左欠欠,洪 宇,林珊珊,許競(jìng)生,曹 毅
(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院園藝系,廣東佛山528225)
茄子(Solanum melongena L.)起源于亞洲東南部熱帶地區(qū),最早馴化地為古印度[1]。作為重要的茄果類蔬菜,茄子在我國品種繁多,一般認(rèn)為中國是茄子第二起源地[2]。秋茄是佛山市南海區(qū)鹽步鎮(zhèn)的特色蔬菜品種,它的特點(diǎn)是皮薄、細(xì)長(zhǎng)、顏色青綠[3],是長(zhǎng)茄類當(dāng)中的一個(gè)中晚熟品種。
有關(guān)茄屬的細(xì)胞學(xué)研究多集中于栽培茄與野生茄染色體的比較,對(duì)于栽培茄體細(xì)胞染色體核型的報(bào)道相對(duì)較少[4]。本試驗(yàn)針對(duì)3個(gè)秋茄品種開展細(xì)胞學(xué)研究,為茄子的起源與演化提供基礎(chǔ)細(xì)胞學(xué)資料,同時(shí)為秋茄的良種繁育工作打下基礎(chǔ)。
供試材料均為生產(chǎn)上應(yīng)用品種,翡翠綠茄(Solanum melongena L.cv.Feicui)由廣州蔬菜研究所育成,果實(shí)長(zhǎng)棒形,果皮綠色,果肉綠白色、緊密。佛源秋茄(Solanum melongena L.cv.Foyuan)由佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院育成,果實(shí)長(zhǎng)棒型,果色青綠,果肉淡綠,品質(zhì)佳。益豐龍芽(Solanum melongena L.cv.Yifeng)為清遠(yuǎn)市清蔬種子公司出品,果實(shí)直棒狀,果色青綠,品質(zhì)佳,可連續(xù)坐果。
用55°C溫水浸種6~8 h,再轉(zhuǎn)入放有雙層紗布的培養(yǎng)皿中,于28°C恒溫培養(yǎng)箱萌發(fā)。待根長(zhǎng)1 cm左右切取根尖,置于0.1%秋水仙堿水溶液預(yù)處理3 h,轉(zhuǎn)入卡諾固定液(無水乙醇與冰醋酸按3∶1配比)固定2 h,然后用1 M鹽酸于37°C水浴解離45 min,改良苯酚品紅染色2 h以上,常規(guī)壓片觀察并拍照。核型分析在有絲分裂中期染色體顯微照片上進(jìn)行,參考李懋學(xué)等人的方法[5],按照Levan的方法[6]進(jìn)行描述,如表1所示。核型分類按照Stebbins[7]的標(biāo)準(zhǔn),如表2所示。
表1 著絲點(diǎn)位置命名
表2 核型分類
在顯微鏡下選取數(shù)目完整、較清晰、重疊少、染色體特征明顯的細(xì)胞,結(jié)果表明3個(gè)秋茄品種的體細(xì)胞染色體數(shù)目均為2n=24,如圖1所示。其核型如圖2所示,未發(fā)現(xiàn)多倍體和非整倍現(xiàn)象。
圖1 3個(gè)秋茄品種有絲分裂中期染色體
圖2 3個(gè)秋茄品種染色體核型
(1)益豐龍芽。益豐龍芽染色體參數(shù)如表3所示。
表3 益豐龍芽染色體參數(shù)
由表3可知,1)益豐龍芽的核型為2n=2x=24=18m+6sm,除了2、5和8號(hào)為近中部著絲點(diǎn)染色體外,其余全為中部著絲點(diǎn)染色體,無具隨體染色體。近中部著絲點(diǎn)染色體的臂比值變化范圍為1.85~2.40,中部著絲點(diǎn)染色體的臂比值變化范圍為1.36~1.64。染色體相對(duì)長(zhǎng)度變化范圍為3.02%~5.46%,相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)變化范圍為0.73~1.32,全組染色體平均相對(duì)長(zhǎng)度為4.19%。2)益豐龍芽染色體相對(duì)長(zhǎng)度的組成為2n=2L+10M2+10M1+2S,益豐龍芽最長(zhǎng)和最短染色體長(zhǎng)度比值小于2∶1,為1.80,臂比值變化范圍為1.27~2.40,臂比值大于2∶1的染色體占染色體總數(shù)的12.66%。
由此可知,益豐龍芽染色體核型較對(duì)稱,為2A型。
(2)翡翠綠茄。翡翠綠茄染色體參數(shù)如表4所示。
表4 翡翠綠茄染色體參數(shù)
由表4可知,1)翡翠綠茄的核型為2n=2x=24=18m+6sm,除了5、7和11號(hào)為近中部著絲點(diǎn)染色體外,其余全為中部著絲點(diǎn)染色體,無具隨體染色體。近中部著絲點(diǎn)染色體臂比值變化范圍為1.75~1.80,中部著絲點(diǎn)染色體臂比值變化范圍為1.09~1.69。染色體相對(duì)長(zhǎng)度變化范圍為3.23%~6.13%,相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)變化范圍為0.71~1.35,全組染色體平均相對(duì)長(zhǎng)度為4.53%。2)翡翠綠茄染色體相對(duì)長(zhǎng)度的組成為2n=2L+10M2+8M1+4S,翡翠綠茄最長(zhǎng)和最短染色體長(zhǎng)度的比值小于 2∶1,為1.90,臂比值變化范圍為1.09~1.80,無染色體臂比值大于 2∶1。
由此可知,翡翠綠茄染色體核型較對(duì)稱,為1A型。
(3)佛源秋茄。佛源秋茄染色體參數(shù)如表5所示。
表5 佛源秋茄染色體參數(shù)
由表5可知,1)佛源秋茄的核型為2n=2x=24=20m+4sm,除了4和8號(hào)為近中部著絲點(diǎn)染色體外,其余全為中部著絲點(diǎn)染色體,無具隨體染色體,近中部著絲點(diǎn)染色體臂比值變化范圍為1.73~1.85,中部著絲點(diǎn)染色體臂比值變化范圍為1.18~1.66。染色體相對(duì)長(zhǎng)度變化范圍為3.13%~5.20%,相對(duì)長(zhǎng)度系數(shù)變化范圍為0.72~1.20,全組染色體平均相對(duì)長(zhǎng)度為4.34%。2)佛源秋茄染色體相對(duì)長(zhǎng)度的組成為2n=16M2+6M1+2S,最長(zhǎng)和最短染色體長(zhǎng)度的比值小于 2∶1,為1.66,臂比值變化范圍為1.18~1.85,無染色體臂比值大于 2∶1。
由此可知,佛源秋茄染色體核型較對(duì)稱,為1A型。
染色體是基因的載體,其數(shù)目與結(jié)構(gòu)的改變直接影響生物的性狀和生命活動(dòng)。Stebbins[7]將染色體核型按對(duì)稱性程度的高低分為12種類型,并認(rèn)為生物在進(jìn)化過程中染色體核型是由對(duì)稱向非對(duì)稱演化。本試驗(yàn)中3個(gè)供試秋茄品種染色體數(shù)目一致,均為2n=2x=24,表明它們具有共同的染色體基數(shù)(x=12)和較高的遺傳穩(wěn)定性。
吳世斌等[8]報(bào)道了茄子栽培品種的外部形態(tài)不同,其染色體核型也有一定的差異。本研究中3個(gè)秋茄品種染色體核型出現(xiàn)差異,其中益豐龍芽為2A型,翡翠綠茄和佛源秋茄為1A型。從進(jìn)化角度來看,益豐龍芽具有較不對(duì)稱的核型,其進(jìn)化水平最高。詹園鳳[4]認(rèn)為在栽培實(shí)踐中,引種方法、栽培技術(shù)以及環(huán)境因素等均會(huì)導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生變異。田間生物學(xué)觀察表明,翡翠綠茄和佛源秋茄果實(shí)均為長(zhǎng)棒形,果身微彎,而益豐龍芽果實(shí)為直棒形。這種外部形態(tài)的微小差異很可能與植物染色體結(jié)構(gòu)的微小變異有關(guān)。
作為一種重要蔬菜,茄子急需豐富的細(xì)胞學(xué)資料,這是下一步工作如多倍體育種的基礎(chǔ)。深入研究將建立在大量取樣的基礎(chǔ)上,同時(shí)結(jié)合一些分子手段來開展。
佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2020年3期