林业科学

作者：倪润欣,宁仪杭,王子玥,刘光欣,甄艳,席梦利*

单位：林木遗传育种全国重点实验室　南方现代林业协同创新中心　南京林业大学　南京 210037

关键词：胡桃楸,雄花序,染色体制片,荧光原位杂交(FISH)

基金：国家自然科学基金项目（31670603）。

目的: 以胡桃楸雄花序为材料，建立染色体形态良好、染色体分散且无细胞质背景的胡桃楸高质量染色体制片技术，为深入开展胡桃楸分子细胞遗传学研究提供参考。方法: 通过卡宝品红压片观察花药发育进程，采集花药细胞处于分裂旺盛阶段的雄花序，分别采用1 MPa一氧化二氮(N2O，笑气)、0.7 mmol?L?1环己酰胺、2 mmol?L?1 8-羟基喹啉对花序进行不同时间预处理。剥开花序取出花药，酶解后制成悬液，在55 ℃的烤片机上涂片。以45S rDNA和5S rDNA为探针，对中期染色体进行原位杂交。结果: 1） 当雄花序颜色鲜绿、长度达到约1.5 cm、花药顶端变为红色时，花药细胞分裂旺盛，可以观察到大量小孢子母细胞和中期分裂相。因此，为了获得丰富的有丝分裂中期分裂相，取材最佳时机是雄花序中上部的花药顶端变红时，可以保证雄花序中大部分花药处于旺盛分裂期。2） 2 mmol?L?1 8-羟基喹啉预处理4、6、8 h的染色体都均凝缩不充分，边缘不清晰，拖尾明显，且大部分着丝粒无法辨认；0.7 mmol?L?1环己酰胺预处理4 h的染色体较长，凝缩不充分，拖尾严重，预处理6 h的染色体凝缩适当，形态清晰，大部分着丝粒可以辨认，预处理8 h的染色体边缘清晰，但凝缩过度，着丝粒不明显；1 MPa N2O预处理2 h的染色体长度适中，但凝缩不充分，边缘模糊，处理3、4 h的染色体凝缩程度都较高，染色体较为粗短，染色体间形态差异不明显；此外，N2O预处理4 h的染色体中，有部分会出现粘连拉丝的情况。因此，胡桃楸雄花序最合适的预处理条件为0.7 mmol?L?1环己酰胺处理6 h。3） 胡桃楸染色体数为32，染色体基数为16 (2n = 2x = 32)。45S rDNA和5S rDNA探针在胡桃楸染色体上均产生明亮的FISH信号。45S rDNA的杂交信号位于1对中着丝粒染色体的着丝粒附近，2条染色体上的信号强度相近；5S rDNA的杂交信号位于另外1对中着丝粒染色体的着丝粒附近，2条染色体上的信号强度一强一弱。结论: 以胡桃楸花药顶端变红的雄花序为材料，成功建立胡桃楸高质量中期染色体制备及FISH技术体系，为核桃属植物的分子细胞遗传学研究奠定基础，也为花药量大的植物获取高质量染色体制片提供了参考。

来源：2024年第10期

《林业科学》期刊编辑部

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