大菊品种的细胞分类学研究

论文摘要

菊花（Chrysanthemum xmorifolium Ramat.）品种变异丰富,其分类问题一直存在争议,特别是大菊品种分类始终没有统一的标准,给品种鉴定和生产应用带来了困难。细胞学研究方法可以在染色体水平给出植物体的基本遗传背景参数,是简单而有效的遗传鉴定方法,对栽培植物染色体核型参数的分析可以为栽培品种起源和演进的理论研究提供参考。因此,对菊花品种进行细胞分类学研究具有理论价值和实际意义。前人在研究中发现,大菊品种存在染色体水平的变异。本研究在前人研究的基础上,选择58个品种进行染色体核型参数分析,以期为大菊品种分类提供依据。本研究主要取得如下成果：1.建立了大菊品种染色体制片技术。以2个大菊品种的根尖为材料,以典型中期分裂相的数目、中期染色体的分散程度和聚缩程度、中期染色体的清晰性为衡量制片效果优劣的标准,通过对比两种不同预处理药剂、不同时间取材、不同预处理温度、不同预处理时间长短以及不同解离时间条件下的制片效果,得出如下结论：当根长至1cm左右时,在上午9：00-10：00之间取根,用饱和对二氯苯溶液在4℃条件下预处理4h,然后用卡诺固定液固定22-24h,用1mol/L的HC160℃下解离10min,能够得到数量较多、染色体分散良好、染色体形态清晰以及染色体长度适中的中期分裂相。2.利用上述根尖压片技术,观察所选择的58个大菊品种的中期染色体形态和数量,58个大菊品种的染色体核型参数表现出以下规律：（1）58个大菊品种的染色体数目分布在46-72之间,大多数为6倍体及其非整倍体,有少量7倍体、8倍体以及5倍体的非整倍体。（2）有随体染色体的品种占总数的40.74%,各品种随体最多达到4个,所有随体均位于短臂上,且都是端随体。（3）核型类型以2B型为主,2A、2C型较少；所有品种4种类型染色体的比例都符合中部着丝粒染色体（m）>亚中部着丝粒染色体（sm）>正中部着丝粒染色体（M）及亚端部着丝粒染色体（st）的规律。（4）各个品种的臂比均值和染色体相对长度方差的差异较大,而各个品种间的核型不对称系数分布十分一致。臂比均值与臂比方差2个参数之间有着很高的相关性。3.对比不同瓣型、不同花色以及中日品种之间的核型参数,得到以下主要结论：（1）对比不同瓣型品种的核型参数发现：从平瓣→匙瓣→管瓣→桂瓣,8倍体、7倍体和5倍体及其非整倍体有逐渐减少的趋势,6倍体及其非整倍体有逐渐增加的趋势,臂比均值这一参数的多样性逐渐增加；桂瓣类品种在臂比均值、核型不对称系数、臂比方差和染色体相对长度方差的多样性上比其他瓣型品种高。（2）不同花色品种间在各核型参数上的差异不如不同瓣型品种间的差异明显。（3）日本品种的各项核型参数都没有超出中国品种的范围。4.对58个大菊品种的核型参数进行Q聚类分析,结果表明：日本品种没有单独聚在一起；匙瓣和桂瓣类品种大多没有单独聚在一起,而是分别和平瓣和管瓣品种聚在一起；平瓣与管瓣类品种能够分开；花型十分相近的品种明显聚在一起,且聚在一起的品种在花部形态上能找到共性。5.对44个大菊品种的核型参数与部分表型数量性状进行相关性分析,结果表明：大菊品种各核型参数中,与染色体数目相关性高的形态学性状最多；花部性状和叶部性状较其他形态学性状来说,与核型参数之间有着较高的相关性。综上所述,本研究发现：不同菊花品种的各核型参数在品种间表现出了多样性变化,可以为菊花品种分类研究提供重要依据；从细胞学水平上来说,以花部形态作为菊花品种分类的基本标准是合理的,但是不同瓣型内花型的具体划分可能还需要进一步探讨以得出更合理的分类标准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 菊花概述
• 1.1.1 菊花形态
• 1.1.2 菊花的栽培简史
• 1.2 国内外关于菊花品种分类的研究
• 1.2.1 我国古代菊花品种分类
• 1.2.2 我国近现代菊花品种的分类研究
• 1.2.3 国外菊花品种的分类研究
• 1.3 现代常用的花卉品种分类研究方法
• 1.3.1 数量分类学方法及其应用
• 1.3.2 分子生物学技术及其应用
• 1.4 细胞分类学概述
• 1.4.1 细胞分类学的定义
• 1.4.2 细胞分类学的起源与发展
• 1.4.3 现代细胞学研究的新技术
• 1.5 菊属植物的细胞学研究进展
• 1.5.1 菊属植物细胞学研究的早期成果
• 1.5.2 近年菊属植物的细胞学研究进展
• 1.5.3 菊属植物染色体分带研究成果
• 1.5.4 菊属植物核酸原位杂交技术研究成果
• 1.6 本研究的目的和意义
• 1.7 本研究的设计思路
• 2 用于菊花品种核型分析的根尖压片技术研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 根尖压片技术操作步骤
• 2.1.3 试验因素设计
• 2.1.4 不同因素处理组合
• 2.1.5 观察与统计方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 取材时间与预处理温度对菊花染色体制片效果的影响
• 2.2.2 不同预处理药剂对菊花染色体制片效果的影响
• 2.2.3 预处理时间对菊花染色体制片效果的影响
• 2.2.4 解离时间对菊花染色体制片效果的影响
• 2.3 讨论
• 2.3.1 取材时间
• 2.3.2 预处理温度
• 2.3.3 预处理药剂
• 2.3.4 预处理时间
• 3 大菊品种核型参数观察与统计分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 DUS测试方法
• 3.1.3 数据分析方法
• 3.1.4 核型参数分析
• 3.1.5 水插生根技术
• 3.1.6 根尖压片技术
• 3.2 大菊品种各核型参数结果分析
• 3.2.1 染色体数目
• 3.2.2 随体
• 3.2.3 核型类型
• 3.2.4 核型公式
• 3.2.5 臂比均值、臂比方差、核型不对称系数
• 3.2.6 染色体相对长度方差
• 3.3 聚类分析
• 3.3.1 聚类分析方法
• 3.3.2 聚类结果分析
• 3.4 讨论
• 3.4.1 染色体数目
• 3.4.2 随体
• 3.4.3 核型类型
• 3.4.4 核型公式
• 3.4.5 臂比均值、臂比方差、核型不对称系数
• 3.4.6 染色体相对长度方差
• 3.4.7 Q聚类分析
• 4 大菊品种核型参数与形态学性状相关性分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 品种与性状选择
• 4.1.2 形态学性状测试方法
• 4.2 结果分析
• 4.3 讨论
• 5 讨论与总结
• 5.1 关于核型进化的探讨
• 5.2 关于大菊品种分类的探讨
• 5.3 总结
• 参考文献
• 附录
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢