菊属及其近缘属植物45s与5srdna位点分布研究和核型分析【字数:6744】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法 2
1.1 实验材料 2
1.2 实验方法 2
1.2.1 染色体制备3
1.2.2 5S和45S rDNA探针标记3
1.2.3 荧光原位杂交与检测3
1.2.4 有丝分裂的染色体核型分析3
2 结果与分析4
2.1 5S rDNA 的数目及在染色体上的分布4
2.2 45S rDNA 的数目及在染色体上的分布4
2.3 菊属及其近缘属植物核型分析4
3 讨论 5
致谢6
参考文献6
附录 荧光原位杂交方法步骤9
图1 5S rDNA在11个物种有丝分裂中期和1个物种减数分裂中期I染色体上的原位杂交结果10
图2 45S rDNA在12个物种有丝分裂中期染色体上的原位杂交结果11
图3 菊属及其近缘属植物的核型分析12
菊属及其近缘属植物45S 与5S rDNA位点分布研究和核型分析
引言
菊花原产我国,至少已有1600年的栽培历史,如今已被世界各地栽培利用,有着多达3000余个品种[1],不仅具有极高的观赏价值,其在食用和药用方 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
面,也有着广泛的应用。人们早期是从地理分布、生长习性、形态特征等方面对菊花的分类和起源进行研究。自八十年代开始,李懋学等[2]、杜冰群等[3]、汪劲武等[4],李东林等[5]开始进行中国栽培及部分野生菊的核型分析。陈俊愉等[6]曾利用尖叶野菊、扎菊、小红菊杂交育成‘北京菊’,借此探讨栽培菊的起源问题。陈秀兰等[7][8]通过二倍体、四倍体野生菊与六倍体的栽培菊杂交获得了不同倍性的杂种,并以此选育出小花型品种。
菊属物种通常以花径、花型、叶形、舌状花颜色、和头状花序的数量等特征进行鉴别,但同一形态特征在相同物种不同地理居群间存在较明显的变异,不同物种间又常存在性状的重叠,从而使物种的确立变得十分困难[9]。新种或变种的不断发现以及天然或人工杂交种的产生,使菊属及其近缘属物种在归属问题上存在很大分歧。
荧光原位杂交 (fluorescence in situ hybridization, FISH) 是一种简单高效的DNA序列物理定位技术,它可以在染色体上直接定位重复序列、功能基因等目标DNA片段[10]。如今,FISH技术已在基因组的结构、功能和进化等方面的研究中成为一项重要手段[11]。rDNA是成簇分布于一对或多对染色体上的具有重要功能的保守重复序列[12],其中位于核仁组织区的45S rDNA是串联重复序列,植物单倍体基因组的45S rDNA重复单位(包括编码区和基因间隔序列)存在几百乃至上千的拷贝,通过串联重复排列成簇分布于染色体的一或数个部位[13]。利用FISH技术在染色体上物理定位rDNA,不仅可以在核型分析中提供稳定有效的细胞学可识别染色体标记,而且可以借此讨论物种间进化关系,阐明染色体结构变异等一系列重要遗传学问题[14][16]。
迄今为止,国内外至少对约30个菊属植物及其变种进行了核型研究分析。Kim等[9]在D. zawadskii var.latilobum、泡黄金菊以及3个韩国产二倍体野菊不同居群个体的核型研究中发现不同居群或同一居群不同个体间存在很大的核型分化现象。陈发棣等[17]也在不同地理居群野菊的核型研究中有相同发现。除此之外,小红菊、泡黄金菊、甘菊、萨摩野菊、毛华菊等种也有不同核型的研究报道,表明野生菊间存在十分普遍的核型变化,核型不同的居群或个体间可能存在反复发生的相互杂交和易位。我国毛华菊和日本野路菊染色体数相同(2n = 54),且舌状花均呈白色,被认为具有及相近的亲缘关系,但两个种在核型上却存在显著差异[18]。毛华菊与日本龙脑菊具有相似的形态,且核型特征也相同,但它们在染色体倍性上却相差极大,因此推断毛华菊可能是龙脑菊的一个多倍体[19]。Endo等[20]研究了用途、花径和花型各不相同的17个菊花品种的核型,发现其中最长染色体为3.9 5.8 μm(平均4.9 μm)、最短染色体为1.7 3.3 μm(平均2.6 μm);77.8%的品种有1 7条随体染色体,其中1 4条最为常见,个别品种有5 7条;所有品种的核型组成表现明显的杂种性,杂合的核型似乎与非整体倍体有紧密的相关。Endo等[21]对32个芽变和25个亲本进行染色体观察,发现大多数芽变体的核型发生了变化,表明芽变可能主要是由染色体的结构变异造成的。
在植物进化和育种研究中,区分密切相关的属或物种的基因组是非常有必要的[22]。虽然关于菊属及其近缘属细胞遗传学和分子的研究已有大量报道,但它们的关系仍然不够清晰。为了更深入地了解菊属及其近缘属之间的关系,本次研究将采用FISH方法探究菊属及其近缘属物种的5S rDNA和45S rDNA分布及核型特征。
1 材料与方法
1.1 实验材料
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