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甘蔗属热带种与滇蔗茅杂交后代BC_1核型分析



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2015)06 - 2413 - 08 DOI:10. 16213 / j. cnki. scjas. 2015. 06. 013
收稿日期:2014 - 05 - 04
基金项目:云南省应用基础研究计划青年项目(2012FD071) ;
国家现代农业产业技术体系甘蔗产业技术体系开远综合试验站
(CARS-20-6-13) ;农业部 2014 年农作物种质资源保护项目“甘
蔗种质资源收集、编目、更新与利用”(2014NWB017) ;科技部、
财政部国家科技基础条件平台课题———国家农作物种质资源平
台“国家甘蔗种质资源平台”(2014-044) ;国家自然科学基金青
年基金项目(31501361)
作者简介:林秀琴,女,硕士,助理研究员,研究方向为甘蔗分子
细胞遗传学,E-mail:linxiuqin07@ 163. com,* 为通讯作者,E-
mail:caiqingysri@ 163. com。
甘蔗属热带种与滇蔗茅杂交后代 BC1 核型分析
林秀琴1,陆 鑫1,毛 钧1,刘新龙1,刘洪博1,马 丽1,徐超华1,蔡 青1,2*
(1.云南省甘蔗遗传改良重点实验室 /云南省农业科学院甘蔗研究所,云南 开远 661699;2.云南省农业科学院生物技术与种质资
源保存研究所,云南 昆明 650223)
摘 要:对甘蔗属热带种(Saccharum officinarum)越南牛蔗和滇蔗茅(Erianthus rockii Keng)云南 95-20 杂交后代 BC1 2 个无性系
(云南 06-278 和云南 06-279)的根尖进行染色体制片,用以鉴定其体细胞染色体数目和核型分析。结果表明,这 2 个 BC1 后代的
体细胞染色体数目均为 2n = 110,云南 06-278 和云南 06-279 核型公式分别为 2n = 110 = 116m + 4sm和 2n = 110 = 102m + 8sm,核型
分别为 2B和 2C类型。根据 BC1 后代染色体数目鉴定结果,推断杂交 F1 子代与甘蔗商业品种新台糖 10 号(ROC10)杂交时,染色
体以 2n + n方式遗传到 BC1 后代。
关键词:甘蔗;滇蔗茅;杂交后代;染色体
中图分类号:S566. 1 文献标识码:A
Karyotype of BC1 Progenies Derived from
Saccharum officinarum × Erianthus rockii
LIN Xiu-qin1,LU Xin1,MAO Jun1,LIU Xin-long1,LIU Hong-bo1,MA Li1,XU Chao-hua1,CAI Qing1,2 *
(1. Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences / Yunnan Provincial Key Laboratory of Genetic Improvement
for Sugarcane,Yunnan Kaiyuan 661699,China;2. Biotechnology and Germplasm Resources Institute Yunnan Academy of Agricultural Sci-
ences,Yunnan Kunming 650223,China)
Abstract:Two BC1 clones,Yunnan 06-278 and Yunnan 06-279 from intergeneric cross Saccharum officinarum × Erianthus rockii were stud-
ied on chromosome karyogram by root tip slice and light microscopy technology. The results showed that both of the two BC1 clones had the
same somatic chromosome number 2n = 110. The karyotpye formulae of Yunnan 06-278 and Yunnan 06-279 were respectively as follows:2n
= 110 = 116m + 4sm as 2B type and 2n = 110 = 102m + 8sm as 2C type. According to the somatic chromosome number we made inference
that when F1 progenies from the cross we studied were back cross to commercial variety ROC10,the chromosomes transfer law from F1 proge-
nies to BC1 progenies probably was 2n + n.
Key words:Sugarcane;Erianthus rockii;Hybrids;Chromosome
当今世界各地的甘蔗品种基本上出自甘蔗属
(Saccharum)热带种(S. officinarum)、中国种(S.
sinense)、细茎野生种(S. spontaneum)、印度种(S.
barberi)和大茎野生种(S. robustum)等 3 ~ 5 个种种
间杂交和高贵化(Nobilization)育种,导致现代甘蔗
品种的遗传基础狭窄,很难创制出具有突破性的新
品种[1 ~ 2]。近 20 年来,甘蔗育种工作者已将目光转
移到对野生种及近缘属种的挖掘和利用上,如在蔗
茅属的斑茅[3 ~ 5]和蔗茅[6 ~ 7]均取得了一定的研究进
展。
滇蔗茅同属于蔗茅属,是甘蔗的另一近缘植物,
其与甘蔗的亲缘关系较近[8 ~ 9],在中国主要产于四
川、云南、西藏;多生长于海拔 500 ~ 2700 m 的干燥
山坡草地[10]。滇蔗茅不同品种遗传多样性非常丰
富[11],而且具有强抗锈病等优良特性[12],已成为甘
蔗种质创新和抗性育种的优良亲本之一。滇蔗茅的
创新利用始于 20 世纪 90 年代[13 ~ 14],近年来,云南
省甘蔗研究所通过光周期室调控技术诱导甘蔗属热
3142
2015 年 28 卷 6 期
Vol. 28 No. 6
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
带种孕穗开花,与近缘种滇蔗茅进行远缘杂交利用,
获得了杂交 F1、BC1 后代植株
[15]。目前,研究主要
集中在杂种的真实性[16 ~ 17]、抗性鉴定[18 ~ 19]和重要
农艺性状的遗传分析[20]等,对杂交后代染色体遗传
研究以及核型分析鲜有报道,近年来笔者开展了一
些相关的研究,如对甘蔗属热带种(越南牛蔗)与滇
蔗茅(云南 95-20)杂交 F1 子代(云南 03-316)体细
胞染色体数目进行鉴定,结果 2n = 54,核型分析表
明其核型属 2 B类型,核型公式为 2n = 54 = 16 m +
38 sm,基因组荧光原位杂交分析表明,在远缘杂交
过程,双亲本的染色体以 n + n方式进行遗传[21 ~ 22]。
为了更深入地了解甘蔗与滇蔗茅杂交后代的染
色体遗传行为,提高滇蔗茅在甘蔗育种上的利用效
率,本研究对越南牛蔗和云南 95-20 杂交后代 BC1 2
个无性系(云南 06-278 和云南 06-279)的染色体数
目进行鉴定和核型分析,旨在了解甘蔗与滇蔗茅杂
交 BC1 代的染色体行为,为滇蔗茅在甘蔗育种中的
充分利用提供一定的细胞学理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
以热带种越南牛蔗和滇蔗茅云南 95-20 杂交后
代 BC12 个无性系(云南 06-278 和云南 06-279)为实
验材料,材料种在桶中,底部铺一层珍珠岩,上面盖
土,便于多次取根尖。杂交系谱见图 1。
1. 2 方法
1. 2. 1 染色体制片 取样时选取生长旺盛、嫩黄色
的根尖,在距根冠 1 cm 左右处掐断,放入装有对二
氯苯水饱和溶液与 0. 002 mol /L 8-羟基喹啉等体积
混合液的小试剂瓶中,室温预处理 4 h,双蒸水洗 2
次,每次 10 min,用 0. 075 mol /L KCl 进行前低渗
(使细胞膨胀变大) ,室温静置约 1 h。双蒸水洗 2
次,每次 10 min,用现配的卡诺氏固定液 I(无水乙
醇∶乙酸 = 3∶ 1)固定 24 h(4 ℃冰箱) ,双蒸水洗 2
次,每次 10 min,70 %乙醇溶液浸泡根尖材料,放 4
℃冰箱保存备用。制片时,将根尖材料从 70 %乙醇
溶液中取出,双蒸水洗 2 次,每次 10 min,用 1N HCl
越南牛蔗×云南 95鄄20
F1
BC1
云南 03鄄316×ROC10
云南 06鄄278 云南 06鄄279
图 1 材料间的系谱关系
Fig. 1 The genetic relationaship among materials
和 45 %冰醋酸等体积混合液解离约 8 min(水浴锅
65 ℃) ,吸掉解离液,用双蒸水冲洗并浸泡 10 min,
弃掉双蒸水,取根尖于干净的载玻片上,去除根冠,
将分生区组织切下,分割成 3 ~ 4 块,滴 1 滴改良苯
酚卡宝品红染色液,迅速用镊子将分生区组织铗碎,
在玻片上涂抹,去掉大块组织残渣,加盖玻片,用软
橡皮擦铅笔那头轻敲盖片,用滤纸将逸出盖玻片边
缘的染色液吸掉,最后用大母指压片和指甲油封片,
在德国蔡司(ZEISS)显微镜(型号:Axioskop 2 plus)
下观察有丝分裂中期细胞。
1. 2. 2 染色体计数及核型分析 每个样品至少取
40 个完整细胞在高倍镜下进行染色体计数,选取分
散性好且染色体形态好的中期细胞,通过显微镜上
的 CCD与微机连接,用 IKaros图像分析系统进行中
期细胞图片采集、染色体分割、染色体长度测量等,
依照染色体大小相似,臂比相似,形态相似进行配
对,然后根据染色体从大到小,短臂向上,长臂向下,
着丝点对齐在同一直线上进行排序。当染色体长度
相等时,则短臂长的排在前面。核型分析时取其中
3 个细胞的平均值。核型分析有关参数按下列公式
计算[23]:相对长度 =某号染色体绝对长度 /单套染
色体绝对长度全长 × 100 %;臂比(r)=长臂 /短臂;
染色体长度比 =最长染色体 /最短染色体。着丝点
位置的命名采用中国第一届植物染色体学术讨论会
根据 Levan等的命名规则附加修订并于 1985 年公
布的规则[24],即当臂比值(r)等于 1 时,着丝点为正
中部着丝点(median point,简称 M) ;当 r 在 1. 01 ~
1. 70 时,为中部着丝点区(median region,简称 m) ;
当 r在 1. 71 ~ 3. 00 时,为近中部着丝点区(submedi-
an region,简称 sm) ;当 r 在 3. 01 ~ 7. 00 时,为近端
部着丝点区(subterminal region,简称 st) ;当 r 在 7.
01 以上时,为端部着丝点(terminal region,简称 t) ;
当 r为∞时,为端部着丝点(terminal point,简称 T)。
核型分类按照 Stebbins 的方法[25],主要是根据核型
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,如表 1 将其分为 12 种类
型。
2 结果与分析
2. 1 云南 06-278
对 63 个完整细胞进行观察和染色体数目统计,
结果见表 2。不同细胞之间染色体数目差异较大,
存在 8 种染色体数目类型,其中染色体数目为 110
的比例最大,约占 57. 14 %,根据以众数计算染色体
数目的原则,确定云南 06-278 的体细胞染色体数目
2 n = 110。核型资料见表3,染色体绝对长度为
4142 西 南 农 业 学 报 28 卷
表 1 核型的对称与不对称分类
Table 1 Classification of karyotype of symmetric and asymmetric
最长 /最短
Longest / Shortest
臂比大于 2∶ 1 的染色体的百分比
Percentages of chromosome arm ratio greater than 2∶ 1
0. 0 0. 01 ~ 0. 5 0. 51 ~ 0. 99 1. 0
< 2∶ 1 1A 2A 3A 4A
2∶ 1 ~ 4∶ 1 1B 2B 3B 4B
> 4∶ 1 1C 2C 3C 4C
1. 56 ~ 5. 63 μm,染色体的相对长度为 1. 35 % ~ 3.
69 %,染色体臂比介于 1. 14 ~ 2. 57,其中仅有第
10、43 号染色体臂比介于 1. 71 ~ 3. 00,为亚中部着
丝点染色体(sm) ,其余 53 对染色体臂比介于 1. 01
~ 1. 70,为中部着丝点染色体(m)。单套染色体绝
对长度全长为 152. 51 μm,平均臂比 1. 46,染色体长
度比为 3. 61,臂比大于 2∶ 1 的染色体占 0. 02 %,核
型属 2B类型,核型公式为 2n = 110 = 116m + 4sm。
图 2 和图 3 分别为云南 06-278 根尖有丝分裂中期
细胞和核型排列图。
表 2 云南 06-278 染色体数目鉴定结果
Table 2 Identification of the somatic chromosome number of Yunnan 06-278
观察细胞总数(个)
Total cells
染色体数目类型及细胞数
Chromosome number types and cells
104 106 108 110 112 114 116 119
63 5 6 4 36 1 3 5 3
所占比例(%) 6. 85 8. 22 5. 48 57. 14 1. 37 4. 11 6. 85 4. 11
众数 2n = 110
表 3 云南 06-278 核型分析参数
Table 3 Parameters for karyotype analysis of Yunnan 06-278
染色体编号
Number
染色体绝对长度(μm)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome length
[ short arm +
long arm = total length]
染色体相对长度(%)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome relative length
[ short arm +
long arm = total length]
臂比(长臂 /短臂)
Chromosome arm ratio
(long arm / short arm)
类型
Chromosome type
1 2. 24 + 3. 39 = 5. 63 1. 46 + 2. 23 = 3. 69 1. 52 m
2 2. 00 + 2. 94 = 4. 94 1. 31 + 1. 93 = 3. 24 1. 48 m
3 1. 65 + 2. 63 = 4. 28 1. 08 + 1. 73 = 2. 81 1. 59 m
4 1. 65 + 2. 48 = 4. 13 1. 08 + 1. 63 = 2. 71 1. 51 m
5 1. 68 + 2. 24 = 3. 92 1. 10 + 1. 47 = 2. 57 1. 34 m
6 1. 56 + 2. 12 = 3. 68 1. 02 + 1. 39 = 2. 41 1. 36 m
7 1. 52 + 2. 08 = 3. 60 1. 00 + 1. 36 = 2. 36 1. 36 m
8 1. 32 + 2. 14 = 3. 46 0. 86 + 1. 41 = 2. 27 1. 64 m
9 1. 35 + 2. 03 = 3. 38 0. 88 + 1. 34 = 2. 22 1. 51 m
10 1. 22 + 1. 33 = 3. 33 0. 80 + 1. 39 = 2. 19 1. 73 sm
11 1. 33 + 1. 92 = 3. 25 0. 87 + 1. 26 = 2. 13 1. 45 m
12 1. 33 + 1. 88 = 3. 21 0. 88 + 1. 23 = 2. 11 1. 40 m
13 1. 24 + 1. 97 = 3. 21 0. 81 + 1. 29 = 2. 10 1. 58 m
14 1. 36 + 1. 78 = 3. 14 0. 90 + 1. 16 = 2. 06 1. 29 m
15 1. 33 + 1. 73 = 3. 06 0. 87 + 1. 14 = 2. 01 1. 30 m
16 1. 35 + 1. 68 = 3. 03 0. 88 + 1. 11 = 1. 99 1. 26 m
17 1. 16 + 1. 79 = 2. 95 0. 76 + 1. 18 = 1. 94 1. 55 m
18 1. 13 + 1. 82 = 2. 95 0. 74 + 1. 20 = 1. 94 1. 62 m
51426 期 林秀琴等:甘蔗属热带种与滇蔗茅杂交后代 BC1 核型分析
续表 3 Continued table 3
染色体编号
Number
染色体绝对长度(μm)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome length
[ short arm +
long arm = total length]
染色体相对长度(%)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome relative length
[ short arm +
long arm = total length]
臂比(长臂 /短臂)
Chromosome arm ratio
(long arm / short arm)
类型
Chromosome type
19 1. 14 + 1. 78 = 2. 92 0. 75 + 1. 16 = 1. 91 1. 55 m
20 1. 19 + 1. 7 = 2. 89 0. 78 + 1. 11 = 1. 89 1. 42 m
21 1. 19 + 1. 67 = 2. 86 0. 78 + 1. 09 = 1. 87 1. 41 m
22 1. 21 + 1. 6 = 2. 81 0. 79 + 1. 05 = 1. 84 1. 32 m
23 1. 17 + 1. 61 = 2. 78 0. 77 + 1. 05 = 1. 82 1. 37 m
24 1. 11 + 1. 64 = 2. 75 0. 73 + 1. 07 = 1. 80 1. 48 m
25 1. 14 + 1. 56 = 2. 70 0. 75 + 1. 02 = 1. 77 1. 36 m
26 1. 22 + 1. 45 = 2. 67 0. 80 + 0. 95 = 1. 75 1. 18 m
27 1. 02 + 1. 65 = 2. 67 0. 67 + 1. 08 = 1. 75 1. 62 m
28 1. 16 + 1. 4 = 2. 56 0. 76 + 0. 92 = 1. 68 1. 22 m
29 1. 05 + 1. 44 = 2. 49 0. 69 + 0. 94 = 1. 63 1. 36 m
30 1. 05 + 1. 44 = 2. 49 0. 69 + 0. 94 = 1. 63 1. 37 m
31 0. 98 + 1. 51 = 2. 49 0. 64 + 0. 99 = 1. 63 1. 53 m
32 1. 05 + 1. 41 = 2. 46 0. 69 + 0. 92 = 1. 61 1. 34 m
33 0. 95 + 1. 51 = 2. 46 0. 63 + 0. 98 = 1. 61 1. 56 m
34 0. 92 + 1. 54 = 2. 46 0. 61 + 1. 00 = 1. 61 1. 65 m
35 1. 02 + 1. 42 = 2. 44 0. 66 + 0. 94 = 1. 60 1. 41 m
36 1. 02 + 1. 42 = 2. 44 0. 66 + 0. 94 = 1. 60 1. 41 m
37 1. 13 + 1. 28 = 2. 41 0. 74 + 0. 84 = 1. 58 1. 14 m
38 1. 02 + 1. 36 = 2. 38 0. 67 + 0. 89 = 1. 56 1. 34 m
39 0. 94 + 1. 41 = 2. 35 0. 62 + 0. 92 = 1. 54 1. 49 m
40 1. 00 + 1. 33 = 2. 33 0. 66 + 0. 87 = 1. 53 1. 32 m
41 0. 97 + 1. 33 = 2. 30 0. 64 + 0. 87 = 1. 51 1. 37 m
42 0. 95 + 1. 35 = 2. 30 0. 62 + 0. 89 = 1. 51 1. 43 m
43 0. 63 + 1. 63 = 2. 24 0. 41 + 1. 06 = 1. 47 2. 57 sm
44 0. 86 + 1. 33 = 2. 19 0. 56 + 0. 88 = 1. 44 1. 55 m
45 0. 86 + 1. 27 = 2. 13 0. 56 + 0. 83 = 1. 39 1. 47 m
46 0. 84 + 1. 29 = 2. 13 0. 55 + 0. 84 = 1. 39 1. 54 m
47 0. 81 + 1. 32 = 2. 13 0. 53 + 0. 86 = 1. 39 1. 61 m
48 0. 89 + 1. 20 = 2. 09 0. 58 + 0. 79 = 1. 37 1. 36 m
49 0. 81 + 1. 24 = 2. 05 0. 53 + 0. 81 = 1. 34 1. 53 m
50 0. 79 + 1. 26 = 2. 05 0. 52 + 0. 82 = 1. 34 1. 57 m
51 0. 79 + 1. 16 = 1. 95 0. 52 + 0. 76 = 1. 28 1. 44 m
52 0. 75 + 1. 12 = 1. 87 0. 49 + 0. 74 = 1. 23 1. 49 m
53 0. 78 + 0. 97 = 1. 75 0. 51 + 0. 67 = 1. 18 1. 32 m
54 0. 70 + 1. 09 = 1. 79 0. 46 + 0. 72 = 1. 18 1. 55 m
55 0. 67 + 0. 89 = 1. 56 0. 43 + 0. 59 = 1. 02 1. 35 m
注:单套染色体绝对长度全长为 152. 51 μm;最长染色体 /最短染色体 = 5. 63 /1. 56 = 3. 61;臂比范围为 1. 14 ~ 2. 57。
Notes:The absolute length of haploidy autosome was 152. 51 μm,the longest chromosome and the shortest chromosome ratio was 3. 61,chromosome
arm ratio ranged from 1. 14 - 2. 57.
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图 2 云南 06-278 根尖有丝分裂中期细胞
Fig. 2 The mitosis metaphase of Yunnan 06-278 root tip cell
2. 2 云南 06-279
对 41 个完整细胞进行观察和染色体数目统计,
结果见表 4。不同细胞之间染色体数目差异较大,
存在 6 种染色体数目类型,其中染色体数目为 110
的比例最大,约占 63. 41 %,根据以众数计算染色体
数目的原则,确定云南 06-279 的体细胞染色体数目
2n = 110。核型分析结果见表 5,染色体绝对长度为
1. 43 ~5. 84 μm,染色体相对长度为 1. 50 % ~3. 65 %,
图 3 云南 06-278 核型排列
Fig. 3 Karyogram of Yunnan 06-278
染色体臂比介于 1. 13 ~ 2. 00,其中第 6、19、39、54
号染色体臂比介于 1. 71 ~ 3. 00,为亚中部着丝点染
色体(sm) ,其余 51 对染色体臂比介于 1. 01 ~ 1. 70,
为中部着丝点染色体(m)。单套染色体绝对长度全
长 160. 21 μm,平均臂比 1. 45,染色体的长度比为
4. 08,臂比大于 2∶ 1 的染色体占 0. 02 %,核型属 2C
类型,核型公式为 2n = 110 = 102m +8sm。图 4 和图
5 分别为云南 06-279 根尖有丝分裂中期细胞和核型
排列图。
表 4 云南 06-279 染色体数目统计情况
Table 4 Identification of the somatic chromosome number of Yunnan 06-279
观察细胞总数(个)
Total cells
染色体数目类型及细胞数
Chromosome number types and cells
104 106 108 110 112 114
41 2 1 4 26 4 4
所占比例(%) 3. 70 1. 85 7. 41 63. 41 7. 41 7. 41
众数 2n = 110
表 5 云南 06-279 核型资料
Table 5 Parameters for karyotype analysis of Yunnan 06-279
染色体编号
Number
染色体绝对长度(μm)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome length
[ short arm +
long arm = total length]
染色体相对长度(%)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome relative length
[ short arm +
long arm = total length]
臂比(长臂 /短臂)
Chromosome arm ratio
(long arm / short arm)
类型
Chromosome type
1 2. 49 + 3. 35 = 5. 84 1. 55 + 2. 10 = 3. 65 1. 35 m
2 1. 95 + 2. 89 = 4. 84 1. 22 + 1. 80 = 3. 02 1. 48 m
3 1. 89 + 2. 78 = 4. 67 1. 18 + 1. 73 = 2. 91 1. 46 m
4 1. 81 + 2. 54 = 4. 35 1. 13 + 1. 58 = 2. 71 1. 40 m
5 1. 92 + 2. 17 = 4. 09 1. 20 + 1. 36 = 2. 56 1. 13 m
6 1. 44 + 2. 58 = 4. 02 0. 90 + 1. 61 = 2. 51 1. 79 sm
7 1. 70 + 2. 11 = 3. 81 1. 06 + 1. 32 = 2. 38 1. 25 m
8 1. 65 + 2. 10 = 3. 75 1. 03 + 1. 31 = 2. 34 1. 27 m
9 1. 51 + 2. 16 = 3. 67 0. 94 + 1. 35 = 2. 29 1. 44 m
10 1. 51 + 2. 14 = 3. 65 0. 94 + 1. 34 = 2. 28 1. 43 m
71426 期 林秀琴等:甘蔗属热带种与滇蔗茅杂交后代 BC1 核型分析
续表 5 Continued table 5
染色体编号
Number
染色体绝对长度(μm)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome length
[ short arm +
long arm = total length]
染色体相对长度(%)
[短臂 +长臂 =全长]
Chromosome relative length
[ short arm +
long arm = total length]
臂比(长臂 /短臂)
Chromosome arm ratio
(long arm / short arm)
类型
Chromosome type
11 1. 41 + 2. 19 = 3. 60 0. 89 + 1. 36 = 2. 25 1. 54 m
12 1. 43 + 2. 11 = 3. 54 0. 89 + 1. 32 = 2. 21 1. 48 m
13 1. 52 + 1. 97 = 3. 49 0. 95 + 1. 23 = 2. 18 1. 30 m
14 1. 54 + 1. 92 = 3. 46 0. 96 + 1. 20 = 2. 16 1. 25 m
15 1. 35 + 2. 06 = 3. 41 0. 85 + 1. 28 = 2. 13 1. 52 m
16 1. 46 + 1. 90 = 3. 36 0. 91 + 1. 19 = 2. 10 1. 30 m
17 1. 35 + 1. 90 = 3. 25 0. 84 + 1. 19 = 2. 03 1. 41 m
18 1. 27 + 1. 87 = 3. 14 0. 80 + 1. 16 = 1. 96 1. 46 m
19 1. 03 + 2. 06 = 3. 09 0. 64 + 1. 29 = 1. 93 2. 00 sm
20 1. 27 + 1. 81 = 3. 08 0. 79 + 1. 13 = 1. 92 1. 42 m
21 1. 22 + 1. 80 = 3. 02 0. 76 + 1. 12 = 1. 88 1. 46 m
22 1. 21 + 1. 76 = 2. 97 0. 75 + 1. 10 = 1. 85 1. 47 m
23 1. 21 + 1. 71 = 2. 92 0. 75 + 1. 07 = 1. 82 1. 43 m
24 1. 17 + 1. 69 = 2. 86 0. 73 + 1. 05 = 1. 78 1. 44 m
25 1. 16 + 1. 68 = 2. 84 0. 73 + 1. 04 = 1. 77 1. 44 m
26 1. 11 + 1. 73 = 2. 84 0. 70 + 1. 07 = 1. 77 1. 54 m
27 1. 14 + 1. 64 = 2. 78 0. 71 + 1. 02 = 1. 73 1. 42 m
28 1. 14 + 1. 62 = 2. 76 0. 72 + 1. 00 = 1. 72 1. 40 m
29 1. 25 + 1. 51 = 2. 76 0. 78 + 0. 94 = 1. 72 1. 21 m
30 1. 03 + 1. 70 = 2. 73 0. 64 + 1. 06 = 1. 70 1. 65 m
31 1. 14 + 1. 54 = 2. 68 0. 71 + 0. 96 = 1. 67 1. 35 m
32 1. 17 + 1. 45 = 2. 62 0. 73 + 0. 90 = 1. 63 1. 23 m
33 1. 08 + 1. 52 = 2. 60 0. 68 + 0. 94 = 1. 62 1. 39 m
34 1. 16 + 1. 44 = 2. 60 0. 72 + 0. 90 = 1. 62 1. 25 m
35 1. 06 + 1. 54 = 2. 60 0. 66 + 0. 96 = 1. 62 1. 44 m
36 0. 94 + 1. 57 = 2. 51 0. 59 + 0. 98 = 1. 57 1. 68 m
37 1. 00 + 1. 46 = 2. 46 0. 63 + 0. 91 = 1. 54 1. 45 m
38 1. 03 + 1. 43 = 2. 46 0. 64 + 0. 90 = 1. 54 1. 39 m
39 0. 89 + 1. 57 = 2. 46 0. 56 + 0. 98 = 1. 54 1. 76 sm
40 0. 92 + 1. 48 = 2. 40 0. 58 + 0. 92 = 1. 50 1. 59 m
41 0. 98 + 1. 37 = 2. 35 0. 62 + 0. 85 = 1. 47 1. 39 m
42 0. 89 + 1. 43 = 2. 32 0. 55 + 0. 90 = 1. 45 1. 63 m
43 0. 87 + 1. 40 = 2. 27 0. 54 + 0. 88 = 1. 42 1. 63 m
44 1. 02 + 1. 20 = 2. 22 0. 64 + 0. 75 = 1. 39 1. 18 m
45 0. 94 + 1. 25 = 2. 19 0. 59 + 0. 78 = 1. 37 1. 34 m
46 0. 86 + 1. 28 = 2. 14 0. 53 + 0. 81 = 1. 34 1. 51 m
47 0. 92 + 1. 19 = 2. 11 0. 58 + 0. 74 = 1. 32 1. 28 m
48 0. 79 + 1. 27 = 2. 06 0. 50 + 0. 79 = 1. 29 1. 60 m
49 0. 79 + 1. 24 = 2. 03 0. 49 + 0. 78 = 1. 27 1. 57 m
50 0. 83 + 1. 15 = 1. 98 0. 51 + 0. 73 = 1. 24 1. 42 m
51 0. 84 + 1. 10 = 1. 94 0. 52 + 0. 69 = 1. 21 1. 31 m
52 0. 79 + 1. 07 = 1. 86 0. 50 + 0. 66 = 1. 16 1. 34 m
53 0. 65 + 1. 06 = 1. 71 0. 41 + 0. 66 = 1. 07 1. 61 m
54 0. 59 + 1. 08 = 1. 67 0. 37 + 0. 67 = 1. 04 1. 83 sm
55 0. 57 + 0. 86 = 1. 43 0. 36 + 0. 53 = 0. 89 1. 50 m
注:单套染色体绝对长度全长为 160. 21 μm;最长染色体 /最短染色体 = 5. 84 /1. 43 = 4. 08;臂比范围为 1. 13 ~ 2. 00。
Notes:The absolute length of haploidy autosome was 160. 21 μm,the longest chromosome and the shortest chromosome ratio was 4. 08,chromosome
arm ratio ranged from 1. 13 - 2. 00.
8142 西 南 农 业 学 报 28 卷
图 4 云南 06-279 根尖有丝分裂中期细胞
Fig. 4 The mitosis metaphase of Yunnan 06-279 root tip cell
3 讨 论
在甘蔗有性杂交过程中,染色体遗传存在 2n +
n,n + n,n + 2n,2n + 2n 等多种类型,公式中的 n 并
不是一倍体的原来数目,n 的数目常有增减,产生的
这种后代称为“不平衡杂种”[26 ~ 27]。甘蔗属种间杂
交如母本热带种与细茎野生种(割手密)及它们杂
交后代进行第一次回交时,热带种以体细胞染色体
数目进行遗传[28 ~ 31]。甘蔗与近缘属植物如与蔗茅
属的滇蔗茅、斑茅和蔗茅杂交时,具有相似的染色体
遗传方式,均为 n + n 类型[6,22,30 ~ 31]。甘蔗与近缘
属杂交后代 BC1 的染色体遗传行为研究还比较少,
邓祖湖等[32]对甘蔗与斑茅杂交后代 BC1 的染色体
分析表明,染色体遗传方式存在 2n + n和 n + n两种
类型。本研究对甘蔗与滇蔗茅杂交后代 BC1 的染
色体数目进行鉴定,结果 2 个 BC1 后代云南 06-278
和云南 06-279 的染色体数目鉴定结果均为 2n =
110,由原始双亲本的染色体数目看,母本甘蔗属热
带种越南牛蔗和父本滇蔗茅云南 95-20 染色体数目
分别为 2n = 80 和 2n = 30[33],杂交 F1 子代染色体数
目 2n = 54[21],母本理论 n值为 40,父本理论 n 值为
15,理论上 n + n = 55,而实际上鉴定结果为 54,与理
论值仅相差 1 条,认为 F1 子代过程染色体遗传方式
基本符合 n + n 类型[22]。利用杂交 F1 子代作母本,
进一步与 ROC10(染色体数目 2n = 112[34])杂交,所
获得杂交后代 BC1 的染色体数目 2n = 110,与 2n + n
类型的理论数值(54 + 56 = 110)完全吻合,因此笔
者推测杂交 F1 子代与甘蔗品种进一步杂交回交过
程,染色体以 2n + n 方式进行遗传。2 个 BC1 后代
云南 06-278 和云南 06-279 的核型分别属于 2B 和
2C类型,表明云南 06-278 是比较对称的核型,进化
程度位于中间位置;云南 06-279 核型不对称程度较
图 5 云南 06-279 核型排列
Fig. 5 Karyogram of Yunnan 06-279
高,其进化程度对应处于较高的位置。然而,甘蔗近
缘属种滇蔗茅的染色体在杂交 BC1 后代细胞中的
分布特点以及染色体是否与甘蔗属背景染色体发生
相互作用或是否存在断片、丢失等行为需要进一步
应用基因组荧光原位杂交技术进行分析。
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(责任编辑 王家银)
0242 西 南 农 业 学 报 28 卷