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中国的药用植物资源十分丰富,其研究和利用也有着悠久的历史。药用植物含有特殊的药用成分和一些农作物所不具有的抗耐病虫害、抗逆等优良的农艺性状。通过有性杂交、原生质体融合和转基因等途径将药用植物有利的遗传资源导入农作物之中已经在水稻、胡萝卜、葡萄、油菜等作物中得到尝试性研究和利用,其目的主要包括(1)利用药用植物的特殊抗耐性改良农作物,(2)将药用植物的药用化学成分导入农作物以改良品质性状,(3)利用农作物产量高、栽培容易等优点规模化生产珍稀药用植物的某些药用成分,同时对药用植物进行遗传研究。为此,我们对甘蓝型油菜(Brassica napus L.,2n=38)与菘蓝(Isatis indigotica Fort.,2n=14)进行了有性杂交,以期改良油菜抗病性和芸薹属植物的化学成分以创建出满足特殊需要的蔬菜、油料和饲料新材料。我们对杂种及其后代进行了形态学和细胞学观察,并利用基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)和扩增片段长度多态性(Amplified fragment length polymorphism,AFLP)方法进行了分析。主要结果为: 甘蓝型油菜与菘蓝杂交获得5个目标植株,通过细胞学观察表明其中4个植株为混倍体,体细胞染色体数目集中在25~29之间,同时伴有染色体数目为单倍体(2n=19)和染色体加倍的细胞(2n=50~60)出现。而另一个为单倍体(2n=19)。混倍体杂种植株的叶裂减少,花器变小,花粉育性降低。单倍体植株的株型矮小,叶片变小但叶型没有明显变化,花器变小,花粉育性降低。对混倍体植株BI-1和单倍体植株的花粉母细胞(Pollen mother cells,PMCs)减数分裂染色体行为观察发现,高频率出现染色体落后、染色体桥、染色体分裂周期不同步、不均等分离等异常染色体行为。并对混倍体杂种BI-1的无性系变异进行了分析,发现染色体数目为25、26的细胞比例呈明显下降趋势,而染色体数为29的细胞比例明显上升,其他染色体数目的细胞比例处于动态变化之中。 混倍体植株BI-1的GISH分析发现其携带有菘蓝的染色体片段,且不同的细胞中含有的菘蓝遗传物质的数量不同。AFLP分析表明混倍体BI-1含有8.79%的菘蓝特异带,12.38%的新增带和大量的甘蓝型油菜缺失带。在杂交获得的单倍体植株中也存在6.99%的特异带,17.47%的新增带和大量的缺失带。 对混倍体杂种F1与甘蓝型油菜回交所得的BCF1植株的染色体数目进行细胞学观察发现有约一半植株染色体己经稳定在2n=30~38,而另外的植株仍然为混倍体。