3种佛山地方秋茄品种的核型分析
2020-07-25左欠欠林珊珊许竞生
左欠欠,洪 宇,林珊珊,许竞生,曹 毅
(佛山科学技术学院园艺系,广东佛山528225)
茄子(Solanum melongena L.)起源于亚洲东南部热带地区,最早驯化地为古印度[1]。作为重要的茄果类蔬菜,茄子在我国品种繁多,一般认为中国是茄子第二起源地[2]。秋茄是佛山市南海区盐步镇的特色蔬菜品种,它的特点是皮薄、细长、颜色青绿[3],是长茄类当中的一个中晚熟品种。
有关茄属的细胞学研究多集中于栽培茄与野生茄染色体的比较,对于栽培茄体细胞染色体核型的报道相对较少[4]。本试验针对3个秋茄品种开展细胞学研究,为茄子的起源与演化提供基础细胞学资料,同时为秋茄的良种繁育工作打下基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料均为生产上应用品种,翡翠绿茄(Solanum melongena L.cv.Feicui)由广州蔬菜研究所育成,果实长棒形,果皮绿色,果肉绿白色、紧密。佛源秋茄(Solanum melongena L.cv.Foyuan)由佛山科学技术学院育成,果实长棒型,果色青绿,果肉淡绿,品质佳。益丰龙芽(Solanum melongena L.cv.Yifeng)为清远市清蔬种子公司出品,果实直棒状,果色青绿,品质佳,可连续坐果。
1.2 方法
用55°C温水浸种6~8 h,再转入放有双层纱布的培养皿中,于28°C恒温培养箱萌发。待根长1 cm左右切取根尖,置于0.1%秋水仙碱水溶液预处理3 h,转入卡诺固定液(无水乙醇与冰醋酸按3∶1配比)固定2 h,然后用1 M盐酸于37°C水浴解离45 min,改良苯酚品红染色2 h以上,常规压片观察并拍照。核型分析在有丝分裂中期染色体显微照片上进行,参考李懋学等人的方法[5],按照Levan的方法[6]进行描述,如表1所示。核型分类按照Stebbins[7]的标准,如表2所示。
表1 着丝点位置命名
表2 核型分类
2 结果与分析
在显微镜下选取数目完整、较清晰、重叠少、染色体特征明显的细胞,结果表明3个秋茄品种的体细胞染色体数目均为2n=24,如图1所示。其核型如图2所示,未发现多倍体和非整倍现象。
图1 3个秋茄品种有丝分裂中期染色体
图2 3个秋茄品种染色体核型
(1)益丰龙芽。益丰龙芽染色体参数如表3所示。
表3 益丰龙芽染色体参数
由表3可知,1)益丰龙芽的核型为2n=2x=24=18m+6sm,除了2、5和8号为近中部着丝点染色体外,其余全为中部着丝点染色体,无具随体染色体。近中部着丝点染色体的臂比值变化范围为1.85~2.40,中部着丝点染色体的臂比值变化范围为1.36~1.64。染色体相对长度变化范围为3.02%~5.46%,相对长度系数变化范围为0.73~1.32,全组染色体平均相对长度为4.19%。2)益丰龙芽染色体相对长度的组成为2n=2L+10M2+10M1+2S,益丰龙芽最长和最短染色体长度比值小于2∶1,为1.80,臂比值变化范围为1.27~2.40,臂比值大于2∶1的染色体占染色体总数的12.66%。
由此可知,益丰龙芽染色体核型较对称,为2A型。
(2)翡翠绿茄。翡翠绿茄染色体参数如表4所示。
表4 翡翠绿茄染色体参数
由表4可知,1)翡翠绿茄的核型为2n=2x=24=18m+6sm,除了5、7和11号为近中部着丝点染色体外,其余全为中部着丝点染色体,无具随体染色体。近中部着丝点染色体臂比值变化范围为1.75~1.80,中部着丝点染色体臂比值变化范围为1.09~1.69。染色体相对长度变化范围为3.23%~6.13%,相对长度系数变化范围为0.71~1.35,全组染色体平均相对长度为4.53%。2)翡翠绿茄染色体相对长度的组成为2n=2L+10M2+8M1+4S,翡翠绿茄最长和最短染色体长度的比值小于 2∶1,为1.90,臂比值变化范围为1.09~1.80,无染色体臂比值大于 2∶1。
由此可知,翡翠绿茄染色体核型较对称,为1A型。
(3)佛源秋茄。佛源秋茄染色体参数如表5所示。
表5 佛源秋茄染色体参数
由表5可知,1)佛源秋茄的核型为2n=2x=24=20m+4sm,除了4和8号为近中部着丝点染色体外,其余全为中部着丝点染色体,无具随体染色体,近中部着丝点染色体臂比值变化范围为1.73~1.85,中部着丝点染色体臂比值变化范围为1.18~1.66。染色体相对长度变化范围为3.13%~5.20%,相对长度系数变化范围为0.72~1.20,全组染色体平均相对长度为4.34%。2)佛源秋茄染色体相对长度的组成为2n=16M2+6M1+2S,最长和最短染色体长度的比值小于 2∶1,为1.66,臂比值变化范围为1.18~1.85,无染色体臂比值大于 2∶1。
由此可知,佛源秋茄染色体核型较对称,为1A型。
3 结论与讨论
染色体是基因的载体,其数目与结构的改变直接影响生物的性状和生命活动。Stebbins[7]将染色体核型按对称性程度的高低分为12种类型,并认为生物在进化过程中染色体核型是由对称向非对称演化。本试验中3个供试秋茄品种染色体数目一致,均为2n=2x=24,表明它们具有共同的染色体基数(x=12)和较高的遗传稳定性。
吴世斌等[8]报道了茄子栽培品种的外部形态不同,其染色体核型也有一定的差异。本研究中3个秋茄品种染色体核型出现差异,其中益丰龙芽为2A型,翡翠绿茄和佛源秋茄为1A型。从进化角度来看,益丰龙芽具有较不对称的核型,其进化水平最高。詹园凤[4]认为在栽培实践中,引种方法、栽培技术以及环境因素等均会导致染色体的结构发生变异。田间生物学观察表明,翡翠绿茄和佛源秋茄果实均为长棒形,果身微弯,而益丰龙芽果实为直棒形。这种外部形态的微小差异很可能与植物染色体结构的微小变异有关。
作为一种重要蔬菜,茄子急需丰富的细胞学资料,这是下一步工作如多倍体育种的基础。深入研究将建立在大量取样的基础上,同时结合一些分子手段来开展。