14个不同产地藜麦种质染色体核型分析
Chromosome Karyotype Analysis of 14 Quinoa Germplasms from Different Habitats
通讯作者:
收稿日期: 2023-11-1 修回日期: 2024-02-19 网络出版日期: 2024-03-26
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Received: 2023-11-1 Revised: 2024-02-19 Online: 2024-03-26
作者简介 About authors
刘建霞,主要从事作物种质资源开发与利用研究,E-mail:
为明确不同产地藜麦的染色体数目、核型特征及亲缘与进化关系,采用常规压片法制片比较分析了14个藜麦种质染色体核型特征,对其进行近似数聚类。结果表明,忻藜6的染色体数为2n=54,其余13个种质的染色体数为2n=36;染色体核型共有1A、1B、1C和2B 4种,总体较为对称;核不对称系数范围为52.06%~59.76%。核型聚类分析结果显示,14个藜麦种质总体聚为两大类,藜麦1605单独为一类,其余13个藜麦种质为一类。来自同一地区的藜麦品种在亲缘关系和进化程度上较为相似,不同产地的藜麦品种因起源或在进化过程中受到外界环境干预程度不同,导致亲缘关系较远。该研究获得14个不同藜麦种质的核型信息,填充了有关藜麦染色体核型的数据库以及在细胞遗传学方面的研究。
关键词:
This study used a conventional compression method to compare the karyotype characteristics of 14 quinoa species and clustered their karyotype approximation numbers in order to clarify the chromosome number and karyotype characteristics of quinoa from different origins, as well as their kinship and evolutionary relationships. The results showed that the Xinli 6 possesses a chromosome number of 2n=54, whereas the remaining 13 quinoa species exhibit a chromosome number of 2n=36. The chromosome karyotypes, predominantly categorized as 1A, 1B, 1C, and 2B, demonstrated a general symmetry. The nuclear asymmetry coefficient ranges from 52.06% to 59.76%. The 14 quinoa species were divided into two primary groups by karyotypic dustering analysis; Quinoa 1605 formed a separate class by itself, while the other 13 species were clustered together. The varieties from the same region displaying similar affinities and evolutionary. Conversely, quinoa varieties from different origins exhibit greater genetic divergence due to geographical separation or varying levels of environmental influence during the evolutionary process. This study obtained karyotypic information on 14 different quinoa germplasms, enriching the database on quinoa chromosome karyotypes and cytogenetic studies.
Keywords:
本文引用格式
刘建霞, 王文庆, 薛乃雯, 郭绪虎, 马赛雅, 朱国芳, 温日宇.
Liu Jianxia, Wang Wenqing, Xue Naiwen, Guo Xuhu, Ma Saiya, Zhu Guofang, Wen Riyu.
藜麦因具有极高的营养价值越来越受到人们的青睐,我国引进藜麦时间较欧洲晚。目前关于藜麦的研究主要集中在生理代谢[10]、引种试种[11]、栽培条件[12]和分子机制[13]等方面,在细胞生物学尤其是对藜麦染色体核型分析方面研究甚少[14]。植物染色体形态和数目是最稳定的细胞学特征之一,研究不同藜麦种质染色体的核型特征对于分析不同产地藜麦之间的亲缘关系有重要意义。染色体核型分析是以分裂中期染色体为研究对象,根据染色体长度、长短臂比例、随体的有无和着丝点位置等特征,借助显带技术对染色体进行分类、排序、比较和编号,最终根据染色体结构和数目的变异情况进行诊断的一种分析方法[15]。植物的核型分析可以为植物细胞物种起源进化、物种间亲缘关系以及染色体数目和结构变异的研究提供重要依据。
关于藜属植物的染色体数已有大量研究,但至今仍然缺乏对其染色体核型的详细分析。早期Kawatani等[16-17]研究报道表明藜属植物细胞的基本染色体数为x=8,基因组大小为x=9。后期细胞学研究[18⇓-20]确定了藜麦C.quinoa和C.berlandieri的染色体数为2n=4x=36。Bhargava等[19]研究表明,藜麦材料的核型存在微小差异。何燕等[21]对西藏目前主推的藜麦品种W4进行了核型分析研究。权有娟等[4]研究了青海省主推藜麦品种的染色体数目和核型特征,3个品种均具有2对随体,但位置存在差异,可能与藜麦异源起源和自花授粉等因素有关。单一地区或品种的核型分析不足以显示不同藜麦品种间的差异和亲缘关系。为此,本试验进一步优化预处理方法、盐酸解离时间、染色体制片压片时间、镜检及核型分析的方法,对14个不同种质藜麦进行染色体数目分析及核型分析,进一步填充藜麦染色体核型的数据库,为藜麦育种、种质鉴定和基因组学分析提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验所用藜麦种子均由山西农业大学玉米研究所提供,具体来源见表1。其中黄藜016、藜麦2405和蒙藜1的种子呈淡黄色,颗粒较大较饱满;黄藜22、并藜1和蒙藜2种子颜色较深,颗粒较小;红藜和静藜1号种子颗粒饱满。
表1 试验材料及来源
Table 1
编号Number | 种质Germplasm | 来源Source |
---|---|---|
1 | 忻藜6 | 中国山西 |
2 | 藜麦2405 | 中国山西 |
3 | 晋藜3 | 中国山西 |
4 | 黄藜76 | 玻利维亚 |
5 | 静藜1号 | 玻利维亚 |
6 | 黄藜016 | 玻利维亚 |
7 | 黄藜80 | 玻利维亚 |
8 | 红藜 | 玻利维亚 |
9 | 并藜1 | 中国内蒙古 |
10 | 蒙藜1 | 中国内蒙古 |
11 | 蒙藜2 | 中国内蒙古 |
12 | 黄藜21 | 中国内蒙古 |
13 | 藜麦1605 | 厄瓜多尔 |
14 | 黄藜22 | 厄瓜多尔 |
1.2 试验方法
1.2.1 染色体制片方法
参照权有娟等[4]方法并进行适当改良。挑选饱满无杂质的种子洗净后置于25 ℃恒温培养箱中,保持种子湿润;当胚根长至1.5~2.0 cm时,剪取根尖部分1 cm作为材料;置于4 ℃冰箱进行预处理24 h;用卡诺固定液固定24 h;然后加入1 mol/L HCl浸没根尖,于45 ℃恒温水浴锅中解离至根尖呈乳白色;将解离后的根尖取出冲洗干净后切取1 mm置于干净的载玻片上,用卡宝品红染液染色8 min;用镊子尾部轻轻敲击根尖部分,待根尖完全分离呈云雾状时,换铅笔擦锤击根尖,得到藜麦根尖临时装片;将临时装片置于40倍显微镜下观察并拍照。用Adobe Photoshop 2021、画图工具、Microsoft Excel和SPSS等软件进行后期的图像处理、臂比、染色体相对长度等的计算,以及核型模式图的制作[22]。
1.2.2 核型数据分析
染色体相对长度(LC/SC)=最长染色体长度/最短染色体长度;
臂比(arm ratio,AR)=染色体长臂/染色体短臂;
核型不对称系数(karyotype asymmetry coefficient,As. K,%)=染色体长臂总长/全组染色体总长×100;
着丝点指数(%)=短臂/染色体全长×100。
表2 植物核型分类
Table 2
染色体相对长度 Relative length of chromosome | 臂比大于2:1的染色体比例 Chromosome ratios with AR greater than 2:1 | ||||
---|---|---|---|---|---|
0 | 1~50 | 51~99 | 100 | ||
< 2:1 | 1A | 2A | 3A | 4A | |
2:1~4:1 | 1B | 2B | 3B | 4B | |
> 4:1 | 1C | 2C | 3C | 4C |
1.2.3 核型近似系数聚类分析
参照乔永刚等[24]聚类分析方法,依据染色体相对长度、臂比值、着丝点指数、长度比和核型不对称系数这5个核型参数利用SPSS软件进行系统性聚类分析。
2 结果与分析
2.1 不同种质藜麦的染色体形态及核型模式图
据图1可知,14个藜麦种质体细胞的染色体数目较稳定,除忻藜6体细胞的染色体数目为2n=54外,其余13个体细胞数目均为2n=4x=36,为四倍体;同源染色体均能配对,且数目为18;并藜1的1号染色体上有2个随体,没有观察到非整倍体和多倍体的现象。
图1
图1
藜麦中期染色体形态及核型模式图
Fig.1
Metaphase chromosome morphology and karyotype pattern of quinoa
2.2 不同种质藜麦的核型分析
由图1分析可知,蒙藜2的染色体相对长度较其他藜麦长,为2.03%~10.56%;黄藜76和忻藜6的染色体相对长度较其他藜麦的相对长度短,分别为3.39%~8.11%和2.18%~6.02%;并藜1和藜麦1605的染色体相对长度相似,分别为3.53%~ 10.15和3.49%~10.39%,说明这2个藜麦的进化程度类似。其余藜麦染色体相对长度差异不明显,在2.52%~9.80%之间。从染色体特点来看,在并藜1中观察到有随体,黄藜22、蒙藜1、蒙藜2染色体类型均为中部着丝粒染色体(m),黄藜80、静藜1号、红藜、黄藜21、黄藜76染色体由中部着丝粒染色体(m)和正中部着丝粒染色体(M)组成,其余藜麦含有近中着丝粒染色体(sm)。
14种不同产地藜麦种质的核型公式、核型不对称系数、核型分类都有明显的差异(表3)。核型不对称系数范围是52.06%~59.76%,黄藜76的最小,为52.06%,藜麦1605的最大,为59.76%。根据染色体相对长度和臂比值大于2:1的染色体比例可将14种不同产地藜麦种质分为4种类型,其中并藜1和藜麦2405为1A型;黄藜016、黄藜22、黄藜80、蒙藜1、静藜1号、红藜、黄藜21、黄藜76为1B型;蒙藜2为1C型;晋藜3、藜麦1605和忻藜6为2B型。综合分析,这14种不同种质藜麦在进化过程中均有紧密的联系。
表3 不同藜麦核型参数
Table 3
种质 Germplasm | 核型公式 Formula of karyotype | 相对长度 Relative length | 核型不对称系数 As. K (%) | 臂比范围 Range of AR | 核型分类 Classification of karyotype |
---|---|---|---|---|---|
黄藜016 Huangli 016 | 2n=36=26m+8M+2sm | 3.45~8.78 | 53.45 | 1.00~1.75 | 1B |
黄藜22 Huangli 22 | 2n=36=36m | 3.38~8.62 | 56.31 | 1.05~1.30 | 1B |
蒙藜1 Mengli 1 | 2n=36=36m | 2.52~9.80 | 52.52 | 1.04~1.50 | 1B |
蒙藜2 Mengli 2 | 2n=36=36m | 2.03~8.94 | 54.03 | 1.02~1.30 | 1C |
黄藜80 Huangli 80 | 2n=36=28m+8M | 3.73~8.36 | 52.99 | 1.00~1.33 | 1B |
静藜1号Jingli 1 | 2n=36=28m+8M | 3.33~9.00 | 52.32 | 1.00~1.33 | 1B |
红藜Hongli | 2n=36=26m+10M | 3.39~8.37 | 52.12 | 1.00~1.31 | 1B |
黄藜21 Huangli 21 | 2n=36=30m+6M | 3.03~9.70 | 54.24 | 1.00~1.50 | 1B |
黄藜76 Huangli 76 | 2n=36=28m+8M | 3.39~8.11 | 52.06 | 1.00~1.31 | 1B |
并藜1 Bingli 1 | 2n=36=34m(2SAT)+2sm | 3.53~10.15 | 54.74 | 1.08~1.48 | 1A |
藜麦2405 Quinoa 2405 | 2n=36=26m+4M+6sm | 3.75~8.54 | 56.11 | 1.00~1.96 | 1A |
晋藜3 Jinli 3 | 2n=36=30m+6sm | 4.04~9.47 | 56.20 | 1.01~2.04 | 2B |
藜麦1605 Quinoa 1605 | 2n=36=24m+12sm | 3.49~10.39 | 59.76 | 1.10~2.35 | 2B |
忻藜6 Xinli 6 | 2n=54=46m+8sm | 2.18~6.02 | 56.88 | 1.04~2.13 | 2B |
2.3 不同藜麦种质的表型分析
由表4可知,14个种质表型性状,穗长变异系数最大,说明该性状变异丰富,千粒重变异系数最小,说明该性状遗传特性较稳定。忻藜6株高、茎粗、穗长皆最大,但千粒重较小,蒙藜2千粒重最大。变异系数从大到小依次是穗长、株高、茎粗、千粒重,这些性状在样本间差异较大。
表4 不同藜麦表型参数
Table 4
种质 Germplasm | 株高Plant height (cm) | 茎粗Stem thickness (mm) | 穗长Spike length (cm) | 千粒重1000-grain weight (g) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
平均值± 标准差 Mean±SD | 变异系数 CV (%) | 平均值± 标准差 Mean±SD | 变异系数 CV (%) | 平均值± 标准差 Mean±SD | 变异系数 CV (%) | 平均值± 标准差 Mean±SD | 变异系数 CV (%) | ||||
黄藜016 Huangli 016 | 176.82±5.45 | 3.08 | 21.25±0.67 | 3.18 | 28.00±1.03 | 3.70 | 2.37±0.06 | 2.84 | |||
黄藜22 Huangli 22 | 166.03±5.68 | 3.42 | 20.96±0.44 | 2.10 | 27.10±0.71 | 2.64 | 2.57±0.06 | 2.62 | |||
蒙藜1 Mengli 1 | 181.42±4.27 | 2.35 | 22.51±0.28 | 1.24 | 27.35±0.98 | 3.61 | 2.73±0.08 | 3.01 | |||
蒙藜2 Mengli 2 | 194.06±5.50 | 2.83 | 22.96±0.45 | 1.98 | 25.94±1.01 | 3.92 | 2.86±0.06 | 2.44 | |||
黄藜80 Huangli 80 | 194.31±5.02 | 2.58 | 21.79±0.44 | 2.02 | 25.70±1.49 | 5.82 | 2.77±0.04 | 1.74 | |||
静藜1号Jingli 1 | 173.77±6.83 | 3.93 | 21.39±0.29 | 1.36 | 24.15±1.34 | 5.54 | 2.58±0.04 | 1.63 | |||
红藜Hongli | 183.78±4.96 | 2.70 | 20.73±0.34 | 1.65 | 20.31±1.09 | 5.37 | 2.45±0.07 | 2.88 | |||
黄藜21 Huangli 21 | 164.77±5.08 | 3.08 | 19.36±0.27 | 1.42 | 24.52±1.09 | 4.47 | 2.63±0.06 | 2.56 | |||
黄藜76 Huangli 76 | 186.42±10.72 | 5.75 | 21.27±0.26 | 1.25 | 30.60±1.62 | 5.31 | 2.78±0.04 | 1.51 | |||
并藜1 Bingli 1 | 171.70±5.44 | 3.17 | 20.92±0.30 | 1.45 | 26.32±0.50 | 1.93 | 2.75±0.05 | 1.91 | |||
藜麦2405 Quinoa 2405 | 131.10±4.07 | 3.10 | 20.33±0.65 | 3.22 | 24.40±0.89 | 3.67 | 2.46±0.05 | 2.09 | |||
晋藜3 Jinli 3 | 148.70±8.57 | 5.76 | 19.54±0.21 | 1.08 | 23.58±0.48 | 2.04 | 2.64±0.05 | 1.95 | |||
藜麦1605 Quinoa 1605 | 142.27±6.59 | 4.63 | 20.56±0.17 | 0.83 | 21.27±1.04 | 4.91 | 2.54±0.05 | 2.03 | |||
忻藜6 Xinli 6 | 207.26±12.46 | 6.01 | 28.32±1.01 | 3.58 | 40.06±1.80 | 4.51 | 1.82±0.04 | 2.31 | |||
变异系数CV (%) | 12.27 | 10.10 | 17.99 | 10.04 |
2.4 不同藜麦种质核型聚类分析
对14种藜麦进行系统性聚类,结果(图2)显示,在核型近似系数8.0处,14个不同藜麦种质资源根据亲缘关系可划分为三大类群,黄藜80、蒙藜2、黄藜76、黄藜16、黄藜21、蒙藜1、静藜1号、红藜、并藜1为类群Ⅰ,藜麦2405、晋藜3、忻藜6、黄藜22为类群Ⅱ,藜麦1605则单独为类群Ⅲ。
图2
图2
14种藜麦的核型近似系数聚类分析
Fig.2
Cluster analysis of karyotype approximation coefficient of 14 kinds of quinoa
3 讨论
植物染色体的特征(数目、结构、类型等)可作为鉴定依据对同一植物或不同种植物进行进化上和亲缘关系上的分类[25]。染色体数和基因组大小的研究在作物育种方面具有非常重要的地位,通过对藜麦核型的精准研究能够正确描述藜麦相关栽培与野生种之间的关系[26]。不同藜麦由于产地不同,导致染色体的数目、类型、结构也存在差异[27]。何燕等[21]对西藏目前主推的藜麦品种W4进行了核型分析,发现藜麦W4的染色体数目为2n=36,核型不对称系数为57.87%,核型分类为2B型,核型公式为2n=36=32m(SAT)+4sm;W4的染色体数目与本试验中大部分藜麦染色体的数目相同,均为2n=36。其中,并藜1染色体的核型公式与W4藜麦品种相似,染色体类型相同,均为2B型,且都具有随体。随体作为重要的染色体特征,其在染色体上的分布位置、类型都是核型分类的重要指标[28]。本试验中黄藜22、蒙藜1和蒙藜2染色体核型相似,为2n=36=36m,黄藜76、黄藜80和静藜1号核型较为相似,均为2n= 36=28m+8M;其余藜麦染色体类型、数目、结构存在较大差异。14种藜麦的产地、种质不同说明藜麦在进化过程中其染色体的特征变化可能受生态环境、海拔、土壤盐碱度和干湿程度等影响。
核型分析已广泛应用于植物的分类研究中,主要利用研究染色体数及染色体的形态特征来反映不同品种之间存在的染色体差异,不仅能反映种间的遗传变异、系统演化以及亲缘关系,还能为杂交种的选育乃至杂种后代的鉴定提供科学的理论依据[29]。尽管一些研究人员对藜属某些种的特定核型的特征进行了研究,但依然缺乏对藜麦及其近缘种的完整细胞发育情形和详细染色体核型分析。Bhargava等[19]首次对7个藜麦材料进行了全面的细胞遗传学研究,发现所有C.quinoa的材料核型特征均具有高度相似性,基于臂长比值,对称指数为43.9%~47.4%。本试验采用染色体常规压片法,结果显示,14种不同藜麦种质的核型不对称系数范围在52.06%~59.76%,进一步分析发现黄藜76的核型不对称系数最小,为52.06%,表明黄藜76进化程度低,其在进化的过程中,受人工干预可能较少;藜麦1605的核型不对称系数最大,为59.76%,表明藜麦1605进化程度高,且趋于不对称发展[30]。材料间的差异可能与藜麦在进化过程中的异源起源[31]和外界生态环境有关。
染色体的长度和数目特征通常与基因组中的DNA含量、基因数量和基因密度相关联。染色体倍性水平与许多特性有关,例如大小、对胁迫的适应以及种内和种间杂交能力[32]。Kamemoto等[33]认为,多倍体会表现出更大的植株类型、叶片和花瓣大小。Yan等[34]发现,55份斑茅种质的倍性与纤维素含量呈负相关,与株高、茎径、叶宽、单株干重、单株鲜重和半纤维素含量呈正相关。这些结果与忻藜6染色体水平和表型性状一致,忻藜6的核型公式为2n=54,其株高、茎粗、穗长皆最大,但种子千粒重较为普通。其余种质染色体倍性相同,在表型性状则表现不一,表明除了潜在的遗传控制外,植物性状还可能受到环境因素和植物生长习性的影响,增加了多基因性状的复杂性,值得进一步研究。对染色体的多个参数进行系统聚类分析,可根据植物种间的差异将属性相似的归为一类,同时也能反映不同种属植物的亲缘关系,参与聚类的染色体指标越多越能反映出植物的综合性状[35]。本研究通过对14个不同产地藜麦的染色体进行系统性聚类分析发现,根据亲缘关系可分为两大类,红藜、黄藜76、静藜1号、黄藜016、黄藜80首先聚类,这5种不同品种藜麦均来自玻利维亚;来自中国内蒙古的黄藜21、并藜1、蒙藜1和蒙藜2在核型近似系数为2时聚为一类。其中,黄藜21和并藜1首先聚类,蒙藜1和蒙藜2聚为一类,说明虽来自同一地区,但经过种子杂交和人工干预等操作,在进化过程中产生了差异;藜麦2405、晋藜3和忻藜6首先聚类,亲缘关系最近;藜麦1605在遗传距离大于25时,单独聚为一类。以上结果表明,来自同一地区的藜麦品种在亲缘关系和进化程度上较为相似,各产地亲缘关系远近不同[20]。该研究获得了14个不同藜麦种质的核型信息,丰富了藜麦染色体核型的数据库,为藜麦的亲缘关系和育种进化起源研究提供了重要的细胞学资料。
4 结论
不同藜麦种质的染色体类型、数目、结构存在较大差异,忻藜6倍性的增加导致其株高、茎粗、穗长皆最大。14个藜麦种质的核型总体聚为两大类,藜麦1605单独为一类,其余13个藜麦种质为一类。同一地区的品种在亲缘关系上较为相似。
参考文献
Complete chloroplast genome sequences and comparative analysis of Chenopodium quinoa and C.album
藜麦活性成分研究进展
DOI:10.3724/SP.J.1006.2018.01579
[本文引用: 1]
藜麦是苋科藜属一年生双子叶植物, 作为一种营养价值突出的功能性健康食品, 不仅富含多酚、黄酮、皂苷、多糖、多肽、蜕皮激素等活性成分, 还含有丰富的维生素、必需氨基酸、矿物质(K、P、Mg、Ca、Zn、Fe)等营养物质, 具有均衡补充营养、增强机体功能、抗氧化、降血糖、降血脂、抗炎、提高免疫、防治心血管疾病以及抗菌抗溃疡等生理活性, 尤其适于高血糖、高血压、高血脂、心脏病等慢性病人群及婴幼儿、孕产妇、儿童、学生、老年人等人群食用。藜麦因其全面的营养价值和食用功能特性, 且优于大多数谷物, 成为适宜人类食用的全营养食品。本文综述藜麦的活性成分及其生理功能作用, 并展望其在食品工业中的发展前景, 旨在对藜麦产业、食品保健和医药研发等领域提供重要的参考价值。
Innovations in health value and functional food development of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.)
Quinoa ( Willd., Amaranthaceae) is a grain-like, stress-tolerant food crop that has provided subsistence, nutrition, and medicine for Andean indigenous cultures for thousands of years. Quinoa contains a high content of health-beneficial phytochemicals, including amino acids, fiber, polyunsaturated fatty acids, vitamins, minerals, saponins, phytosterols, phytoecdysteroids, phenolics, betalains, and glycine betaine. Over the past 2 decades, numerous food and nutraceutical products and processes have been developed from quinoa. Furthermore, 4 clinical studies have demonstrated that quinoa supplementation exerts significant, positive effects on metabolic, cardiovascular, and gastrointestinal health in humans. However, vast challenges and opportunities remain within the scientific, agricultural, and development sectors to optimize quinoa's role in the promotion of global human health and nutrition.
河西地区2个藜麦品种引种试验研究
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2018.05.034
[本文引用: 1]
为研究2个品种在当地的试种表现,筛选适宜当地种植的藜麦(Chenopodium quinoa)品种,本试验在永昌黑土洼农场和玉门昌马种植2个不同藜麦品种‘陇藜1号’和‘白藜’。结果表明,在两个试验点,陇藜1号和白藜均能正常成熟;陇藜1号在田间均表现出强的抗倒伏性及抗逆性。说明在河西干旱灌区陇藜1号表现出更强的适应性,更适宜于当地种植。
利用SSR标记分析藜麦品种的遗传多样性
DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2015.02.0260
[本文引用: 1]
为了解藜麦种质资源的多样性,本研究利用SSR引物对所搜集的41个藜麦种质的多态性及其亲缘关系进行了分析。结果表明,从54对SSR引物中筛选出了16对能明显扩增出稳定的多态性条带的引物,共检测出139个等位基因条带,每一对引物的等位基因个数为3~13,平均为8.7;16对引物的多态信息含量(PIC)变幅为0.208~0.432,平均为0.366。UPGMA聚类分析显示,41份材料的遗传相似系数(GS)在0.374~0.906之间,平均相似系数为0.626。在阀值(GS)约为0.665时,41份材料可分为4大类。其中614929与B.B.Quinoa 浙Ⅰ间的遗传相似系数最小,为0.374,表明来源于不同地区的遗传距离较远,遗传基础较广泛。藜麦品种资源间的亲缘关系的揭示为藜麦资源保存和新品种选育提供了理论依据。
Chromosome numbers of genus Chenopodium I
Chromosome numbers of genus Chenopodium II
Nuclear genome size and chromosome analysis in Chenopodium quinoa and C. berlandieri subsp
Karyotypic studies on some cultivated and wild species of Chenopodium (Chenopodiaceae)
Distribution of 5S and 35S rRNA gene sites in 34 Chenopodium species (Amaranthaceae)
13种蒲公英属植物核型似近系数聚类分析
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2020.01.035
[本文引用: 1]
为探究蒲公英属植物亲缘关系,本研究对13种蒲公英属(Taraxacum. F. H. Wigg.)植物进行了核型似近系数聚类分析,并计算了物种间遗传距离。结果表明:当核型似近系数接近0.6960时,13种蒲公英可以聚为4大类群;当核型似近系数接近0.4641时,13种蒲公英共属一类。异苞蒲公英与狭戟片蒲公英的亲缘关系最近,其似近系数最大,为0.9969,核型进化距离最小,为0.0031;多裂蒲公英和亚洲蒲公英的亲缘关系最远,似近系数为0.3343,核型进化距离为1.0959。本研究结果为蒲公英属植物的亲缘关系辨析、种质鉴定及物种进化分析提供依据。
Evolution of genome size across some cultivated Allium species
Allium L. (Alliaceae), a genus of major economic importance, exhibits a great diversity in various morphological characters and particularly in life form, with bulbs and rhizomes. Allium species show variation in several cytogenetic characters such as basic chromosome number, ploidy level, and genome size. The purpose of the present investigation was to study the evolution of nuclear DNA amount, GC content, and life form. A phylogenetic approach was used on a sample of 30 Allium species, including major vegetable crops and their wild allies, belonging to the 3 major subgenera Allium, Amerallium, and Rhizirideum and 14 sections. A phylogeny was constructed using internal transcribed spacer (ITS) sequences of 43 accessions representing 30 species, and the nuclear DNA amount and the GC content of 24 Allium species were investigated by flow cytometry. For the first time, the nuclear DNA content of Allium cyaneum and Allium vavilovii was measured, and the GC content of 16 species was measured. We addressed the following questions: (i) Is the variation in nuclear DNA amount and GC content linked to the evolutionary history of these edible Allium species and their wild relatives? (ii) How did life form (rhizome or bulb) evolve in edible Allium? Our results revealed significant interspecific variation in the nuclear DNA amount as well as in the GC content. No correlation was found between the GC content and the nuclear DNA amount. The reconstruction of nuclear DNA amount on the phylogeny showed a tendency towards a decrease in genome size within the genus. The reconstruction of life form history showed that rhizomes evolved in the subgenus Rhizirideum from an ancestral bulbous life form and were subsequently lost at least twice independently in this subgenus.
Seed protein electrophoresis of some cultivated and wild species of Chenopodium
3个彩色马蹄莲引进品种的核型分析
DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.2012.04.025
[本文引用: 1]
利用普通压片法对3个引进彩色马蹄莲(Zantedeschia hybrid)品种的染色体数与核型进行了分析。结果表明:所试验品种染色体数均为2n = 32。染色体形态比较一致,多是由中部(m)以及近中部(sm)着丝粒染色体组成。其中,‘Allure’为2n= 2x= 32= 14m(2SAT)2sm,‘Cupdio’的核型公式为2n= 2x= 32= 14m2sm,‘Odessa’的核型公式为2x= 32= 1M 15m(1SAT)。三个品种核型不对称系数分别为 56.72%,56.25%和56.38%,核型分类显示其均为 1A 型。
Crop/weed gene flow Chenopodium quinoa Willd. and C.berlandieri Moq
DOI:10.1007/BF00838721
PMID:24193715
[本文引用: 1]
Introduction of the Andean grain chenopod (Chenopodium quinoa) into North America placed this crop within the distributional range of a related wild species,C. berlandieri. This wild species, native to the North American flora, is cross-compatible withC. Quinoa. Isozyme analysis of progeny fromC. berlandieri plants growing within and at the periphery of theC. Quinoa fields, combined with fertility assessment and phenetic comparison among putative hybrids and parental types, indicates that over 30% of progeny from wild plants growing as weeds withC. quinoa in 1987 were crop/weed hybrids. This high incidence of interspecific gene flow from crop to weed appears to be the result of asymmetric pollen flow to free-living plants from high-density cultivated populations. The observed level of crop/weed hybridization, combined with heterosis and partial fertility of F1 crop/weed hybrids, suggests that repeated annual cycles ofC. quinoa cultivation within the North American range ofC. berlandieri could produce introgressive change among sympatric wild populations. In terms of risk assessment for biotechnology, these results suggest that the breeding system may not provide an accurate indication of the potential for genetic interaction among predominately self-pollinating grain crops and their free-living relatives.
Use of flow cytometry to determine ploidy level of ryegrass
Chromosome homology in the Ceratobium, Phalaenanthe, and Latourea sections of the genus dendrobium
Ploidy level and DNA content of erianthus arundinaceus as determined by flow cytometry and the association with biological characteristics
基于主成分分析和聚类分析方法综合评价东北地区不同品种全株玉米青贮饲料的青贮品质
DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2020.08.044
[本文引用: 1]
本试验旨在研究东北地区规模化牧场窖贮的不同品种全株玉米青贮饲料的青贮品质,为选择优良玉米品种种植和制作优质青贮饲料提供理论指导。从黑龙江省、吉林省、辽宁省规模化牧场共采集33个品种的全株玉米青贮饲料,通过测定常规营养成分含量和发酵品质,运用主成分分析和聚类分析方法进行青贮品质综合评价和优良品种筛选。结果表明:1)不同品种全株玉米青贮饲料的营养成分含量和发酵品质存在差异,其中干物质、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、淀粉、粗灰分、乳酸含量的差异极显著(P<0.01)。2)主成分分析提取了4个主成分,累积贡献率达到83.406%,反映了原指标的大部分信息。综合品质排名前5的品种分别为豫青贮23、正大12、先玉335、屯玉168、方玉36。3)聚类分析将33个品种的全株玉米青贮饲料聚为3类。第1类是在东北地区种植和制作青贮饲料效果较好的品种,分别为屯玉168、西农3号、豫青贮23、正大12号;第2类是在东北地区种植和制作青贮饲料效果良好的品种,分别为方玉36、绿单2号、德美亚1号、极峰30、纪元128、金岭17、金田9号、锦玉28、农大108、铁单10号、沃玉3号、先玉335、郑单958、种星618、中科玉505、中单5384;第3类是在东北地区种植和制作青贮饲料效果一般的品种,分别为金鼎10号、金刚50、龙单32、信玉168、北青1号、甘玉23号、东单60、桂青1号、承单1171、罕玉5号、金岭37、京科516、铁研53。综上所述,在东北地区种植豫青贮23、正大12、先玉335、屯玉168和方玉36制作全株玉米青贮饲料效果较好。
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