基于FISH的中甸刺玫细胞核型及杂交起源研究

作     者：方桥 

作者单位：云南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐开学

授予年度：2019年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

主      题：蔷薇属 中甸刺玫 FISH 45S rDNA 5S rDNA 杂交起源 种内变异 

摘      要：中甸刺玫是云南特有的重要高山观赏花卉和耐低温的月季种质资源,也是迄今蔷薇属野生种上唯一有报道的异源10倍体,是该属植物中目前发现的最高倍性的植物,其杂交起源目前尚不明确。此外,中甸刺玫种内具有丰富的表型变异,这种变异的细胞和分子基础尚不清楚。为了明确中甸刺玫杂交起源的可能亲本以及中甸刺玫种内是否存在染色体数量和结构变化,本研究以中甸刺玫及与其同域分布的20个近缘种为研究材料,以45S rDNA和5S rDNA为探针,采用双色荧光原位杂交(FISH)技术研究其细胞核型;同时,对中甸刺玫种内不同表型的10个代表性植株的体细胞有丝分裂中期染色体进行了45S rDNA和5S rDNA物理定位。研究结果如下:(1)45S rDNA和5S rDNA的FISH能准确地定位蔷薇属植物的部分染色体,使核型分析结果更加精确。21种蔷薇属植物中只有中甸刺玫的核型为2B,其它种的核型均为2A。(2)45S rDNA的杂交位点与蔷薇属植物的倍性一致,在部分种中能自发出现脆性位点。除拟木香细胞分裂间期的45S rDNA的杂交位点与倍性不一致外,其它20种蔷薇细胞分裂间期的45S rDNA的位点数与倍性相同;所有蔷薇中期的45S rDNA的杂交位点数都与倍性相同。细梗蔷薇、峨眉蔷薇、绢毛蔷薇、毛叶蔷薇、钝叶蔷薇、西北蔷薇、拟木香、全针蔷薇、大叶蔷薇、刺蔷薇、华西蔷薇、桔黄香水月季、刺梨、中甸刺玫这14种蔷薇的45S rDNA有脆性位点。(3)5S rDNA的数量和位置在蔷薇属中不确定,间期和中期染色体浓缩不完全时杂交位点数还可能增加。多腺小叶蔷薇、桔黄香水月季、卵果蔷薇、复伞房蔷薇、川滇蔷薇这5个二倍体蔷薇的细胞分裂间期和中期都有4个5S rDNA杂交位点,西北蔷薇和拟木香这两个二倍体蔷薇的间期有4个5SrDNA杂交位点,中期有2个杂交位点,其它14种蔷薇的间期和中期的5S rDNA杂交位点则数与倍性一致。(4)根据中甸刺玫及其同域分布的近缘种的染色体荧光原位杂交研究结果,结合前人的分子证据,推测细梗蔷薇、华西蔷薇和西南蔷薇是中甸刺玫的原始亲本,但不能排除川西蔷薇是其亲本的可能性。(5)中甸刺玫种内表型变异的不同植株在染色体数量和结构上存在一定差异。在染色体数量上,除了十倍体,中甸刺玫种内还存在非整倍体(2n=9x+2=65)和九倍体(2n=9x=63);在染色体结构上,由于45SrDNA杂交位点数在不同植株间存在较大差异,部分植株可能存在较大的位点缺失或拷贝数减少。