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核DNA含量(Nuclear DNA Content)是植物体一个重要的特征,它通常与植物生理、生态、系统与进化有着密切的关系。竹子属于禾本科竹亚科,全球有88属1400多种,我国有34属534种,分布在长江流域及其以南各省,是我国重要的森林资源植物并且具有极其重要的经济价值。然而,目前关于竹子的遗传组成及核DNA含量信息非常缺失。本研究中,我们采用流式细胞术检测了88种木本竹子新鲜材料的核DNA含量,分析了所测各属属内及属间的变异,并且探讨了这些变异产生可能的原因。流式细胞术是进行核DNA含量检测的主要方法,然而需要新鲜材料才能进行可靠的核DNA含量的检测通常限制了流式细胞术的使用。本研究通过选取麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、筇竹(Chimonobambusa tumidissinoda)和毛花酸竹(Acidosasa purpurea)三种竹子作为样本材料,评价了硅胶快速脱水保存法和Sample protector试剂保存法两种保存方法及保存时间对竹子核DNA含量检测的影响。主要结果如下:
1)共检测了88种木本竹子的核DNA含量(2C-值),其中有84%是新的报道。并发现竹亚科中具最大基因组的竹种,那就是赤竹属的赤竹(Sasalongiligulata,1C=3.72pg)。
2)对所检测的8个热带竹子各属和16个温带竹子各属进行属间变异的分析后发现热带竹子各属的属内2C核DNA含量的均值普遍要小于温带竹子各属,温带竹子具有较少的染色体数却具有较高的2C-值可能是与温带竹子较为复杂的核型有关。
3)对检测的竹子各属进行属内变异的研究发现,属内变异未有超过2倍,表明各属物种C-值相对稳定。此外簕竹属(Bambusa)、悬竹属(Ampelocalamus)和箭竹属(Fargesia)中分别发现有吊丝单竹(Bambusa variostriata)、贵州悬竹(Ampelocalamus calcareus)和云南箭竹(Fargesiayunnanensis)三个种具有较特异的2C-值,引起了这三个属相对较大的属内变异。
4)本文选取了三种竹种样本麻竹、筇竹和毛花酸竹,评价了保存方法(硅胶保存法和Sample protector试剂保存法)和保存时间两种因素对使用流式细胞术检测竹子2C-值的影响。结果显示保存时间对样品CV值具有显著性影响,随着保存时间增加,样品CV值增大,检测结果质量降低。保存方法对样品2C-值的大小有影响,硅胶保存法会使2C-值检测结果增大,Sample protector试剂保存法会使2C-值检测结果变小。但是,与新鲜材料相比,这两种保存方法造成的差异在10%以内。