1. 研究目的与意义
对安徽石蒜,长筒石蒜,红花石蒜进行核型分析,可以从从染色体的角度观察到突变体。并且能直观的从染色体的角度观察它们之间的联系和区别。从染色体水平上了解其染色体重构的现象。为育种杂交做技术支持,也可以观察出现生殖隔离现象的不同种之间的核型差异。核型分析法是较常用的方法,用其对各种生物进行分析是必然的趋势。
2. 国内外研究现状分析
中国石蒜属植物种质资源丰富,有17种(含2变种),其中中国特有的石蒜有12种。石蒜属的植物不仅观赏价值高,,其鳞茎还含有丰富的生物碱,是一类重要的药物资源。《本草纲目》中记载到,其味辛,性平,有解毒,祛痰,利尿,催吐等功效(肖培根,2001)。从其鳞茎中提取的加兰他敏是治疗中轻度老年痴呆症的首选药物)heinrichteoh,2004)我国与20世纪70年代开始对石蒜属植物进行研究,但仍旧存在一些问题,如种质资源不够明了,有些种尚未见到标本;因受利益因素的驱使,长筒石蒜等被大量采挖;总体研究基础较薄弱,育种,基因工程研究方面都是近年才开始。根据以往的研究表明,石蒜属植物明显聚为两大类,即具有单核型结构(i型)如换锦花,红蓝石蒜。及具有两型核型结构(v型和i型),如中国石蒜和长筒石蒜。[4]石蒜属植物的总体抗逆性很强,对温度,湿度,土壤ph等要求都较低。本属植物花芽的分化主要由两个关键因素影响:一是土壤ph,在土壤偏碱性时,嫩叶长出不久顶端常常会出现枯萎现象,而花芽基本不分化。二是鳞茎的营养积累。
2001年,张露等首先运用rapd标记对13种石蒜属植物之间的亲缘关系,分类及其中某些物种的起源进行了探讨。ssr标记揭示稻草石蒜是中国石蒜和矮小石蒜的杂交种,短蕊石蒜可能是中国石蒜和换锦花的杂交种(史树德,2005)此外,issr标记技术还用于长筒石蒜的种质资源的遗传多样性研究(邓传良等2006)。
核型分析方法是较常用的分析方法,适用于各种生物的研究。在以往的研究中,用此法对草本植物的分析研究较多,包括鱼腥草,报春花,石蒜等。对木本植物的研究则相对较少,如eichom与1928年报道了银杏的染色体上有随体,并认为其可能与性别有关。刘博陈成彬等也提到落叶松属的兴安落叶松,长白落叶松,日本落叶松,华北落叶松,欧洲落叶松,美洲落叶松等6个种进行了核型分析,所有材料的染色体数目均为2n=2x=24,即2a模型。所有种的核型有着共同的构型,即二型核型。实验选取的石蒜属植物既有二倍体,也有三倍体,通过对其核型分析,一则是对前人研究成果的验证,也是对石蒜属植物核型研究方面的完善和补充。为杂交育种提供技术支持;为探讨石蒜属植物的核型进化和种系发生提供基本的细胞学资料。
3. 研究的基本内容与计划
实验中选取安徽石蒜,长筒石蒜及红花石蒜三种石蒜属植物球根,进行发根实验,然后采集幼嫩的根尖部分进行染色体制片。通过卡宝品红染色、处理获得每个物种的有丝分裂的中期核型,分析其染色体的核型差异,既是对前人实验结果的认证,也为遗传育种及进化奠定依据。
具体分析方法按照李懋学[10]和陈瑞阳关于植物核型分析的标准进行分析,分别测量每条染色体长臂长度、短臂长度、总长度、随体有无等;计算相关数值并对染色体进行配对;确定染色体长度类型、着丝点位置及画出染色组型图和核型模式图;确定核型公式、核型所属类型等等。
研究计划:
4. 研究创新点
核型分析能明确各个植物染色体的特征,它是研究染色体的基本方法,对研究植物的系统演化,物种之间的亲缘关系,某些作物的起源,远缘杂种及染色体工程中的细胞学鉴定都有重大意义。实验取材既有二倍体石蒜属植物,也有三倍体石蒜属植物,且所取材料较具有代表性,是首次将二倍体材料与三倍体材料进行对比分析。
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