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甘蔗属割手密(Saccharum Spontaneum);近缘属斑茅(Sclerostachya)及河八王(Narenga)的染色体数目研究



全 文 :1 2 甘蔗糖业 20 01 年第3期
甘蔗属割手密 ( S a c c h a r u ln
( S
e l e r o s t a e h y a ) 及河八王
S p o n t a n e u m )
, 近缘属斑茅
( N
a r e n g a ) 的染色体数目研究
文建成 蔡 青 范源洪 张 明 陈 辉
( 云南省农科院甘蔗研究所 , 云南 6 6 1 6 0。 )
S t认 d i e s o n t h e C h r o m o s o m e N u m b e r s o f S a e e h a r u m S P o n t a n e u m
a n d R e l a t e d P l a n t s 一 S e l e r o s t a e h y a , N a r e n g a i n C h i n a
VV e n el i a n e h e n g
(R e s
e a r e h I n
s t i t u t e
C a i Q i n g F a n Y u a n h o n g Z h a n g M i n g C e n H u i
o f S u g a
r e a n e , Y u n n a n A
e a d e m y o f A g r i
e u l t u
r a l S e i e n e e s
Y u n a n 6 6 1 6 0 0 )
摘 某 本文对来 自云 南 、 四川 、 福建 、 广东 、 贵州 、 江西的 1 0 6份甘蔗野生种割手密无性系 , 以及甘蔗近
缘属斑茅无性系 28 份与河八王无性系 3份的染色体进行观察计数 . 发现割手密染色体数 目类型十分丰富有 Z n -
6 0
、 ’6 4 、 7 0 、 7 2 、 7 8 、 8 0 、 9 0 、 9 2 、 9 6 、 1 0 4 、 1 0 8 , 1 1 种类型 , 其中以 Z n = 6 4 、 8 0 、 9 6 , 3种类型 出现频率
最高 , 说明我国的割手密资源十分丰富 . 斑茅与河八王的染色体数目较为固定 , 分别为 Z n = 6 。 , 30 各 1种类型 。
关键询 甘蔗野生种 ; 近缘植物 ; 割手密 ; 斑茅 ; 河八王 ; 染色体
A b s 七r a e t T h i s p a p e r r e P o r t e d o b s e了 v a t i o n s o n e h r o m o s o m e n u m b e r s o f 1 0 6 e l o n e s o f
S a e e h a r u m S P o n t a n e u m
,
2 8 c l o n e s o f S e l e r o s t a e h y a ( r e l a t e d P l a n t s ) a n d 3 e l o n e s o f
N a
r e本g a (r e l a t e d p l a n t s ) w h i e h e o l l e e t e d f r o 功 Y u a n n a n , S i e h u a n , F u j i a n , G u a n z h o u , G u i z h o u ,
J i a
n g x i i n e h i n a
.
I t r e v e a l e d t h a t 5
.
s P o n t a n e u m h a d e l e v e n e h r o m o s o m e t y P e s
,
1
.
e
.
Z n =
6 0
,
6斗, 7 0 , 7 2 , 7 8 , 8 0 , 9 0 , 9 6 , 1 0 4 , 1 0 8 ; S 0 1 e r o s t a e h y a o n e t y p e Z n 二 6 0 a n d N a r e n g a Z n = 3 0 . I t 1 5
a p p a 冲e n t t h a t e h i n a w a s r i e h i n t y p e s o f 5 . s p o n t a n e u m , a n d h i g h e s t f r e q u e n e y a p p e a r e d
i n Z n = 6 4
.
8 0 a n d 9 6
.
K e y 脚 o r d s S u g a r e a n e ; R e l a t e d p l a n e ; S a e e h a r u 功 S p o n t a n e u m ; S e l e r o s t a e h y a ; N a r e n g a
C h r o 沐o s o m e
在甘蔗数千年的发展史上 , 对甘蔗野生种
及其沂缘植物的收集 、 研究 、 利用 , 却始于甘
蔗杂交育种 。 尤其是 1 9 2 1年 J e s w i e t在爪哇发
现 K a 峥s o e r , 经细胞学家 B r e m e r . G . ( 1 9 2 4 ) 证
实是 C h e r i b o n 与 G a l g a h ( 5 . s p o n t a n e u 。 ) 的天
然杂种 , 而后利用远缘杂交培育出集大茎肉蔗
与割手密的优良性状于一体的亲本材料 POJ
2 8 7 8等 . 由此触动了全世界的甘蔗属种间的杂
甘蔗糖业 20 01年第 3期
交育种工作 , 认识到甘蔗野生亲缘是从本质上
成功改进病虫害抗性和特殊性状的主要源泉 ,
继而掀起了世界各国热衷于甘蔗野生种质的采
集 、 研究 、 利用 .
历来甘蔗育种家均十分重视甘蔗种质的染
色体数目的鉴定 、 分类 、 杂交遗传行为的工作 。
5 0年代印度 Cio m bat o er 甘蔗育种场与印度农业
部合作对印度野生蔗的全国总清查 , 进行细茎
野生蔗全面染色体计数 、 分类 , 发现 Z n = 4 0 ~
1 3 6不等 , 共计 40 多种类型 。 3 0 ~ 5 0年代 , 日
本人森谷宪 ( Mar i ay ) 报道台湾野生蔗 Z n = 8 0 ,
8 8
,
9 6
,
n Z四种类型 。 国内自50 年代始有野
生种质调查 、 采集的报道 , 惟有七 、 八十年代
才进行多次全面系统的甘蔗资源调查和采集 ,
之后陆续报道野生种质的染色体数 目的观察鉴
定结果 。 本文报道了近几年我所对部分甘蔗野
生蔗割手备以及其近缘属斑茅与河八王无性系
的染色体鉴定的部分结果 , 供给进行甘蔗育种 、
分类 以及其它基础性研究的工作者参考 。
1 材料与方法
1
.
1 材料
供试材料来 自云南省农科院甘蔗研究所国
家甘蔗种质资源圃 (详见附表 ) 。 观察鉴定甘
蔗野生种割手密 ( 5 . s p o n t a n e u m ) 1 0 6份无性
系的染色体 , 分别来 自云南 48 份 , 四川 35 份 ,
福建 16 份 , 广东 5份 , 贵州 2份 ; 近缘属斑茅
( S e l e r o 。 t a e冲 a ) 无性系 2 8份 , 分别来 自云
南 10 份 , 江西 6份 , 四力! 4份 , 贵州 7份 , 福建 1
份 ; 近缘属河八王 ( Nar e gn a) 3份 , 来 自江西 ,
贵州 , 广东各 1份 。
1
.
2
’ 花粉母细绷包染色体观察计数方法
在甘蔗野生种质孕穗期 , 选择晴朗的天气 ,
上午8 : 0 一 12 : 0 剪取未抽出的花穗 , 标记带
回 。 用湿纱布保湿放置冰箱 (4 ℃ ) 中 20 ~ 2 h4 ,
剥取花穗 , 选择适宜的部分进行固定 ( 冰醋酸 :
无水乙醇 = 1 : 3 ) , 大约 2 h4 左右 , 置于冰箱中
备用或转人 70 %酒精中于冰箱 中长期保存 。 制
片时 , 挑取花药放在洁净载玻片上夹破压挤 ,
去掉大块组织 , 用醋酸 一铁矾苏木精染色 , 即
可压片进行花粉母细胞染色体观察与计数 , 适
时显微拍照 。
2 结果与讨论
2
.
1 甘蔗野生种割手密 ( 5 . s p o n t a n e u m ) 的
染色体观察与计数
在所观察计数的10 6份割手密无性系中 ,
发现染色体数 目为 Z n 一 6 0 , 6 4 , 7 0 , 7 2 , 7 5 ,
8 0
,
9 0
,
9 2
,
9 6
,
1 0 4
,
1 0 8
,
1 1种类型 (详见
附表 ) . 其中云南割手密染色体出现 2n = 60 ,
6 4
,
7 0
,
7 2
,
7 8
,
8 0
,
6种类型 ; 四川割手密
染色体出现 Z n = 7 2 , 7 8 , 8 0 , 9 2 , 9 6 , 5种类
型 ; 福建割手密出现 Z n = 8 0 , 9 0 , 9 2 , 9 6 ,
10 4
,
1 0 8
,
6种类型 ; 广东割手密出现 Zn = 8 0 ,
96
,
2种类型 ; 贵州割手密出现 2n = 80 , 1种类
型 。
虽然观察到割手密的染色体数 目出现 2n =
6 0 一 10 8 1 1种类型 , 但是以 Z n = 80居多 , 有
7 1份 , 占总观察数的 67 . 0 % ; 其次是 Z n = 6 4有
1 2份 , 占 1 1 . 3 % ; Z n = 9 6有 1 0个 , 占9 . 4 % 。
这 3种类型的材料出现的频率最高 , 占总观察
数的 8 7 . 7 % , 与国内的报道相符 。 从鉴定结果
( 附表 ) 看出 , 云南割手密出现 Z n = 6 0 ~ 80 6
种类型 , 以 Z n 二 6 4 (占 2 2 . 9 % ) 、 8 0 ( 占 6 6 . 7 % )
两种类型居多 , 但是每个割手密的染色体数目
均不高于 80 条 , 与原广州甘蔗糖业食品研究所
( 1 9 7 6 ) 及杨清辉 ( 1 9 96 ) 鉴定结果一致 ; 来
自四川 、 广东 、 贵州的割手密染色体数 目范围
在 Z n = 7 2 ~ 9 6 , 有九成的割手密是 Z n 二 80 的类
型 ; 福建割手密出现 Zn = 8 0 ~ 1 0 8 6种类型 ,
以Z n = 8 0 、 9 6两种类型为主 , 在 1 9 9 6年王水琦
报道福建有 Zn = 7 2 ~ 1 02 7种类型 , 而且首次
甘蔗糖业 2 0 01 年第3期
附表 供试材料的染色体数目
材料
编号
采集
省份
染色
体数
2 n
材料
编号
采集
省份
材料
编号
采集
省份
材料
编号
采集
省份
染色
体数
2 n
0月0ó吕OU
ēU0八Uùó1n甘一OnC甘人八06内bD丹n几bO月匕确月
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Uùn0oon甘26
ǎUCUO自`八DD内6ù吕ó洲ù口UOUbQēn己é8oD只OtI、Og
0nUO口g门0nonU
ǎ一洲úno只ù
割手密 ( 1 0 6份 )
82

16
82一 67
82一 9
8 2 一 5 8
8 2一 5日
82

6 1
82

2 5
82

20
8 2
一 1 1
8 2一 26
8 2一 1 4 9
83

22 5
83一 22 7
83

22 8
82一 70
83一 1 8 5
83
一 1 8 9
7 5一 5
7 5一 6
76一 21
7 6
一 24
76

26
82

6
8 2一 1 2
8 2

14
8 2
一 2 4
8 2

2 7
8 2

5 1
8 2一 60
8 2一 64
8 2一 6 8
8 2一 7 B
8 2

7 7
8 2

7 8
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
82
一 7 9
82一 9 4
82
一 1 3 6
83

54
8 3
一 1 6 4
83
一 1 7 3
83
一 2 0 5
83
一 2 0 0
83一 2 3 7
83
一 2 3 9
8 4
一 2 6 0
8 4
一 2 6 4
84
一 2 6 8
87
一 2 6
92

4 2
79一 18
79一 1
7 9
一 4
7 9一 6
7 9一 1 6
7卜 2 6
79
一 3 0
内江 1
内江 4
内江 25
内江 4 4
内江 4 6
合川割
88
一 3
88
一 4
8 8一 3 7
88
一 4 1
88一 4 6
88一 4 7
88
一 4 8
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
四川
8 8
一 4 9 四川
8 9一 2 四川
8 9一 3 四川
9 2一 3 四川
9 2一 4 四川
9 2一 5 四川
9 2一 8 四川
9 2

9 四川
92一 1 3 四川
9 2一 1 7 四川
9 2一 4 6 四川
9 2一 4 9 四川
7 9一 1一 1 四川
7 0
一 2一 1 1 四川
7 2一 5 贵州
7 8一 1 2 贵州
。 2一 1 1 福建
9 2
一 1 2 福建
9 2
一 2 0 福建
8 7一 8 福建
8 7一 1 0 福建
8 7

1 1 福建
8 8
一 1 2 福建
8 8
一 1 3 福建
8 8一 1 6 福建
8 8一 1 7 福建
8 9一 1 2 福建
8 9
一 1 8 福建
仙游割 福建
浦田割 福建
8 9
一 1 9 福建
8 7
一 4 福建
广东 1 广东
广东 16 广东
广东 31 广东
1 0 4
1 0 8
广东 6 9
广东 3 0
斑茅 ( 2 8份 )
82

56
8 2 一 6 2
82
一 1 94
8 2一 1 97
83一 1 98
87

5
93一 1 2
9 5
一 1 7
9 5一 2 1
9 5一 2 3
79

2
79

1 2
83一 4
83一 6
91

3
93一 1 0
7 9
一 1一 2
79一 1一 1 1
79一 1一 1 9
79一 2一 2
78
一 1一 8
78一 1一 1 4
78一 1一 2 4
7 8 , 2一 6
7 8一 2一 1 0
7 8一 2一 1 1
7 8
一 2一 1 2
8 9
一 2 一 5
河八王 (3份 )
G91一 7
79一 2一 2 0
广 6 4
广东
广东
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
云南
江西
江西
江西
江西
江西
江西
四川
四川
四川
四川
贵州
贵州
贵州
贵州
贵州
贵州
贵州
福建
江西
贵州
广东
甘蔗糖业 2001 年第 3期
报道 国内割手密染色体数 目多达 10 条以上的
类型 。 从来 自各省的割手密的染色体数 目变化
来看 , 似乎说明 , 由南向北 , 随着纬度的增高 ,
海拨的变化 , 割手密的染色体数目在增加 , 染
色体类型在扩大 。
从国内大量的报道来看 , 我国割手密的染
色体数目出现 2扛 = 60 一 1 16 十多个类型 , 说明
我国的割手密资源十分丰富 。 不同类型的割手
密花期相连 , 天然杂交的机会频繁 , 可产生多
种类型的割手密供甘蔗育种家挑选 。 进一步证
实Mu k h e r i e e ( 1 9 5 4 , 1 9 5 7 ) 的断言 , 印度 -
缅甸 一 中国交界地区有最齐全的各个种 , 是甘
蔗属复合体的起源中心 .
2
.
2 甘蔗近缘属斑茅 ( S e l e r o s t a e h y a ) 的染
色体观察与计数
所观察的29 份斑茅无性系 , 分别采 自云南
1 0份 , 江西 7份 , 四川 4份 , 贵州 7份 , 福建 1份 。
其染色体数 目比较稳定 , 均是 2n = 60 , 未发现
其它类型 。
2
.
3 甘蔗近缘属河八王 ( Na r e n g a) 染色体观
察与计数
观察的 3份河八王无性系 , 分别采 自江西 、
贵州 、 广东各 1份 , 染色体数 目均是 Zn = 3 0一
种类型 。
参考文献
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版社 , 1 9 8 2
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杨 清辉 ,何顺长 . 云南 割手密 ( s . o p o nt a ne u m)
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1 ~ 7
戴耀波著 . 甘蔗遗传育种 , 中国作物学会甘
蔗协会学术部 , 1 9 8 5
责任校对 : 符晓云
· 甘蔗农业文摘 ·
几个优良甘蔗品种生产示范总结— 潘世明等 ,福建甘蔗 , 2 0 0 1 , i , i 一 4
经过两年的生产试验 , 参试的甘蔗品种中
I’M糖 9 0一 5 2 5 、 9 3 一 2 4 6 、 8 6一 2 1 2 1 、 新台糖 16号 、
闽糖 7 6一 2 、 8 8一 1 0 3与两个对照种新台糖 10 号和
闽糖 7 0一 61 1相 比 , 表现出有较好的蔗茎产量和
蔗糖份 , 适宜于漳州地区进一步推广应用 ; 闽
糖 9 0 一 5 5 、 8 7 一 91 2蔗茎产量不错 , 蔗糖份稍差 ,
需继续观察试验 。
在毛里求斯的两种对比临界环境中甘蔗密度的
遗传进展和基因型 汉 环境的交互作用— D .
Bi s s e s s u r等 , 福建甘蔗 , 2 0 0 1 , 1 , 3 3 一 4 0
测出了来 自不同适应性的甘蔗品种之间的
双亲杂交获得 4个组合选择特别适合毛里求斯
极其干早和湿润地区的优良甘蔗品种的可能性 。
认为需要测定基因型与环境的交互作用 , 这可
用于指导甘蔗育种和选择策略 。 当选择的成功
率增加与选择性状的遗传进展成 比例时 , 也可
评判其遗传进展 . 采用完全随机区组设计 , 两
次重复的新植和第一宿根试验对基因型进行评
价 。 用方差分析混合模型测定了基因型与环境
的交互作用 , 在 25 %的选择水平上评估了遗传
进展 。 ( 以上 2则 , 符晓云摘 )