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摘 要:对龙桑1号性状进行调查研究基础上,采用去壁低渗法对其进行染色体倍性分析,发现龙桑1号具有染色体数为28和42的细胞,据此推断龙桑1号是四倍和六倍的混倍体。
关键词:龙桑1号;染色体;混倍体
中图分类号:S888.3
文献标识码:A
前言
桑树是蔷薇目( Rosales)桑科(Moraceae)桑属(Morus spp.L.)多年生木本植物,在我国有广泛的分布。龙桑1号由黑龙江省蚕业研究所以引进的朝鲜秋雨桑为选育基础,采用自然变异与系统育种等方法选育而成。1986年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定并命名。目前,龙桑1号在黑龙江地区广泛用于桑蚕养殖、果桑采摘以及防风固沙等。本研究对抗寒桑树资源的发掘和创新利用具有重要意义。
本研究对龙桑1号性状进行调查研究基础上,采用去壁低渗法对其叶片制作染色体玻片标本,在显微镜下观察染色体数量,进行染色体倍性分析。
1龙桑1号性状调查
1.1特征
龙桑1号树型开展,发条数多,枝条粗长,稍弯曲,木质坚硬,髓部较小,皮色棕褐色。冬芽饱满正三角形,尖离枝条,棕褐色,副芽小而少。叶心长脏形,叶色深绿,叶尖短尾状,叶缘钝齿,叶基心形,叶长18cm,叶幅15cm,叶肉较厚。叶面稍平而光滑,富有光泽,叶片向上斜伸,叶序1/3。雌雄同株,花穗较多,椹紫黑色,味甜酸。
1.2特性
哈尔滨栽培,发芽期5月15日左右,开叶期5月21日左右,发芽率86.11%,属中生早熟品种,春季公斤叶片数375片;秋季公斤叶片数235片,桑叶成熟快,硬化早。桑果成熟期6月中旬~7月中旬。
1.3产量、品质、抗逆性
产叶量高,叶质较优,公斤叶片数400片左右,每667m2产叶量800kg,每667m2产桑果1000kg。据黑龙江省桑树新品种区域性试验结果:产茧量、茧层量分别高于对照品种秋雨15%;30%;31%;万头蚕茧层量、五龄蚕担桑产茧量、万头蚕产丝量、五龄担桑产丝量分别高于对品照种秋雨12%;13%;11%;14%。抗褐斑病、细菌病能力强,明显优于对照品种秋雨。较耐盐碱。
1.4栽培特点
1.4.1叶用桑园
每667m2栽1200株,规格1.4m×0.4m,即隔垄栽植,低、中干树型养成,前两年可间作矮棵作物,每667m2留条数2万根左右。春施农家肥2t,6月底施尿素15~20kg,全年三铲二趟。建园当年即可少量养蚕,第2年即可达到丰产期,生长期30年以上。
1.4.2果用桑园
每667m2栽222株,株行距1.5m×2m,中于或乔木树型养成,幼龄期可间作矮棵作物。春施农家肥2t,6月底施高氮复合肥(N、P、K比例5:3:4)15~20kg。全年三铲二趟。第2年即可见果,第3年可有少量挂果,第4年达到丰产期。生长丰产期30年以上。
2染色体倍性测定
2.1 材料
供试材料龙桑1号,来源于哈尔滨市双城区五家镇黑龙江省蚕桑种质资源中心。
2.2染色体制片
选取龙桑1号越冬枝条,24℃条件下水培扦插,剪取冬芽萌发长出的嫩叶,采用低渗去壁法[1,2]制片。将嫩叶于0.002mol/L 8-羟基喹啉溶液中避光预处理
基金项目:黑龙江省茧丝绸发展专项(黑商函[2016] 958号)2h,水洗后用卡诺固定液(甲醇与冰醋酸的体积比为3:1)于4℃下固定24h,转入浓度为0.067mol/L的KC1溶液中室温条件下进行前低渗处理0.5h;用混合酶液(2.5%纤维素酶活力≥1000U/g)30℃酶解3.5h;转入蒸馏水中后低渗处理0.5h;吸干蒸馏水后,將材料捣碎,加入固定液用悬滴法制片;干燥后加入Giemsa染液染色过夜后洗片、封片,用于染色体观察[3,4]。
2.3染色体观察及数目的确定
将染色体制片在Leica DM2500显微镜(徕卡显微系统贸易有限公司)下进行观察。根据李懋学等提出的染色体核型分析标准,确定在供试桑树种质材料50个染色体分散良好且着丝点清晰的分裂中期细胞中,85%以上的细胞具有恒定一致的染色体数目,即可认为是其体细胞染色体数目[4,5]。
2.4染色体数目观测结果
选取制片中染色体分散良好、染色深度适中、着丝点清晰的细胞进行染色体数目统计。龙桑1号细胞中检测到染色体数目28和42,2n=4X=28 and2n=6X=42。
2.5讨论
桑树染色体基数一直为桑属植物细胞学研究热点。早在1909年,日本学者田原正人确定桑树的染色体基数是X=14。1948年,Janaki[6]对黑桑种(Morusnigra Linn)起源的研究也推测桑树的染色体组基数是14。随着桑树细胞学研究的推进,近年来西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室工作团队对川桑和其他桑树品种细胞染色体数目的大量研究,有理由证明桑树的染色体基数可能为7[3,4,7]。龙桑1号是20世纪80年代在朝鲜秋雨桑中发现自然变异单株,经过多年系统培育而成。以前鉴定认为龙桑1号是自然六倍体,但本研究在龙桑1号细胞中检测到染色体数目28和42,因此,推断龙桑1号染色体是四倍和六倍的混倍体。龙桑1号是自然变异品种,是如何形成混倍体的值得进一步深入研究。
参考文献:
[1]陈瑞阳.植物有丝分裂染色体标本制作的新方法[J].植物学报,1979,20(3):297-298.
[2]陈瑞阳,宋文芹,李秀兰.植物染色体标本制备的去壁、低渗法及其在细胞遗传学中的意义[J].遗传学报,1982,9(2):151-159.
[3]轩亚辉,李杨,王圣,等.川桑的种子萌发及染色体核型鉴定[J].蚕业科学,2014,40(6):957-960.
[4]李杨,杜伟,杨光伟,等.2份蒙桑和长穗桑野生种质资源的染色体数目观察[J].蚕业科学,2014,40(6):961-964.
[5]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,1 985,3(4):297-302.
[6] Janaki A E.The origin of black mulberry[J].J R HorticSoc,1948(73):117-120.
[7]李杨,轩亚辉,王圣,等.滇桑(Morus yunnanensis)的染色体核型分析[J].蚕业科学,2014,40(2):187-190.
作者简介:叶青雷(1981-),男,山东省临邑县,硕士研究生,高级农艺师,研究方向:蔬菜果树。
关键词:龙桑1号;染色体;混倍体
中图分类号:S888.3
文献标识码:A
前言
桑树是蔷薇目( Rosales)桑科(Moraceae)桑属(Morus spp.L.)多年生木本植物,在我国有广泛的分布。龙桑1号由黑龙江省蚕业研究所以引进的朝鲜秋雨桑为选育基础,采用自然变异与系统育种等方法选育而成。1986年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定并命名。目前,龙桑1号在黑龙江地区广泛用于桑蚕养殖、果桑采摘以及防风固沙等。本研究对抗寒桑树资源的发掘和创新利用具有重要意义。
本研究对龙桑1号性状进行调查研究基础上,采用去壁低渗法对其叶片制作染色体玻片标本,在显微镜下观察染色体数量,进行染色体倍性分析。
1龙桑1号性状调查
1.1特征
龙桑1号树型开展,发条数多,枝条粗长,稍弯曲,木质坚硬,髓部较小,皮色棕褐色。冬芽饱满正三角形,尖离枝条,棕褐色,副芽小而少。叶心长脏形,叶色深绿,叶尖短尾状,叶缘钝齿,叶基心形,叶长18cm,叶幅15cm,叶肉较厚。叶面稍平而光滑,富有光泽,叶片向上斜伸,叶序1/3。雌雄同株,花穗较多,椹紫黑色,味甜酸。
1.2特性
哈尔滨栽培,发芽期5月15日左右,开叶期5月21日左右,发芽率86.11%,属中生早熟品种,春季公斤叶片数375片;秋季公斤叶片数235片,桑叶成熟快,硬化早。桑果成熟期6月中旬~7月中旬。
1.3产量、品质、抗逆性
产叶量高,叶质较优,公斤叶片数400片左右,每667m2产叶量800kg,每667m2产桑果1000kg。据黑龙江省桑树新品种区域性试验结果:产茧量、茧层量分别高于对照品种秋雨15%;30%;31%;万头蚕茧层量、五龄蚕担桑产茧量、万头蚕产丝量、五龄担桑产丝量分别高于对品照种秋雨12%;13%;11%;14%。抗褐斑病、细菌病能力强,明显优于对照品种秋雨。较耐盐碱。
1.4栽培特点
1.4.1叶用桑园
每667m2栽1200株,规格1.4m×0.4m,即隔垄栽植,低、中干树型养成,前两年可间作矮棵作物,每667m2留条数2万根左右。春施农家肥2t,6月底施尿素15~20kg,全年三铲二趟。建园当年即可少量养蚕,第2年即可达到丰产期,生长期30年以上。
1.4.2果用桑园
每667m2栽222株,株行距1.5m×2m,中于或乔木树型养成,幼龄期可间作矮棵作物。春施农家肥2t,6月底施高氮复合肥(N、P、K比例5:3:4)15~20kg。全年三铲二趟。第2年即可见果,第3年可有少量挂果,第4年达到丰产期。生长丰产期30年以上。
2染色体倍性测定
2.1 材料
供试材料龙桑1号,来源于哈尔滨市双城区五家镇黑龙江省蚕桑种质资源中心。
2.2染色体制片
选取龙桑1号越冬枝条,24℃条件下水培扦插,剪取冬芽萌发长出的嫩叶,采用低渗去壁法[1,2]制片。将嫩叶于0.002mol/L 8-羟基喹啉溶液中避光预处理
基金项目:黑龙江省茧丝绸发展专项(黑商函[2016] 958号)2h,水洗后用卡诺固定液(甲醇与冰醋酸的体积比为3:1)于4℃下固定24h,转入浓度为0.067mol/L的KC1溶液中室温条件下进行前低渗处理0.5h;用混合酶液(2.5%纤维素酶活力≥1000U/g)30℃酶解3.5h;转入蒸馏水中后低渗处理0.5h;吸干蒸馏水后,將材料捣碎,加入固定液用悬滴法制片;干燥后加入Giemsa染液染色过夜后洗片、封片,用于染色体观察[3,4]。
2.3染色体观察及数目的确定
将染色体制片在Leica DM2500显微镜(徕卡显微系统贸易有限公司)下进行观察。根据李懋学等提出的染色体核型分析标准,确定在供试桑树种质材料50个染色体分散良好且着丝点清晰的分裂中期细胞中,85%以上的细胞具有恒定一致的染色体数目,即可认为是其体细胞染色体数目[4,5]。
2.4染色体数目观测结果
选取制片中染色体分散良好、染色深度适中、着丝点清晰的细胞进行染色体数目统计。龙桑1号细胞中检测到染色体数目28和42,2n=4X=28 and2n=6X=42。
2.5讨论
桑树染色体基数一直为桑属植物细胞学研究热点。早在1909年,日本学者田原正人确定桑树的染色体基数是X=14。1948年,Janaki[6]对黑桑种(Morusnigra Linn)起源的研究也推测桑树的染色体组基数是14。随着桑树细胞学研究的推进,近年来西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室工作团队对川桑和其他桑树品种细胞染色体数目的大量研究,有理由证明桑树的染色体基数可能为7[3,4,7]。龙桑1号是20世纪80年代在朝鲜秋雨桑中发现自然变异单株,经过多年系统培育而成。以前鉴定认为龙桑1号是自然六倍体,但本研究在龙桑1号细胞中检测到染色体数目28和42,因此,推断龙桑1号染色体是四倍和六倍的混倍体。龙桑1号是自然变异品种,是如何形成混倍体的值得进一步深入研究。
参考文献:
[1]陈瑞阳.植物有丝分裂染色体标本制作的新方法[J].植物学报,1979,20(3):297-298.
[2]陈瑞阳,宋文芹,李秀兰.植物染色体标本制备的去壁、低渗法及其在细胞遗传学中的意义[J].遗传学报,1982,9(2):151-159.
[3]轩亚辉,李杨,王圣,等.川桑的种子萌发及染色体核型鉴定[J].蚕业科学,2014,40(6):957-960.
[4]李杨,杜伟,杨光伟,等.2份蒙桑和长穗桑野生种质资源的染色体数目观察[J].蚕业科学,2014,40(6):961-964.
[5]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,1 985,3(4):297-302.
[6] Janaki A E.The origin of black mulberry[J].J R HorticSoc,1948(73):117-120.
[7]李杨,轩亚辉,王圣,等.滇桑(Morus yunnanensis)的染色体核型分析[J].蚕业科学,2014,40(2):187-190.
作者简介:叶青雷(1981-),男,山东省临邑县,硕士研究生,高级农艺师,研究方向:蔬菜果树。