编号为031016-R的水稻—玉米(R998-Mf)杂交植物F2代核型分析.doc

编号为031016-R的水稻玉米（R998-Mf）杂交植物F2代核型分析 廖荣斌 袁燕 孟煜 陆妙康1 李尚志2 郭仲琛3 朱培坤4深圳市百绿生物科技有限公司（518020） 1. 复旦大学生命科学学院， 2.深圳市洪湖公园，3.中国科学院植物研究所，4.联系作者摘 要：本文是关于编号为031016-R的水稻玉米（R998-Mf）杂交植物的核型分析结果，核型公式为2n=2x=20=16m+4sm（2SAT），为了增强对比性，同时进行了本工作所用的供体水稻（R998）和受体玉米（Mf）的核型分析，该品种水稻核型公式为2n=2x=24=16m+8sm（2SAT），该品种玉米核型公式为2n=2x=20=16m（2SAT）+4sm。 关键词：水稻玉米，杂交植物，核型 水稻玉米（R998-Mf）是利用普通水稻品种R998作为供体，普通玉米品种Mf作为受体，通过植物无性自由杂交技术获得的杂交植物。本植物所结种子在外观上保持了玉米Mf的大部分性状。同时也表达了供体水稻的很多性状。本文对水稻、玉米和水稻玉米进行了核型分析比较，水稻玉米杂交植物与受体玉米在核型上有较大差别。 1 材料和方法 水稻玉米（R998-Mf）杂交植物及其种子由本文联系作者朱培坤提供。杂交材料取自编号为031016-R的水稻玉米杂交植物当代所结的种子发芽幼苗所取根尖，普通水稻品种R998和普通玉米品种Mf的根尖作为对照材料。在早上10:30-11:00取生长良好的植物新鲜幼嫩根尖，于0.2%秋水仙碱预处理3h左右，卡诺固定液固定2h，室温下浓HCL:CH3CH2OH(1:1)解离，用卡宝品红染色，常规压片，统计染色体数目并照相。选择20个染色体分散较好的有丝分裂中期的细胞进行计数，对其中的5个细胞进行长度测量。按照Stebbins（1）（1971）以及李懋学和陈瑞阳（2）（1985）的标准进行核型分析，染色体相对长度系数按照郭幸荣（3）（1972）的方法。本文染色体测量数据均采用数学软件处理，核型分析参照陈瑞阳等（4）著的染色体图谱（2003）。2 结果 染色体图象放大1000倍。图1左边为水稻（R998）的核型图，右边为其核型模式图；表1为水稻（R998）的核型分析数据。图2左边为玉米（Mf）的核型图，右边为其核型模式图；表2为玉米（Mf）的核型分析数据。 图3左边为水稻玉米（R998-Mf）的核型图，右边为其核型模式图；表3为水稻玉米（R998-Mf）的核型分析数据。3 讨论 由于水稻玉米杂交植物是以玉米作为受体，水稻作为供体的，因此它以玉米的性状为主，但从其植株形态和种子形态上看又表达某些水稻的性状，如植株的高矮，种子的形状等。水稻玉米杂交植物的染色体数目仍然保持玉米具有的10对染色体，但核型与普通玉米品种Mf的核型相比较，发生了一些变化。普通玉米品种Mf的核型公式为2n=2x=20=16m（2SAT）+4sm，为2A类型，即具有8对中部着丝粒，2对近中着丝粒染色体，最长染色体/最短染色体=1.82。杂交植物水稻玉米R998-Mf的核型公式为2n=2x=20=16m+4sm（2SAT），也为2A类型，即也具有8对中部着丝粒，2对近中着丝粒染色体，最长染色体/最短染色体=1.91。普通水稻R998核型公式为2n=2x=24=16m+8sm(2SAT)，为2B类型，它具有8对中部着丝粒，4对近中着丝粒染色体，最长染色体/最短染色体=2.12。水稻玉米杂交植物各对染色体的类型与普通玉米染色体相比较有一定的差异，4、6号染色体由玉米染色体的m类型变为sm类型，而3、7号染色体由玉米染色体的sm类型变为m类型。特别是水稻玉米6号染色体带有随体，它的臂比值与普通玉米带有随体的6号染色体臂比值相比，由1.274变化为1.868，推测是由于插入了一些基因片段所致。从水稻玉米整体核型上看，其核型不对称系数为58.93，高于受体玉米Mf的核型不对称系数58.1。推测在受体玉米Mf各对染色体上均插入了供体水稻R998的某些染色体片段。从水稻玉米R998-Mf杂交植物和普通玉米Mf染色体相对长度来看，水稻玉米R998-Mf杂交植物染色体相对长度整体高于普通玉米Mf染色体相对长度。例如，水稻玉米R998-Mf的1号染色体相对长度为13.974，略高于普通玉米Mf的1号染色体的相对长度13.198。其余各对染色体虽然相对长度高低不等，但从整体上看，杂交植物染色体相对长度较普通玉米有所增加。根据上述分析，可以得出水稻玉米R998-Mf杂交植物的染色体核型与普通玉米Mf的染色体核型有一定的差别，核型的不对称性有了一定的增加。由于杂交植物染色体分析材料取自水稻玉米杂交植物当代所结的种子发芽后的根尖，即F2代的根尖，很有可能，供体普通水稻R998的染色体进入受体普通玉米MF细胞后，在双受精的过程中，供体和受体的染色体在植物细胞内发生了杂交与重组，与受体普通玉米核型相比，水稻玉米杂交植物的核型发生了变化。进一步的深入研究，正在进行中。感谢： 香港科技大学生物系谢雍副教授，深圳市仙湖植物园张寿洲博士、李楠博士和李勇博士，深圳大学生物工程系胡章立副教授，中国科学院华南植物研究所段俊研究员和复旦大学生命科学学院卢宝荣教授分别对本工作给予的帮助。 参考文献 1、Stebbins GL，1971. Chromosomal evolution in higher plants. London，Edward Amold，1971，85-104 2、Li M-X（李懋学），Chen R-Y(陈瑞阳)，1985. A suggestion on the standardization of Karyotype analysis in plants. J Wuhan Bot Res（武汉植物研究），3：297-302 3、Kuo S-R(郭幸荣)，1972. Karyotype analysis of some Formosan gymnosperms. Taiw