鹿 萍
(赤峰学院 医学院,内蒙古 赤峰 024000)
菘蓝的染色体制片技术及核型研究
鹿 萍
(赤峰学院 医学院,内蒙古 赤峰 024000)
目的:建立板蓝根染色体制片技术及核型分析方法,以解决生产中品种混乱、品种鉴定的实际问题.方法:以菘蓝种子萌发后的根尖细胞为材料,用不同预处理方法制备染色体标本,选择一种较易制备理想的染色体标本的方法,并利用这些染色体标本对二倍体与四倍体染色体进行了核型分析.结果:确定了菘蓝染色体的制片方法,获得了二倍体、四倍体染色体图片,通过分析二倍体染色体数为14条,核型为公式为2n=2x=14=14m,四倍体染色体数为28条,核型公式为4n=4x=28=28m.
菘蓝;染色体制片技术;核型研究
十字花科植物菘蓝(Isatis indigotica)的根称为板蓝根(Radix Isatidis),板蓝根药理作用具有抗菌抗病毒,抗钩端螺旋体及解毒作用.临床应用可治流行性感冒,预防流行性腮腺炎,治肝硬化,治肝炎等作用.目前,在生产中,板蓝根品种较为混乱,加上药材生产基地间的频繁引种,使药材生产者对板蓝根的品种难以确定,直接影响了板蓝根药材质量的稳定,以及生产规范化的进行.因此,建立简便的品种鉴定方法具有重要意义.同时,在对菘蓝进行细胞遗传学研究和育种过程中,也常常需要进行染色体检查.染色体计数可以揭示物种的基本种性.对于双亲染色体不等的种间杂种,染色体计数还可以被直接用来判断杂种的真实性.
试验材料为二倍体种安国菘蓝和四倍体种安国菘蓝的种子.
1.2.1 催芽 在培养皿内铺上两层滤纸,在湿润的条件下将种子培养萌根,在30℃左右的温度下,待萌发后根长0.5—1.5cm时,保留根尖切下约0.5cm左右的一段作为材料.
1.2.2 预处理 (Ⅰ)将材料置于暗处的敞口培养皿中,用冰水混合物刚浸没材料,处理12h以上;(Ⅱ)在18℃的恒温振荡器(THZ-C)中,用现配的0.002mol.L-1的8-羟基喹啉刚浸没敞口培养皿里的材料,黑暗下振荡,30次/min,处理1-4h.在早晨8:00~9:00之间切取根尖和卷须,设计四种预处理.a、对照,不预处理.b、(Ⅰ);c、(Ⅱ);d、(Ⅰ)+(Ⅱ).
1.2.3 固定 将经过预处理的材料用蒸馏水洗去残液,用现配的Carnoy’sⅠ固定液(无水酒精的体积:冰醋酸体积=3:1)和改良Carnoy’sⅡ固定液(无水酒精:氯仿:冰醋酸=5:2:3)于低温暗处固定材料12h以上,然后转入70%酒精中,冰箱中保存备用.
1.2.4 解离 用1mol/LHCl在电热恒温水箱(HH8型)中于严格的60℃下解离.比较5-6min和10-15min两种时间的解离效果.材料经解离后,用蒸馏水洗涤数次,将材料中的酸洗净,以便染色.
1.2.5 染色压片 先用Schiff’s试剂(脱色的碱性品红)于室温下暗处染色1h再用1%醋酸洋红复染,微烤,敲片、压片.
1.2.6 镜检与摄影 OLYMPUS显微成像系统镜检(BH-2)%照相.先用低倍镜寻找30个分裂相良好的细胞,确定处于不同分裂时期的细胞百分率,然后用高倍镜仔细观察各时期染色体的行为和特征.
根据处理效果,发现以低温和化学药剂结合的处理对于根尖是效果最佳,中期分生细胞的比例高达10~15%,仅低温处理与不处理的几乎没有区别,分裂指数都界于1%~5%,两种固定液对根尖的作用等效.对于解离过程超过10min,则容易出现染色体松软膨化现象(表1).
二倍体核型模式图见图1:2,核型图见图2:1,核型分析结果见表2.
表1 对菘蓝根尖进行的不同处理及其效果的比较
表2 核型分析结果
根据上述图、表分析,菘蓝二倍体染色体的组型公式为:2n=2x=14=14m,全组染色体总长度为12.61μm,染色体长度变异范围为1.25-2.15μm,全为小染色体.属4A类核型.
四倍体核型模式图见图1,核型图见图2,核型分析结果见表2.
由上述图、表可知菘蓝二倍体染色体组型公式为:4n=4x=28=28m,全组染色体总长度为23.96μm,染色体长度变异范围为1.16-2.62μm,全为小染色体.属4A类核型.
图1 核型模式图
(1)菘蓝染色体很小,因此,在测量长臂和短臂时,难以确定长、短臂的分解线,只有制作染色体分散、染色体分开,而着丝粒未分开的染色体标本,并把染色体相片尽量放大,才能较准确的确定着丝点的位置,使数据可靠.
(2)本实验最终确立的卷须制片流程为:取新萌发的根尖1-3cm,在通气性良好的器皿中用冰水混合物暗处处理12h以上,然后于18℃下用8-羟基喹啉遮光处理2-4h,用Carony’s II固定液固定24h(随后可以转到70%酒精中冰箱中保存备用),经1mol.L-1HCl于严格60℃下解离10-20min后,切取根尖1.5-3mm的分生区,用Schiff试剂于阴凉处遮光染色1h,再用1%醋酸洋红滴染、微烤、敲片、压片、镜检和照相.
(3)最后确立了四倍体菘蓝为28条染色体,为二倍体加倍.
图2 核型图
〔1〕肖成汉,赵建伟,何凤仙.3种十字花科植物的核型研究[J].武汉植物学研究,1995,13(3):283-286.
〔2〕肖成汉,何凤仙.三大类型油菜染色体制片技术及其组型的初步分析[J].中国油料,1985(1):11-14.
〔3〕李懋学,陈瑞阳.关于植物核型分析的标准化问题[J].武汉植物学研究,1985,3(4):297-302.
〔4〕兰泽蘧,朱毅,柳至慎.油菜染色体观察方法[J].中国油料,1985(3):71-73.
〔5〕卢龙斗,常重杰.遗传学实验技术[A].合肥:中国科学技术大学出版社,1996:15-20.
〔6〕朱徵.植物染色体及染色体技术[A].北京:科学出版社,1982:145-159.
〔7〕Dane,F.,1991,Cytogeneticsin genusCucumis.In:T.Tsuchiya&P.K.Gupta(Eds.)Chromosome engineering in plants.Genetics,Breeding,and Evolution.Amsterdam,Elsevier,Part B:201-214.
〔8〕季道藩.遗传学实验[A].北京:中国农业出版社,1992:3-6.
R285.5
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1673-260X(2010)01-0022-03