细胞遗传学
的染色体数目与核型进行了研究。
❖ 祝朋芳,赵颖.甘蓝与羽衣甘蓝种内杂种染色体行为研 究.山东林业科技,2009;180(1) .
1 正文
1.1制片方法
❖ 种子常温下浸种12 h,播于铺有滤纸的培养皿 中25℃下遮光恒温培养,当根长至10~15 mm 时,于9:30左右置0.002 mol/L 8-羟基喹啉水 溶液中预处理2.5 h左右;置新配置的卡诺固定 液中,4℃下遮光固定12~24 h;放于0.075 mol/L KCl中前低渗30 min左右;1 mol/L HCl 60℃下恒温解离8.5 min;蒸馏水后低渗8~10 min后切取约2 mm长的根尖用改良卡宝品红 染色6 min,压片、镜检。
(2)本文献与以往的研究相比可知同一作物的 不同品种间核型一般都存在差异,这可能与品 种分布的广泛性和生境多样性有关。即不同品 种的作物在自然选择、突变和遗传漂移的作用 下,产生不同程度的变异和分化。由于抱子甘 蓝和羽衣甘蓝染色体属于小染色体类型,相邻染 色体形态又非常相似,因此,应借助于染色体 分带、原位杂交等技术以取得更准确的细胞学 信息。
并对其通过采用常规压片进行核型分析的
方法,对于抱子甘蓝的核型公式为 2n=2x=18=10m+8sm(2SAT),羽衣甘蓝的核 型公式为2n=2x=18=10m+8sm,两者的核型 分类都为2A,属于基本对称型的结论进行 了学习和讨论。
前言:
❖ 抱子甘蓝和羽衣甘蓝为十字花科芸薹属甘 蓝种的变种。芸薹属植物由白菜 (2n=AA=20)、甘蓝(2n=CC=18)、黑芥 (2n=BB=16)3个基本种和甘蓝型油菜 (2n=AACC=38)、埃塞俄比亚芥 (2n=BBCC=34)、芥菜(2n=AABB=36)3个复 合种组成,是一个遗传类型极其丰富、变异 极其广泛的基因库。
前人研究认为,被子植物核型进化的基本趋势 是由对称向不对称发展,核型不对称程度越高, 其物种的进化地位就越高。根据核型中最长与 最短染色体的长度比和染色体的臂比值两项指 标,可确定抱子甘蓝和羽衣甘蓝为对称性的2A 型,因此是相对原始的物种。
❖ 夏法刚,周元昌,何承坤,《花椰菜核型分析及单条染色体 的显微分离》,32,(福建农林大学硕士学位论文,2005)
❖ 核型分析对研究生物的遗传变异、生物的系 统演化、物种之间的亲缘关系、某些生物的 起源、远缘杂交及染色体工程、基因定位等 都有重要的意义。为了丰富羽衣甘蓝的栽培 品种,选育生态适应性强的遗传类型,核型 分析在羽衣甘蓝分类和遗传研究中越来越重 要,具体包括染色体的数目、形状、长度、 臂比、着丝粒位置等研究。主体文献采用根 尖压片,卡宝品红染色法,对羽衣甘蓝种子
❖ 夏法刚,周元昌,何承坤,《花椰菜核型分析及单条染色体的显微分 离》,(福建农林大学硕士学位论文,2005,19,24)
1.2染色体核型分析
Zeiss Axioskop 40显微镜对制片进行观察 并拍照,从2个材料制片中分别选取5张中期分 裂相良好的照片,Ikaros染色体图像分析软件 进行染色体核型配对分析,并参照李懋学和陈 瑞阳以及Leven和Fredga的植物核型分析标 准进行分析测量,求平均值,制成染色体参数表, 按Stebbins的分类标准进行核型分类。
❖ 核型模式图(idiogram):以所列各染色体的相 对长度平均值绘制。一律按染色体全长顺序
核型分析取材是基础,它将影响后续的整个操作
过程。由于根尖取材方便,分生区集中而容易判断且 不受季节的影响,因此在本实验中以根尖作为材料。 根尖的取材,应注意根的萌根条件及根的生长特点, 适时取材。我们参考前人的研究并通过试验发现,萌 根条件以下面的培养方法较好;先在30℃温水中浸2h, 然后放在垫放两层打湿的滤纸的培养皿底部,其上每 隔0.5cm左右,摆放一粒种子,上面加盖一层打湿的 滤纸,再用一块湿润的纱布将培养皿包住以保持湿度。 先在30℃恒温箱中培养24h,然后在25℃培养。这一 培养方法获得的根尖粗壮,分裂相的数目较多。
对其进行分析。
然后按Stebbins(1971)的标准进行核型分类,并 辨认识别具有随体的染色体。数据计算及图表 制作在微机上用Microsoft Excel应用程序完成。 图片处理用PhotoshoP6.01和画图软件进行处理。
❖ 夏法刚,周元昌,何承坤,《花椰菜核型分析及单条染色体 的显微分离》,(福建农林大学硕士学位论文,2005, 19,24)
2 结论与讨论:
❖ (1)本文献主要以抱子甘蓝和羽衣甘蓝为材料采
用常规压片法进行核型分析,结果表明:抱子甘蓝
的核型公式为2n=2x=18=10+8sm(2SAT),其中第3、4、 5、6、8对为中着丝粒染色体,第1、2、7、9对为近中 着丝粒染色体,第7对染色体具有随体,相对长度组 成为2n=2L+6M2+10M1,核型分类为2A型,属于基本 对称型。羽衣甘蓝核型公式为2n=2x=18=10m+8sm, 其中第3、4、6、7、8对为中着丝粒染色体,第1、2、 5、9对为近中着丝粒染色体,未观察到随体染色体, 染色体相对长度组成为2n=8M2+10M1,核型分类为 2A型,属于基本对称型。抱子甘蓝与羽衣甘蓝核型 的差异在于其第5,7对染色体类型不同,且第7对染 色体具随体,而羽衣甘蓝中未观察到随体。
倍数。
❖ 相对长度:均以百分比表示。相对长度值则 是稳定的可比较的数值,计算相对长度值的 方法,即:染色体长度X100/染色体组总长度。
❖ 染色体长度比:这是指核型中最长染色体与 最短染色体的比值即:最长染色体长度/最短 染色体长度。
染色体序号:一律按染色体全长顺序编号。如两对染 色体长度完全相等,则按短臂长度顺序排列,长者在 前短者排后。性染色体和B染色体一律排在最后。如 果核型中有差异明显而恒定的杂合染色体对时,则应 分别测量每一成员的长度值和臂比,分别列于表中, 编号可任选其中一成员为准,并附加说明。
在发芽条件一定的情况下,根尖取材最主要的形态指 标是根长但这与不同品种之间种子的大小、饱满度、 生长势等的不同有关。用秋水仙素、对二氯苯、8一 羟基喹啉、a一溴萘等预处理,用卡诺氏固定液固定, 用INHCI在60℃或常温下解离,一般用改良卡宝品红 染色。着丝点在核型分析及染色体的识别中起着关键 性的作用,着丝点的清晰与否直接影响着核型分析的 结果准确性。而影响着丝点清晰度的因素主要是预处 理的方法与预处理的时间,经8一羟基喹啉处理后染 色体具有纵向浓缩均匀一致、缢痕显示清晰、随体染 色体更易于辨认等优点。
染色体形态
❖ 一般以体细胞染色体数目为准,统计的细胞 数目应在30个以上,其中85%以上的细胞具 恒定一致的染色体数,即可认为是该植物的 染色体数目。作为核型分析的染色体,一般 以体细胞分裂中期的染色体作为基本形态。 此外,如果减数分裂粗线期的染色体分散良 好,着丝点清晰者,也可用作核型分析。
绝对长度(或实际长度):均以微米表示。一般 宜在放大的照片或图象上进行测量,然后按下 式换算:放大的染色体长度(毫米)X1000/放大
❖ 关于具小染色体的植物核型分析:所谓小染色体, 是指其长度在2微米以下而又不易分辨着丝点的染色 体。植物界中具此类染色体的种类居多,有的整个 属或甚至整个科均此。以往,这类植物所提供的唯 一细胞学信息就是染色体数目。
为了扩大核型研究的范围,对这类植物提供比单一的 数目更多一些有用的核型信息,初步拟定从以下几个 方面进行核型的分析和比较。染色体数目、具随体染 色体的数目(如可见的话)、每对染色体的相对长度值、 染色体长度比、如含有大小差别明显的染色体,可分 大、小群分别统计其数量和长度,以及各自所占染色
核型的类型是衡量物种进化程度的一个重 要指标,高等植物核型进化的基本趋势是由对 称向不对称方向发展,系统演化上处于比较古 老或原始的植物往往具有较对称的核型,而不 对称的核型则通常出现在较进化或进化的植物 中。物种在长期的进化过程中,染色体的结构 和数目会发生变化,进而带来核型上的改变。 因此可通过核型分析探讨物种的进化程度以及 物种间的亲缘进化关系。
体组全长的百分比。
❖ 李惫学,陈瑞阳,《关于植物核型分析的标准化问题》,武 汉植物学研究所
1.3抱子甘蓝和羽衣甘蓝的核型分析
❖ 抱子甘蓝的染色体相对长度变化范围为8.93~14.20, 着丝粒指数变化范围为32.58%~44.05%,相对长度 组成为2L+6M2+10M1,臂比值变化范围在 1.27~2.07之间,其中第3、4、5、6、8对为中着丝 粒染色体,第1、2、7、9对为近中着丝粒染色体,第7 对染色体具随体。最长与最短染色体长度比为1.59, 小于2∶1的比值,且臂比值大于2的染色体占总染色 体的11·11%,根据Stebbin核型分类标准,抱子甘蓝 的核型为2A型。属于基本对称型。其核型公式为 2n=2x=18=10m+8sm(2SAT)。
❖ 臂比:其计算公式如为,长臂/短臂。着丝点位置以 上述臂比值确定,即均取用小数点后两位数值,以 便严格区分,如下所示:
核型分析的准确性,不仅要求分析一定数量的细胞, 更要求有高质量的染色体图象,这是保证核型分析准 确的基础。
❖ 核型分类:Stebbins(1971)参照生物界现有的核型资料,根据 核型中染色体的长度比和臂比两项主要特征,用以区分核型 的对称和不对称程度,并将其分为12种类型,如下表:
❖ 2SAT表示有两条随体染色体,根据主体文献了解了抱子甘 蓝第7对染色体上有随体。
抱子甘蓝的染色体核型参数见表1
染色体的核型分析:选பைடு நூலகம்染色体分散良好、
收缩适度、无失散现象、没有或很少重叠的有 丝分裂中期细胞,然后在Ze155(AxIOLAB)显微 镜的油镜下拍照,照片用扫描仪输入电脑,利 用photoshop6.01中的工具把图像调整为最佳状 态,适当放大后进行每个染色体的剪切、旋转、 移动。把全部染色体按其大小、着丝点的位置 和随体的有无,排成整齐的染色体核型图,并
❖ 羽衣甘蓝的染色体核型参数见表2,抱子甘蓝和羽 衣甘蓝染色体的核型特征见表3