全 文 ：矮秆波兰小麦的 C 带分析
杨瑞武1 , 周永红2 , 郑有良2
(1.四川农业大学 基础部 , 四川 雅安　625014;　2.四川农业大学 小麦研究所 , 四川 都江堰　611830)
摘要:利用改良的 C 带技术 , 分析了矮秆波兰小麦的染色体 C 带带型。矮秆波兰小麦具有 14对染色体。非同源染
色体之间 , 带的数目 、大小 、强弱及分布情况存在明显差异 , 因此认为 C 带可作为矮秆波兰小麦染色体的细胞学标
记 。同时 , 对矮秆波兰小麦 A 组染色体的起源进行了讨论。
关键词:C 带;矮秆;波兰小麦
中图分类号:S512.1+9.01　　文献标识码:A　　文章编号:1000-2650(2001)02-0112-03
　　矮化育种给农业带来了深刻的绿色革命 ,现阶
段的小麦高产育种也离不开矮化育种。矮化育种有
赖于优异矮源的发现和利用 ,寻找与研究新的矮秆
种质资源仍是当前小麦育种工作的热点之一 。有关
小麦的矮源研究主要集中在六倍体小麦 ,已在六倍
体小麦基因组中发现了 20多个矮秆基因 ,并对其进
行了遗传研究 。对四倍体小麦矮源的研究较为缺
乏 ,将六倍体小麦的矮秆基因通过远缘杂交导入四
倍体小麦的矮化育种难度大 、效率低 ,因而对四倍体
小麦的矮秆种质资源进行研究具有重要的实际意义。
波兰小麦(Triticum polonicum L.)为四倍体裸
粒栽 培 小 麦 , 与 六 倍 体 的 新 疆 稻 麦 (T .
petropav lovskyi Udacz.et Migusch)在形态学上极为
类似 ,在细胞遗传学上也有较密切的关系 ,关于新疆
稻麦起源的假说都直接涉及波兰小麦[ 1-4] 。矮秆
波兰小麦是颜济教授等在新疆吐鲁番发现的一天然
四倍体小麦矮源 ,对矮秆波兰小麦的 C 带分析不仅
能为小麦矮化育种 ,特别是四倍体小麦的矮化育种
积累资料 ,同时 ,其染色体结构的信息 ,对探讨小麦
属(Trit icum)物种间进化是必要的 ,尤其有助于探
讨波兰小麦与新疆稻麦起源。
1　材料与方法
1.1　材　料
矮秆波兰小麦(Triticum polonicum L.),采自
新疆吐鲁番 ,是一种天然的四倍体小麦矮源 ,株高约
60cm 。
1.2　Giemsa C带方法
Giemsa C 带采用任正隆等的方法[ 5](稍有改
动)。其基本过程简述如下 。
1.2.1　材料制备　种子在恒温(22 ～ 24℃)下发芽 ,
待根长至 1 ～ 1.5cm 时 ,取旺盛生长的幼根根尖。
用冰水混合物处理 24h ,卡诺氏固定液 Ⅰ(冰醋酸∶
酒精=3∶1)固定过夜 ,在 4℃冰箱中保存备用 。
1.2.2　制　片　固定后的根尖用0.2mol/L HCl在
室温(22 ～ 24℃)下解离 1 ～ 1.5h , 再浸泡于 45%
HAc溶液中 20 ～ 30min。根尖置于载玻片上 ,切去
根冠 ,挤出分生组织 ,在 45%HAc中压片 ,液氮揭
片 。自然干燥后 ,用无水乙醇处理 1h ,放入干燥器
中保存 1 ～ 2d。
1.2.3 　分 　带 　干燥后的制片在 60℃下经
0.2mol/L HCl 处理 3min , 在室温 20 ～ 23℃下用
Sigma公司生产的 Ba(OH)2 饱和溶液处理 7min ,再
用 2×SSC溶液处理 15min 后 ,换入新鲜的 2×SSC
溶液 ,放入水浴锅中 ,加温至 52℃,温育 1.5h 。用过
滤后的 3%Giemsa 溶液(溶于 0.1mol/L 的磷酸缓
冲液)染色至合适为止 。
1.3　带型分析
选取染色体带型好且较分散的细胞在 Olympus
BH2显微摄影相机上照相。在放大的相片上 ,结合
显微镜直接观察结果 ,分析各染色体的 C 带带型特
征 。根据 5个细胞中染色体带的情况 ,绘制出带型
模式图 。
染色体的鉴别与排列参照 Gill et al[ 6]的标准进
行 。
2　观察结果
矮秆波兰小麦根尖细胞共有 28条染色体 ,其根
尖细胞有丝分裂中期染色体的 Giemsa C 带核型图
第 19 卷　第 2 期
2001 年 6 月 　　　　　　　　 　
四川农业大学学报
Journal of Sichuan Ag ricultural University
　　　　　　　　 　Vol.19 No.2
Jun.2001
收稿日期:2001-03-07
基金项目:四川省教育厅科研项目;四川省科技厅科研项目;四川农业大学科技基金资助。
DOI :10.16036/j.issn.1000-2650.2001.02.003
和带型模式图见图 1和图 2。每条染色体可显示出
2-9条带。每对染色体的 C带带型简述如下:
染色体 1A:具有较对称的带型。短臂和长臂各
有 1条较强的末端带 。
染色体 2A:除末端带外 。短臂上具有 1条较大
的强中间带;长臂上有 1 条近着丝粒带和 2条近等
大小的近末端带 , 3条带都较弱 , 但能稳定显示出
来。
染色体 3A:长 、短臂各 2条带 ,均为强带。短臂
为末端带和中间带;长臂为近末端带和中间带 。着
丝粒带极弱 ,但可见 。
染色体 4A:短臂的末端带和近末端带呈“愈合”
状 ,且末端带较近末端带弱;长臂的末端带和近末端
带均为强带 ,近着丝粒处有 1条弱小中间带。
染色体 5A:短臂的末端带较近着丝粒带弱;长
臂仅 1条较弱的末端带 ,且远小于短臂的带纹 。着
丝粒带较强。
染色体 6A:除着丝粒带外 ,两臂均有较强的末
端带 。长臂还具 1条宽大的中间带 。
图 1　矮秆波兰小麦 C 带核型图
图 2　矮秆波兰小麦 C 带带型模式图
染色体 7A:与 1A 染色体的带型极相似 , 但其
染色体的长度明显短于 1A 染色体。
染色体 1B:为 C 带最丰富的染色体。长 、短臂
均具有强的末端带和中间带 。短臂具 2 条近末端
带;长臂仅 1条近末端带 。短臂的近着丝粒带较长
臂的近着丝粒带弱 。着丝粒带为强带 。
染色体 2B:短臂仅 1 条末端带;长臂除末端带
外 ,还有近末端带和近着丝粒带各 1条。
染色体 3B:C 带带纹较小 ,但较为丰富 ,长 、短
臂各 4条带 。短臂具有强的末端带和 2条较弱的中
间带以及 1条强的近着丝粒带;长臂无末端带 ,具 2
强 1弱的中间带和 1条强的近着丝粒带。
染色体 4B:两臂均有末端带 。长 、短臂的近着
丝粒带和着丝粒带呈“愈合”状态 ,形成 1 条很宽大
的带纹 。此外 ,长臂上还有 1条中间带。
染色体 5B:其染色体的带纹着色较浅 。长 、短
臂具有大小差异悬殊的末端带 ,长臂上还显示出 1
较宽的近末端带。
染色体 6B:短臂具 1 末端带;长臂具 1近末端
带 。短臂带明显强于长臂带 。
染色体 7B:短臂无末端带 ,仅显示 1条弱小的
近着丝粒带;长臂具 1条强大的末端带。
3　讨　论
采用改良的染色体 C 带技术能成功地显示矮
秆波兰小麦的染色体 C 带 ,虽然不同细胞的染色体
所显示出的带纹数有差异 ,但多数带纹表现出较高
的稳定性和重复性 。部分带纹的稳定性和重复性较
差 ,主要与染色体所处的分裂时期有关 ,前期 、晚前
期的染色体较长 ,带纹较丰富;随着细胞分裂的进
行 ,染色体不断浓缩 ,其上带纹有逐渐合并的趋势 ,
早中期染色体上的带纹较前期 、晚前期为少;中期的
染色体过度浓缩 ,其带纹更少 ,甚至有的看不见带
纹 。虽然前期 、晚前期染色体的带纹丰富 ,但由于此
时的染色体较长 ,染色体相互缠绕且较为弯曲 ,不利
于染色体的分散和鉴定;中期染色体的带纹又太少 ,
不能全面真实反映染色体的带型结构 ,所以 ,染色体
的 C 带分析以早中期染色体较为合适 ,既利于染色
体的分散 ,又具有较多的带纹。
矮秆波兰小麦不同染色体之间的 C 带带型具
有明显的差异 ,其差异表现在 C带的数量多少 ,C带
在染色体上的位置 ,C 带的强弱和 C 带的大小等方
面 。通过染色体的 C 带特征 ,结合核型分析 ,完全
能够对其每一染色体进行准确的鉴定。因此 ,
Giemsa C 带可以作为矮秆波兰小麦染色体良好细
113第 2 期　　　　　　　　　　　　　　　杨瑞武(等):矮秆波兰小麦的 C 带分析　　　　　　　　　　　　　　　　
胞学标记 。
从带纹的丰富程度看 ,尽管 A 组中有的染色体
也显示出一些中间带 ,但总体来看 ,B组染色体的中
间带比 A 组的丰富得多 。这表明 B组染色体的异
染色质化程度高于 A 组染色体。在四倍体小麦矮
秆番麦中也出现同样的现象[ 7] 。
关于普通小麦各染色体组的来源问题已有许多
研究 , 一般认为 A 组染色体来源于一粒小麦
(Triticum monococcum L.)[ 8 , 9] 。矮秆波兰小麦 A
组染色体与一粒小麦相应染色体的 Giemsa C 带带
型[ 9]存在较大的差异 ,与其他多倍体小麦相应染色
体的 Giemsa C 带带型[ 10 ,11]也存在一定的差异。矮
秆波兰小麦 A 组染色体的 C 带带纹明显较一粒小
麦A 组染色体丰富 ,矮秆波兰小麦 A组的 7条染色
体长臂上均具有带纹;而一粒小麦仅在 4A和 7A 染
色体长臂上具有带纹 。矮秆波兰小麦 B组染色体
的Giemsa C带带型与其他多倍体小麦的 B 组染色
体的 C 带带型[ 7-11]基本相似 ,与矮秆番麦一样 ,在
7B染色体长臂上出现六倍体小麦 7B染色体少见的
末端带[ 7] 。这证实了陈庆富(1997)关于 Tri ticum
monococcum var.urartu 是多倍体小麦 A 组的原初
供体 , A 组进入多倍体小麦后有 Tri ticum mono.
var.boeot icum 的基因渗入的观点[ 12] 。有关波兰小
麦和新疆稻麦的 A组染色体来源 ,还有待进一步的
深入研究 。
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Analysis on Chromosome C-banding of Dwarf Polish Wheat(Triticum polonicum)
Y ANG Rui-wu1 , ZHOU Y ong-hong 2 , ZHENG Y ou-liang2
(1.Department of Basic Sciences , Sichuan Ag ricultural University , Yaan 625014 , Sichuan , China;　2.T riticeae Research Institute ,
Sichuan Ag ricultural University , Dujiangyan 611830 , Sichuan , China)
Abstract:The C-banding analysis of dw arf polish wheat (Tri ticum polonicum)is carried out by using an im-
proved C-banding procedure.The genome of dw arf polish w heat possesses 14 pairs of chromosomes.The C-
banding patterns in number , size , dyeabili ty and distribution among all chromosomes are distinctively different.
So the C-banding pattern is a cytological marker of dw arf polish w heat.The o rigin of A genome in polish w heat
is discussed.
Key words:CHROMOSOM E C-BANDING;DWARF;POLISH WHEAT (TRITICUM POLONICUM).
(本文审稿蒋华仁)
114　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　四川农业大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷