甜瓜嫩芽叶尖的染色体计数新方法研究

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1、甜瓜嫩芽叶尖的染色体计数新方法研究易鼎杰梁国鲁*西南大学重庆市果树学重点实验室，重庆400716摘要：以甜瓜嫩芽叶尖为材料采用去壁-火焰干燥法进行染色体制片，发现叶尖制片要求与根尖基本一致。利用所确定的制片程序，从随机选取的27个叶尖样品中检测出两个四倍体，一个嵌合体。除根尖和卷须之外，用叶尖为材料进行染色体制片，为染色体小的葫芦科作物的细胞学研究提供新的方法，也为进一步开展甜瓜的倍性育种奠定细胞学基础。关键词：甜瓜叶尖染色体数目　甜瓜(CucumismeloL.)是栽培面积和产量均位于世界前十的重要水果[1],其果

2、实营养丰富,风味独特,清甜可口,深受消费者喜爱。关于甜瓜的研究已经相当深入，但主要集中在单个基因的研究[2]及分子标记领域[3、4]。然而，甜瓜的细胞学研究却相对较少，张永兵等[5]以甜瓜根尖为材料，得到了甜瓜的核型为2n=2x=24=14m+10st(2SAT)。由于甜瓜倍性育种的研究需要，建立一套快速、有效的检验甜瓜染色体数目的方法就显得尤为重要。良好的染色体制片受多种因素制约，由于甜瓜的染色体小，细胞质较浓厚，着色性能差等因素影响，很难获得形态清晰的染色体分裂相。本实验利用嫩芽叶尖为材料，采用去壁-火焰干燥法[

3、6]，通过摸索预处理时间和酶解时间对甜瓜染色体制片的影响，确立获得甜瓜染色体数目清晰的制片方法，为甜瓜的倍性育种提供必要的细胞遗传学依据。1材料与方法1.1实验材料本实验所用材料为白甜超雪一号甜瓜，购于郑州金阳光种子有限公司，选取经秋水仙素滴苗处理的五月龄甜瓜生长植株嫩芽叶尖为实验材料。1.2实验方法取样前一天，给甜瓜植株叶面喷足水，以刺激嫩芽旺盛生长，随机选取并标记22个嫩芽。上午8点左右，每个芽取1-2mm的嫩芽叶尖，用作实验材料。将叶尖置于敞口的Ep管中，室温下，用现配的0.002mol/L-1的8-羟基喹啉完

4、全浸没材料，暗处放置2.5h、3.0h和3.5h，中间每隔一小时摇动一次Ep管。用卡诺固定液（甲醇和冰醋酸体积比3：1）固定1h以上。固定后，三级水冲洗3遍，用纤维素酶-果胶酶混合酶液处理叶尖2h、2.5h和3h。吸去酶液，用三级水浸泡0.5h。吸干水，加入卡诺固定液，放置1h后，涂片、火焰干燥。用Giemsa染色液扣染3-4min后，冲洗掉染液，电吹风吹干后进行镜检并摄像。实验过程大约8h，加上镜检所需时间，一天就能得到甜瓜的染色体数目鉴定结果。2结果与分析通过实验确定预处理3.0h，酶解2.5h能得到染色体形态清

5、晰、分散均匀的分裂相。在27个叶尖材料中，检测出两个四倍体（图2）和一个嵌合体（图3），其余均为二倍体（图1）。叶尖作为染色体制片材料，在片子中会出现很多被着色的圆形或椭圆形颗粒，容易被误认为染色体，这些圆形颗粒是被固定液脱色再被着色的叶绿体，因为叶尖材料本身含有叶绿体，叶绿体中的染色质能被Giemsa染液着色所致。作者简介：易鼎杰，1983-，男，湖南衡阳人，硕士研究生，主要从事细胞遗传学研究。*通讯作者：梁国鲁，研究员，博士生导师。33讨论随着甜瓜多倍体育种的发展，甜瓜的染色体制片作为最具说服力的一种倍性鉴定方法

6、，被越来越多的育种学家所重视。根尖是核型分析最常用的材料,但对于一些植物而言则不一定适用。一般来说，凡是进行细胞分裂的分生器官、组织甚至单个细胞都可以进行染色体观察。因此,可利用其他材料来代替根尖材料进行核型分析。蔡华等[7]利用新生子叶对染色体较大的牡丹进行核型分析,陈劲枫和钱春桃[8]用卷须对黄瓜、菜豆和葡萄的染色体进行了计数。李懋学和张赞平[9]曾利用幼小花蕾对芍药和牡丹的染色体进行过研究，张红梅等[10]利用青花菜幼嫩雌蕊进行核型分析。本实验是在前人的基础上，摸索一套有效的方法以便快速的检验甜瓜染色体倍性。在

7、试验过程中，有三个因素尤为重要。即材料的选取、预处理时间、酶解时间。由于甜瓜嫩叶多茸毛，在叶尖处无毛或有很少的毛，所以选用叶尖作为材料可以减少茸毛对制片的干扰。预处理时间过短或过长对染色体的形态影响巨大，所以选取一个适宜的处理时间很重要，本实验采用处理3.0h。酶解时间过短，细胞壁分解不完全，制片时出现过多方形细胞；过长，细胞已解体，涂片时，染色体容易发生混淆或丢失，本实验采用酶解2.5h。图1二倍体（2n=2x=24）图2四倍体（2n=4x=48）图3嵌合体（2x+4x）参考文献：[1]FoodandAgricul

8、tureOrganizationoftheUnitedNations．YearbookProduction[M]．Roma，FAO，UnitedNations，1992：253-254．[2]GUISM，ROUSTANJP，DOGIMONTC，eta1．Melonbiotechnology[J]．Biotech．Gerie．Engin．Rev．