玉米與四倍體多年生大芻草的核型和非整倍體遺傳分析.pdf

1、本研究對(duì)玉蜀黍?qū)佻F(xiàn)今分類的各個(gè)大芻草種以及玉米進(jìn)行染色體核型比較研究；同時(shí)，對(duì)玉米與四倍體多年生大芻草雜交合成的一個(gè)特異的非整倍體材料(MDT)進(jìn)行了系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)、染色體組成以及可雜交性研究，試驗(yàn)取得的主要結(jié)果如下：
　　 1.對(duì)玉蜀黍?qū)賰?nèi)所有的大芻草（亞）種和玉米進(jìn)行細(xì)胞學(xué)比較研究結(jié)果表明，玉蜀黍?qū)賰?nèi)各個(gè)種及亞種染色體數(shù)目除四倍體多年生大芻草種為2n=4x=40外，其余種（亞種）的染色體數(shù)目均為2n=2x=20。玉蜀黍?qū)賰?nèi)亞屬

2、間以及亞屬內(nèi)物種間染色體核型結(jié)構(gòu)差異較小，各個(gè)種及亞種染色體均由中部著絲點(diǎn)和近中部著絲點(diǎn)染色體組成，隨體全部位于短臂上；除四倍體多年生大芻草種具兩對(duì)隨體外，其余種（亞種）均具1對(duì)隨體，其中玉米的隨體位于中部著絲點(diǎn)染色體上，大芻草的隨體均位于近中部著絲點(diǎn)染色體上。核型分類上，繁茂亞屬的4個(gè)種均為“2A”型，玉蜀黍亞屬主要屬于“2B”型。
　　 2.本研究對(duì)四倍體多年生大芻草種核型進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，該物種的染色體數(shù)為2n=4

3、0，其核型公式為2n=4x=40=18m+22sm(4sat)，核型類型為2B型，第11和12號(hào)染色體上各有一對(duì)隨體，最長(zhǎng)與最短染色體相對(duì)長(zhǎng)度比為1.94，臂比＞2的染色體比例為30％，核型不對(duì)稱系數(shù)為62.46。與核型為2B型的二倍體多年生大芻草相比，二者的核型參數(shù)存在差異，表明四倍體多年生大芻草種和二倍體多年生大芻草種是兩個(gè)獨(dú)立的種，不支持四倍體多年生大芻草種是從二倍體多年生大芻草種進(jìn)化而來(lái)的觀點(diǎn)。
　　 3.對(duì)合成的一個(gè)特

4、異的玉米與四倍體多年生大芻草非整倍體材料(MDT)進(jìn)行系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)、染色體組成以及可雜交性等研究表明：
　　 (1)MDT為多年生，生育期長(zhǎng)，莖桿粗壯，分蘗旺盛，生長(zhǎng)繁茂，植株綜合有玉米和四倍體多年生大芻草的優(yōu)良性狀；花粉粒高度不育，雌穗部分可育。
　　 (2)MDT的細(xì)胞學(xué)鑒定結(jié)果表明，根尖細(xì)胞染色體數(shù)目為39條，為非整倍體；花粉母細(xì)胞在減數(shù)分裂終變期構(gòu)型表現(xiàn)較為復(fù)雜，除了染色體配對(duì)正常的二價(jià)體外，幾乎每個(gè)細(xì)胞均存在高

5、頻率的單價(jià)體或多價(jià)體，在統(tǒng)計(jì)的135個(gè)細(xì)胞中，終變期染色體平均構(gòu)型為2.93Ⅳ+2.74Ⅲ+9.36Ⅱ+3.08Ⅰ:在減數(shù)分裂中期Ⅰ至以后各個(gè)時(shí)期都觀察到染色體異常分布和不均衡分離等異?，F(xiàn)象發(fā)生，末期Ⅱ還出現(xiàn)多極分離現(xiàn)象。
　　 (3)以玉米總基因組DNA為探針進(jìn)行單色基因組原位雜交分析MDT的遺傳組成結(jié)果表明,9條黃色雜交信號(hào)的染色體為玉米染色體，30條紅色熒光信號(hào)的染色體來(lái)源于四倍體多年生大芻草。
　　 (4)對(duì)MD

6、T與玉米和四倍體多年生大芻草的回交后代進(jìn)行了初步分析,MDT與玉米雜交后代植株性狀趨向玉米，它們的染色體數(shù)目為29、30、31，其中30條的頻率較高，花粉可育率、結(jié)實(shí)率、穗行數(shù)等性狀與MDT相比都有逐漸提高的趨勢(shì)；MDT與四倍體多年生大芻草雜交后代植株表型與MDT類似，但分蘗數(shù)較MDT減少，植株生長(zhǎng)繁茂，持綠期長(zhǎng)，整個(gè)生育周期均有新的分蘗生成，雌雄穗特性與MDT近似，它們的體細(xì)胞染色體數(shù)目以39或40條的頻率較高。
　　 (5)