林业科学  2008, Vol. 44 Issue (12): 147-150   PDF    
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王小蓉, 汤浩茹, 付华清, 钟必凤, 夏武峰, 唐海东, 邓群仙.
Wang Xiaorong, Tang Haoru, Fu Huaqing, Zhong Bifeng, Xia Wufeng, Tang Haidong, Deng Qunxian
15个引进树莓品种的核型
Karyotypes of 15 Introduced Bramble Cultivars (Rubus)
林业科学, 2008, 44(12): 147-150.
Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(12): 147-150.

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收稿日期:2008-01-04

作者相关文章

王小蓉
汤浩茹
付华清
钟必凤
夏武峰
唐海东
邓群仙

15个引进树莓品种的核型
王小蓉, 汤浩茹, 付华清, 钟必凤, 夏武峰, 唐海东, 邓群仙     
四川农业大学林学园艺学院 雅安 625014
关键词:树莓品种    染色体数目    倍性    核型    
Karyotypes of 15 Introduced Bramble Cultivars (Rubus)
Wang Xiaorong, Tang Haoru, Fu Huaqing, Zhong Bifeng, Xia Wufeng, Tang Haidong, Deng Qunxian     
College of Forestry and Horticulture, Sichuan Agricultural University Ya'an 625014
Abstract: To provide and accumulate cytological data for bramble breeding in China, karyotypes of 8 Raspberry cultivars and 7 Blackberry cultivars introduced from foreign countries were investigated in the article. The results showed that all the 15 bramble cuitivars were of euploids and no aeuploids were found. All the 8 Raspberry cultivars were found to have 14 chromosomes, and the karyotype formulae of 2n=2x=14=14m, 2n=2x=14=14m (2SAT) and 2n=2x=14=14m (4SAT) were found respectively in 4 cultivars of 'Algonquin', 'Reveille', 'Dinkum' and 'Ploana', 3 cultivars of 'Chilcotin', 'Nova', and 'Bristol', and cultivar of 'Chilliwack'. In the contrast, three various chromosome numbers of 28, 42 and 49 were found in the 7 Blackberry cultivars, their karyotypes formulae were as follows:2n=4x=28=28m for 'Arapaho', 'Shawnee' and 'Navaho'; 2n=6x=42=38m (6SAT) + 4sm for 'Ollalie'; and 2n=7x=49=49m for 'Black Butte', 'Boysen' and 'Kotata'. The karyotypes of all the bramble cultivars, except that of 'Ollalie', which was composed of metacentric chromosomes and submetacentric chromosomes and had a karyotype asymmetry type 2A, were composed of metacentric chromosome with type 1A asymmetry. Chromosome numbers of 9 bramble cultivars 'Algonquin', 'Chilcotin', 'Reveille', 'Chilliwack', 'Nova', 'Ploana', 'Dinkum', 'Bristol' and 'Black Butte' and karyotypes of 15 bramble cultivars were reported for the first time.
Key words: bramble cultivars (Rubus)    chromosome number    ploidy    karyotype    

悬钩子属(Rubus),又名树莓属,属于蔷薇科(Rosaceae)落叶稀常绿灌木、半灌木或多年生匍匐草本植物(曲泽洲等,1990)。该属植物中果实可食的用于园艺栽培生产的种类简称树莓或可食悬钩子,包含树莓种群(Raspberry)、黑莓种群(Blackberry)和露莓种群(Dewberry)的种类及其品种。曲泽洲等(1990)将有栽培利用价值、属于空心莓组(Sect. Idaeobatus)、果实成熟时易与花托分离的若干种类称为树莓种群;而将有栽培利用价值、属于悬钩子组(Sect. Rubus)、果实成熟时不易与花托分离且枝条直立性强的若干种类称为黑莓种群;有栽培利用价值、属于悬钩子组(Sect. Rubus)、果实成熟时不易与花托分离但枝条匍匐的若干种类称为露莓种群。树莓种群的品种根据其果实成熟时的颜色又可分为红树莓(Red raspberry)、黄树莓(Yellow raspberry)、黑树莓(Black raspberry)和紫树莓(Purple raspberry);根据其结果习性又可分为夏果型树莓(Floricane bearing raspberry)和秋果型树莓(Primocane bearing raspberry, 又称双季树莓)。树莓果实具有丰富的营养价值和独特的保健功能,是一类重要的小浆果资源(桂明珠等,2002),同时树莓植物具有较强的抗逆与抗病虫害特性以及较广的生态适应性,是一种极好的公路、城市和庭园地被植物(邵小明等,2004)。树莓在食用、药用以及环境保护等方面已引起了人们广泛的关注(李玲等,2006)。欧美等许多国家很重视树莓生产的发展。我国从20世纪80年代开始引种发展树莓,目前树莓栽培面积约2 000 hm2(代汉萍等,2007)。

发展生产,品种是关键。美国已育成了300多个树莓品种,这些品种至少含有来自50个以上的国家和地区的120多个野生悬钩子属种质的基因(Hummer et al., 1999; Hummer, 1996)。我国是悬钩子属植物的起源和分布中心,已报道的就有202种98变种(Li et al., 2002何顺志,2006),树莓野生资源丰富,但我国树莓生产中的栽培品种几乎都是由国外引进(王小蓉等,2006)。由于国外引进品种存在生态适应性问题(张庆霞,2004),我国从20世纪80年代便开始了野生树莓资源的调查、引种驯化与种质评价等,但目前已育成的树莓品种(系)只有7个,其中通过省级鉴定的4个品种中有3个是直接从国外引进品种中筛选而成。树莓野生资源种类和栽培品种的染色体数目、倍性和核型等细胞遗传学指标是树莓种质资源评价的重要内容和开发利用的重要依据。目前,虽然已有不少研究者对我国野生树莓资源的染色体数目和核型进行了大量研究(Naruhashi et al., 2002Thompson, 1997顾姻等,1996林盛华等,1994陈瑞阳,1993李秀兰等,1993Thompson et al., 1993),但是,还鲜见对引进的树莓品种核型的研究报道。本文对从国外引入的15个树莓品种核型进行研究,以期为我国开展树莓选育种工作和品种的鉴定提供细胞学依据。

1 材料与方法 1.1 材料

供试15个树莓品种系2004年11月从中国林业科学研究院引进,现栽种于四川农业大学教学科研园中,进行常规管理,其来源及系谱见表 1

表 1 15个引进树莓品种名称、来源及系谱 Tab.1 Names, sources and ancestrys of 15 introduced bramble cultivars (Rubus)
1.2 方法

2006年3—4月或10月,分别剪取以上材料3~5个节位的嫩梢或硬枝若干,扦插于塑料大棚以蛭石为基质的插床中,进行常规管理。待不定根长至1~2 cm时,取健壮插穗的正在生长的根尖,洗净后,用0.002 mol·L-18-羟基喹啉在0~4℃下预处理24 h,再用卡诺氏固定液将材料固定20~24 h后,用1 mol·L-1HCl在(60±1) ℃恒温下解离2~4 min,最后切取根尖,用改良苯酚品红染色后压片,奥林巴斯BX-51型显微镜观察,DP70摄像头拍照,CCD分析软件进行照片处理。每份材料10~20个根尖,染色体计数20~30个细胞,选取其中着丝粒清晰、有代表性的5个细胞进行核型分析,染色体相对长度、臂比及类型采用李懋学等(1985)植物染色体标准化的规定分析。按Levan等(1964)的分类法对染色体各项指标进行测量和命名。核型不对称系数(As.K)=全部染色体长臂之和/全部染色体总长度×100;核型分类按Stebbins(1971)的标准。

2 结果与分析 2.1 染色体数目与倍性

所研究的15个树莓品种均为整倍体,未见非整倍体。树莓种群的8个品种的染色体数目均为2n=2x=14,黑莓种群的7个品种中有3种不同的染色体数目和倍性,即‘Arapaho'、‘Navaho'和‘Shawnee'为2n=4x=28,‘Ollalie'为2n=6x=42,而‘Black Butte'、‘Boysen'和‘Kotata'为2n=7x=49。

2.2 核型

15个树莓品种的核型特征如表 2所示,其细胞有丝分裂中期染色体形态以及核型排列如图版Ⅰ所示。15个品种的染色体都较小,其长度在1.20~3.20 μm之间。除‘Ollalie'的核型由多数的中部着丝粒和少数的近中部着丝粒染色体构成,属于“2A”型核型外,其余的14个品种的核型均由中部着丝粒染色体构成,为“1A”型核型。此外,研究发现4个树莓种群的品种‘Chilcotin'、‘Bristol'和‘Nova'以及‘Chilliwack'分别有1对和2对染色体带有随体,黑莓种群的品种‘Ollalie'有3对染色体带有随体。

表 2 15个树莓品种的核型特征 Tab.2 Karyotype characteristics of 15 bramble cultivars (Rubus)
图版Ⅰ   Plate Ⅰ  
3 讨论

在所研究的15个品种中,‘Arapaho'、‘Navaho'、‘Shawnee'、‘Ollalie'、‘Boysen'和‘Kotata'6个品种的染色体数目与Thompson(1995)Meng等(1999)报道的数目一致,其余9个品种的染色体数目和所有品种的核型为首次报道。在所研究的15个品种中有4种不同的染色体数目和倍性,其中8个树莓种群品种均为二倍体,7个黑莓种群品种分别为四倍体、六倍体和七倍体,这反映了树莓不同栽培种群的品种染色体数目的差异。染色体数目的明显差异在一定程度上反映了树莓两大栽培种群较远的亲缘关系,这与李玲(2007)用RAPD以及王小蓉等(2007)依据花粉形态的聚类结果一致。此外,以上品种的核型也反映了同一种群的品种之间的亲缘关系。如核型指标差异较小的同属于红树莓的‘Algonquin'和‘Reveille'、双季红树莓的‘Ploana'和‘Dinkum'以及黑莓品种‘Arapaho'和‘Shawnee'在形态上也有较大的相似性,反映出同一栽培种群内品种之间较近的亲缘关系。以上结果为我国开展树莓杂交育种工作和品种的亲缘关系鉴定提供了细胞学依据。

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