全 文 :第 45卷 第 4期 武汉大学学报 (自然科学版 ) Vo l. 45 No. 4
1999年 8月 J. Wuhan Univ. ( Na t. Sci. Ed. ) Aug . , 1999, 485~ 488
文章编号: 0253-9888( 1999) 04-0485-04
普通小麦和节节麦 G-带核型的研究
⒇
佘朝文 , 宋运淳† , 刘立华 , 周兵红 , 刘明瑜
(武汉大学 生命科学学院 ,武汉 430072)
摘 要: 用改良 ASG法显出了普通小麦 ( Triticum aestivum L. )的两个品种和节节麦 ( T . tauschii L.或
Aegilops squarrosa L. )的有丝分裂染色体 G-带 .分析表明 , 1)全部供试材料 G-带具有一些共同的的特征 , 即带数
多 ,细窄而大小相近 ,带间区小 ,分布较均匀 , 着丝粒和次缢痕两侧及两臂末端都具带 ; 2)它们的同源染色体间带
纹可较准确地配对 ; 3)普通小麦两品种虽带型相似 ,但总带数有差异 ; 4)节节麦与普通小麦中国春 D染色体组的
G-带带型很相近 ,两者带数相同的臂为 50. 0% .
关 键 词: 普通小麦 ; 节节麦 ; 染色体 G-带
中图分类号: Q 343. 2 文献标识码: A
自 Drew ry[ 1]报道的红松 G-带以来 ,已在多种
禾本科植物中获得了 G-显带成功 ,并已应用于亲缘
关系分析 [ 2]、三体鉴定 [ 3]等方面 .本文分析了普通小
麦中国春和百农 7820两个品种与节节麦的有丝分裂
早中期染色体 G-带 .比较了它们的 G-带核型特点 .
1 材料和方法
普通小麦 ( T . aestivum L. )品种中国春和百农
7820种子由武汉大学生命科学学院徐乃瑜教授惠赠
.节节麦 ( T. tauschii L. 或 A . squarrosa L. )由中
国农科院品资所提供 ( No. Y303) .
根据宋运淳等 [ 4]的改良 ASG法显 G-带 .标准
核型分析按吕萍等 [5 ]的方法进行 .
2 结果与分析
2. 1 普通小麦和节节麦的 G-带特征
图 1: 1、 2、 3分别是普通小麦百农 7820和中国春
及节节麦的 G-显带有丝分裂早中期相 .它们的带纹
丰富 ,百农 7820、中国春和节节麦的单倍染色体组
(n )的总带数分别是 370、 377、 107,单个染色体带数
为 12~ 23,百农 7820和中国春中具 18条以上带纹的
染色体分别有 11对和 12对 (表 1) .带纹分布较密集 ,
带间区较小 .尽管带纹有粗细之分 ,但一般较细窄 ,
大小相近 ,分布较均匀 .
图 2: 1、 2、 3分别是根据染色体形态和 G-带带型
排列的普通小麦百农 7820和中国春及节节麦的有丝
分裂早中期染色体的 G-带核型 .带纹分布见表 1.供
试材料每对同源染色体两成员带数、位置、染色深浅
基本一致 ,可较准确地配对 (图 2) .例如百农 7820和
中国春的 lB是随体染色体 ,随体上各有 3条带 ,短臂
其余部分各 5条带 ,长臂上各 13条带 ,对应性很好 .绝
大多数非同源染色体间的带数有差异 (表 1) ,带型也
不同 .例如 3种供试材料的 2D和 3D,染色体形态相
似 ,但带型有异 ,按带型容易区分 .
在百农 7820的 lBL、 3BL、 4BS,中国春的 4BS和
节节麦的 4DS、 6DL中 ,同源染色体两成员间的带数
具有差异 (表 1) ,但仅一条臂不同 .个别染色体两姊
妹染色单体带数也不一致 ,例如百农 7820的 7A左侧
染色体的短臂上 (图 2: 1)一姊妹染色单体为 9,另一
为 10.事实上在其他植物的 G-带中也常有这类情
况 ,这是染色欠均匀 ,还是染色体复制错误 ,其确切
原因尚不知道 .
⒇收稿日期: 1998-12-04 † 通讯联系人
基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 39570394)
作者简介: 佘朝文 ( 1964-) ,男 ,副教授 ,现从事遗传学教学和研究 .
DOI : 10. 14188 /j . 1671 -8836. 1999. 04. 026
图 1 不同供试材料 G-显带有丝分裂早中期相
1.普通小麦百农 7820; 2;普通小麦中国春 ; 3.节节麦
2. 2 普通小麦两个品种的 G-带比较
经测量得知 ,图 1: 1、 2所示的百农 7820和中国春
几乎完全处于同一分裂阶段 ,有很好的可比性 .表 1
表明 ,它们单倍染色体组的总带数十分相近 ,有差异
的臂中每臂差异仅为 1~ 2, A、 B和 D染色体组总
带数彼此接近 ,仅 1或 4的差异 .进一步分析了两品种
的带数差异 (表 2) . 从表 2可知 ,它们间对应染色体
组的多数臂带数相同 ,其中 A组差异最小 , D组差
异最大 .两品种的 G-带带型很相似 , G-带带型在种
内是基本稳定的 .另一方面 ,两品种的 G-带也有多
态性 .带纹数目、特征均有差异 ,例如百农 7820的
1AS较短 ,只有 5条带 ,带纹较粗 ,带间区较宽 ,而中
国春的 l AS较长 ,具有 6条带 ,带间区较窄 .
2. 3 普通小麦 D染色体组与节节麦的 G-带比较
节节麦的染色体 (图 1: 3)与百农 7820和中国春
D染色体组的绝对长度很接近 ,具有可比性 .节节麦
与中国春的 D染色体组的 G-带带型很相似 ,带数相
同的染色体臂占 D染色体组总臂数的 50. 0% (表
2) ,带数有差异的臂也仅有 1~ 2条带不同 (表 1) ,相
差的带纹总数仅为 9;与百农 7820差异稍大 ,带数有
差异的臂占 57. 1% ,相差的总带数为 10 (表 2) .节节
麦和中国春 D染色体组的 G-带带型的相似表现在
带数 ,带纹分布和位置等方面 ,两者的 4D、 6D、 7DS
带纹数目、分布和位置几乎完全相同 .两者也有差
异 ,与节节麦比较 ,中国春 lDS少 1条带 , 1DL多 1条
带 ; 2DS多 1条带 ; 3DS多 1条带 ; 3DL少 2条带 ; 5DL
少 1条带 ; 7DL多 2条带 (表 1) .
486 武汉大学学报 (自然科学版 ) 第 45卷
表 1 供试材料单倍染色体组 (n )早中期染色体 G-带带数分布
基因组 供试材料
染色体编号
1 2 3 4 5 6 7
合计
A
百农 7820 S
1) 5 7 7 7 6 7 9
L1) 11 11 11 8 12 8 11
120
中国春 S 6 7 7 9 6 7 9
L 11 11 10 10 12 8 11
124
B
百农 7820 S 3
2)+ 5 9 9 9或 8 5 42)+ 6 8
L 12或 13 13 13或 12 14 14 11 11
146或
146
中国春 S 3
2)+ 5 9 10 7或 6 5 42)+ 7 8
L 13 12 13 12 14 11 12
145或
144
D
百农 7820 S 5 7 6 5 5 6 7
L 9 10 9 10 9 6 10
104
中国春 S 5 8 7 5 6 6 8
L 9 9 8 10 10 7 10
108
节节麦 S 6 7 6 5或 4 12)+ 5 6 8
L 8 9 10 10 11 7或 6 8
107或
105
1) S= 短臂 , L= 长臂 ; 2)表示随体上的带数
图 2 不同供试材料有丝分裂早中期染色体 G-带核型
1. 普通小麦百农 7820的 A、 B和 D染色体组 ; 2. 普通小麦中国春的 A、 B和 D染色体组 ; 3.节节麦
487第 4期 佘朝文 等: 普通小麦和节节麦 G-带核型的研究
表 2 供试材料间 G-带数目和分布的异同
百农 7820-中国春
A组 B组 D组 单倍染色体组
普通小麦 D组 -节节麦 D组
百农 7820-中国春 中国春 -节节麦
带数相同的臂 /% 71. 4 57. 1 50. 0 59. 5 42. 9 50. 0
带数不同的臂 /% 28. 6 42. 9 50. 0 40. 5 57. 1 50. 0
相差的带纹总数 6 8 8 22 10 9
3 讨 论
不少研究证明普通小麦 D染色体组来源于节
节麦 . Gill和 Kimber( 1974) [6 ] ,首次从 C-显带证实
了这一观点 .我们的 G-显带表明 ,中国春 D染色体
组和节节麦 G-带带型很相似 ,进一步印证了这一观
点 .如前所述 ,从节节麦到中国春 , D染色体组 G-
带带纹发生了增减 ,进化中对缺失和重复的忍耐程
度一般低于易位 ,显然不能排除易位的可能性 .中国
春和节节麦比较 ,前者 lD短臂减少一条带 ,而长臂
则增加一条带 (表 1) ,象是着丝粒向短臂方向移动了
一条带那样 .着丝粒位置的移动可能与倒位有关 .此
外 ,节节麦的 5D具有随体 ,在普通小麦中 5D随体消
失 ,但短臂的带数不变 ,原位杂交证明普通小麦的
5DS仍有 NOR功能 .这些变异现象提供了探讨小
麦属进化途径的重要线索 .
参考文献:
[ 1 ] DREWRY A. G-banded chromosomes in pinus re-
sinosa [ J]. J Hered , 1982, 73: 305-306.
[ 2] SONG Y C, L IU L H, DING Y , et al . Comparisons
o f G-banding pa tterns in six species of th e poaceae
[ J]. Hereditas , 1994, 121: 31-38.
[ 3 ] YAO Q, SONG Y C. Identifica tion o f trisomics in
japonica rice plants by ch romosome G-banding [ J].
Acta Genetica Sinica , 1993, 21: 229-234.
[ 4 ] SONG Y C, L IU L H, TAN X L. Studies o f maize
chromosome G-banding by use o f ASG m ethod [ J].
Acta Genetica Sinica , 1987, 14: 424-427.
[5 ] LU P, ZHANG Z L. Ka ryo types, banding patt erns and
the evolution in differ ent ploidy w heats [ J ]. Acta
Botanica Sinica , 1984, 26: 227-234.
[6 ] GILL B S, K IMBER G. Giemsa C-banding and the
evo lution of wh ea t [ J]. Proc Natl Acad Sci US A ,
1974, 71: 4 086-4 090.
Studies on G-banded Karyotypes inTrit icum aestivum L.
andT . tauschii L. (Aegilops spuarrosa L. )
SHE Chao-wen, SONG Yun-chun, LIU Li-hua, ZHOU Bing-hong, LIUMing-yu
( Co lleg e o f Life Sciences, Wuhan Univ ersity, Wuhan 430072, China )
Abstract: Clear G-bands w ere obtained in mitotic prometaphase chromosomes of Triticum aest ivum L.
cv ` Chinese Spring’ and ` Bainong 7820’ as w ell as T . tauschii L. using the advanced ASG method. The
analysis resul ts of the G-bands w ere as fo llow s. 1) All the tested materials showed the similar G-banding
pat terns, their chromosome regions all had bands and these bands w ere thin, in the simi lar size, and dis-
tributed evenly. 2) Based on the G-banding pa tterns chromosome pairing could be carried out mo re accu-
ra tely. 3) There w ere the same banding pat terns, but di f terent band numbers betw een the tw o cultiv ars of
the common wheat. 4) T . tauschii was qui te simi lar to the D genome in T . aest ivum L cv` Chinese Spring’
in G-banding pa tterns and they had 50. 0% arms show ed the same band number.
Key words: Tri ticum aest ivum L. ; Triticum tauschii L. ( Aegilops squarrosa ) ; ch romosome G-bands
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