库用以保存各种种质资源材料。但在我国，对于种质资源材料收集的重视程度相对较弱，加之长期以来的草地过度放牧，草坪草资源使用不当，使得牧草和草坪草的遗传多样性的丧失率显著增加。因此在草种质资源越来越稀缺的环境下，对加强重要草种质资源的分析、评价和利用以及研究的需求极为迫切[7]。虽然自新中国成立以来，尤其是改革开放之后，我国各地先后从国外引进了不少优良牧草和草坪草品种，并加以改良育种，但受长期不当的引种以及育种和选种的过程中理论和技术出现偏差的影响，在栽培范围扩大的同时，牧草的杂交品种增加，商用种子也出现同名异物，种子不纯等现象，因此我国优良品种的推广及应用受到极大阻碍，从而严重危害了育种者和生产者的利益，对中国草种业的发展产生了不良的影响[8]。在牧草和草坪草种质资源研究和育种的过程中发现，黑麦草与其他作物相比仍有较大的差距，主要体现在三个方面，一是可供选育的优良种缺乏，极大程度上影响了牧草优良品种的选育进程。二是在黑麦草育种相关领域中，对黑麦草的保护和利用尚未形成完整的产业体系，且研究力度也不够深入，在基本原理、关键技术上与美国欧洲相比仍有较大差距。三是良种扩繁体系不健全，育种手段落后，理论基础不足，与进口种子相比，国产牧草中种子本高，质量差[9]。
Barow[10]和Castro[11]等人在研究中表明，在植物中普遍存在内源多倍体现象，在不同植物的不同器官中这种现象发生的概率也不同。作物中的倍性育种是用于品种改良的常规手段。黑麦草是天然的二倍体，但我们可以通过倍性育种将其变为四倍体，用于提高牧草和草坪草的质量。其中常用到的多倍体育种的主要方法有秋水仙素处理、远缘杂交、其他诱变育种等[8]。倍性育种后通常还需对材料进行细胞的倍性鉴定，鉴定倍性育种的方法有植物形态学鉴定法、细胞形态学鉴定法、染色体直接计数法[12]以及流式细胞仪检测法等。
近年来流式细胞仪检测广泛应用于各个学科领域中，在医学、细胞学、遗传学及植物基因组研究等领域中作用尤为显著，并具有较好的发展前景和趋势[13]。利用光学检测系统对高速流动的单细胞悬浮液进行多参数测量和信号处理的原理，流式细胞仪可以检测细胞的倍性水平，得到样品的DNA曲线图，由此可以直接观测植物倍性[14]。利用流式细胞仪检测植物细胞倍性和核DNA含量的研究中，通常会使用有两种方法，内标法和外标法。在利用外标法测定时，需要先检测一个独立的对照样品的倍性水平，然后测试每个待测样品，重复3次直至出现清晰的峰值，通过流式细胞仪检测后利用公式进行计算，得出供试样品的染色体倍性水平或DNA含量。对照样品得到的倍性或核DNA含量与供试样品G1峰的荧光均值的乘积与供试样品G1峰的荧光均值对比就能得到供试样品倍性水平或细胞核DNA含量。不同于外标法，在利用内侧法测定时，首先要将供试样品和参照样品进行充分混合。经过仪器检测后可以得出主峰的荧光通道范围，从而计算出供试样品细胞核DNA含量或倍性水平，每次进行3次重复试验。需要注意的是，若检测结果的峰值图中出现对照样品和供试样品的峰完全或部分重叠的情况，则说明两者的倍性或细胞核DNA含量相同，若出现有两个不同的独立峰的结果，则说明参照样品的倍性和供试样品的倍性有差异性，这时只需要选取较为明显的主峰作为分析供试样品的倍性的依据即可。确定倍性水平的传统方法是计算单个植物细胞中染色体的数量，该方法被证明是可靠的并且适用于不同的材料。然而计数染色体是一个耗费大量时间和劳动力的过程，特别是在检查大量样品时，因此流式细胞术确定倍性水平成为一种有效的方法，该技术结合了显微镜和生化分析的优点，以高精度和快速通量测量DNA和RNA含量和总细胞蛋白含量等数量性状。研究表明，流式细胞术已广泛用于测定草坪草和牧草物种的倍性水平和DNA含量。本实验的研究目的是利用流式细胞仪测定已有的144种黑麦草种质和4个商用栽培品种的倍性水平。

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