2個西藏白菜型油菜地方品種的核型分析及比較

李夢寒　次仁白珍　安克杰　何燕　旦巴

摘要：為研究2個西藏白菜型油菜褐籽品種“嘎壤油菜”和黃籽品種“雪巴黃籽油菜”的細胞學信息，采用常規(guī)壓片法進行核型分析及比較，結果表明：2個西藏白菜型油菜的染色體數(shù)目均為2n=20，二倍體，均由中部著絲粒和亞中部著絲粒染色體組成，有1對中部著絲粒染色體帶有隨體；染色體組成結構、核型參數(shù)具有一定的差異，褐籽品種的核型參數(shù)均大于黃籽品種。褐籽品種“嘎壤油菜”進化程度較高，為中間類型2B型，黃籽品種“雪巴黃籽油菜”的進化程度較低，較為原始，為對稱類型1A型。

關鍵詞：白菜型油菜；褐籽；黃籽；核型分析

油菜在西藏具有悠久的種植歷史，是西藏最重要的經(jīng)濟作物之一。西藏遼闊的地域、復雜的氣候、獨特的地理環(huán)境造就了油菜分布的廣泛性，種質資源的多樣性。三大油菜栽培種中，白菜型油菜在西藏的種植面積最大，其次是芥菜型油菜、甘藍型油菜。白菜型油菜種皮色澤豐富，有天然的黑籽、黃籽、褐籽、花籽等，不同籽粒顏色的油菜品種的含油量、蛋白質含量、皮殼率等具有一定的差異。

核型是指生物體細胞有絲分裂中期染色體組的表型，包含染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。所有生物都有各自獨特、相對穩(wěn)定的核型特征。核型分析是研究細胞遺傳學的基本方法之一，通過核型分析可以研究物種演化、分類以及染色體結構、形態(tài)與功能之間的關系等。本實驗針對2個西藏白菜型油菜褐籽品種“嘎壤油菜”、黃籽品種“黃籽雪巴油菜”進行核型分析，研究其核型特征、進化程度，為西藏油菜種質資源的收集、利用、鑒定提供一定的細胞遺傳學依據(jù)。

1.材料與方法

1.1材料 白菜型油菜褐籽品種為“嘎壤油菜”，黃籽品種為“雪巴黃籽油菜”，二者均為西藏地方品種，由西藏農牧學院高原作物分子育種實驗室提供。

1.2方法

1.2.1材料準備 將油菜種子置于蒸餾水中浸泡6h后，放到墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿內，20℃下暗培養(yǎng)30h，保持濾紙始終處于濕潤狀態(tài)。當根尖長度在1cm左右時，用剪刀剪取根尖置于0.002M的8-羥基喹啉中，室溫下暗處理3h后，將根尖轉入卡諾固定液中固定過夜。于新鮮的卡諾液中-20℃長期保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2染色體制片與鏡檢 取出材料于1MHCL中60℃水浴8min，轉入蒸餾水浸泡1min。將材料置于干凈的載玻片上，用解剖針將其搗碎，棄掉大塊的殘渣后，加一滴卡寶品紅染色液染色30s，取干凈的蓋玻片蓋上，用濾紙包住蓋片，常規(guī)壓片。將制好的片子置于顯微鏡下觀察，對染色體分散度較好的片子進行拍照。

1.2.3染色體核型分析 參照李懋學的方法和標準進行染色體計數(shù)，即統(tǒng)計30個以上體細胞的染色體數(shù)目，當85%以上的體細胞具有一致的染色體數(shù)目則認定為該品種的染色體數(shù)。采用ImageJ軟件進行染色體長臂、短臂、次縊痕和隨體的測量，利用Excel軟件計算染色體全長、臂比、著絲粒指數(shù)、相對長度系數(shù)、核型不對稱指數(shù)、染色體長度比等相關參數(shù)。對于有隨體的染色體，未將隨體長度、次縊痕長度計人染色體全長。依據(jù)Stebbinsm的標準確定核型分類，依據(jù)Levan的分類系統(tǒng)確定核型公式，利用Photoshop制作核型圖，運用Excel制作核型模式圖。

2.結果與分析

2.1“嘎壤油菜”染色體核型分析 “嘎壤油菜”體細胞染色體數(shù)目為2n=20（圖1、表1），二倍體。核型公式為2n=2x=20=16m（2SAT）+4sm，其中16條染色體為中部著絲粒，4條染色體為亞中部著絲粒，中部著絲粒染色體中有2條帶有隨體。染色體相對長度變化范圍為3.57%～7.71%，平均臂比值為1.32，染色體長度比為2.16，臂比值>2：1的染色體所占比率為0.1，核型不對稱系數(shù)為55.50%，屬于中間類型2B型。

2.2“雪巴黃籽油菜”染色體核型分析 “雪巴黃籽油菜”體細胞染色體數(shù)目為2n=20（圖2、表2），二倍體。核型公式為2n=2x=20=18m（2SAT）+2sm，其中18條染色體為中部著絲粒，2條染色體為亞中部著絲粒，中部著絲粒染色體中有2條帶有隨體。染色體相對長度變幅為3.77%-6.12%，平均臂比值為1.26，染色體長度比為1.63，臂比值>2：1的染色體所占比率為0，核型不對稱系數(shù)為55.03%，屬于對稱核型1A型。

3.結論與討論

西藏白菜型油菜褐籽品種“嘎壤油菜”、黃籽品種“雪巴黃籽油菜”的體細胞染色體數(shù)目均為2n=20，二倍體，均由中部著絲粒和亞中部著絲粒2種類型染色體組成，其中一對中部著絲粒染色體帶有隨體。但褐籽品種“嘎壤油菜”和黃籽品種“雪巴黃籽油菜”的中部著絲粒染色體、亞中部著絲粒染色體數(shù)目以及染色體參數(shù)有所差異，兩者相比，褐籽品種的染色體相對長度變化范圍、平均臂比值、染色體長度比、臂比值>2：1的染色體所占比率、核型不對稱系數(shù)等核型參數(shù)均大于黃籽品種。

依據(jù)Stebbins的標準即染色體長度比和臂比>2：1的染色體的百分比2項特征確定物種的核型分類，可將核型從對稱到不對稱程度分為12種類型：1A，2A，3A，4A，1B，2B，3B，4B，1c，2c，3c，4c，其中A為對稱型，B為中間型，c為不對稱型。本實驗結果表明，褐籽品種“嘎壤油菜”的核型為2B，黃籽品種“雪巴黃籽油菜”的核型為1A。Stebbins認為被子植物進化的基本趨勢是由對稱性向不對稱性發(fā)展，物種的對稱性越高，染色體的變異越小，進化程度越低，反之，不對稱性越高，染色體的變異越大，進化程度越高。由此可知，褐籽品種“嘎壤油菜”的進化程度較高，黃籽品種“雪巴黃籽油菜”的進化程度較低，較為原始。