栽培大麦矮秆齐的染色体组型和Giemsa C一带带型.pdf

遗传HEREDITAS (Beijing) 3(2)：31-33 1981栽培大麦矮秆齐的染色体组型和Giemsa C一带带型李愁学商效民（北京大学生物系）栽培大麦（Hordeum vulgare）一般多为二倍体；染色体数目较少（2n二14)，但体积较大；各种物理或化学诱导的畸变类型丰富，以及它的高度自花受精，容易进行人工杂交和具有一些易于分类的表型特征等，使它成为植物细胞遗传研究中广泛应用的实验材料此外，也常用作植物生理学、放射生物学、病理学及病毒学研究的模式植物近年来，Linde-Laurson131, Noda[4], Vosah］等先后报道了不同品种的栽培大麦的染色体显带技术和然而，有关我国的栽培大麦的染色体组型和C-带带型的研究则仍属空白为此，我们对我国的一种优良的大麦品种进行了染色体组型和Giemsa C一带的观察和分析，为从事大麦细胞遗传研究的工作者提供一些基本技术和基本资料材料和方法材料本实验所用栽培大麦为北京地区广泛栽培的六枝裸粒大麦矮秆齐i>该品种为完全自花受粉，虽非纯系，但遗传性状比较稳定制片技术操作程序如下：1．取材种子用45-50℃温水浸种4-6小时，于25℃温箱中萌发，待很长至0.5厘米左右取材。

2．预处理截取根尖，浸人对二氯苯饱和水溶液中，于250C温箱中处理3-4小时3.固定根尖经水洗几次后，用酒精一冰醋酸（3:1)固定24小时，转人70酒精中贮存备用4.部分供染色体组型分析的制片按以下程序操作（1)固定材料经水洗后，在1N盐酸中于60℃处理10-12分钟2）转，‘、45外醋酸中软化3）用改良的石碳酸一品红染色液z)染色5分钟，并压片4）冰冻脱盖片后在约400C温箱中干燥约1小时劝制片在二甲苯中透明约10分钟6）用中性树胶封片5.显示Giemsa C一带的制片程序（1)经固定的材料用蒸馏水洗3-4次2）材料转入600C蒸馏水中预热约1分钟，然后浸人1N盐酸中于60℃处理7分钟3）用30多醋酸软化并压片4)冰冻脱盖片5)室温空气干燥一天以上6）气干的制片再置于60℃的1N盐酸中处理5分钟7）自来水洗10分钟8)室温空气干燥半天以上9）气干的制片浸入0.07 N氢氧化钠溶液中，于25℃处理35秒钟10）制片用自来水稍加淋洗，晾干11)在1-2多Giemsa溶液（北京化工厂：780729)（原液用Sorenson磷酸缓冲液稀释，pH 6.8)中于室温下染色30分钟以上，镜检至显带合适。

12)自来水洗几次，室温干燥13）在二甲苯中透明约10分钟14）中性树胶封片上述的Giemsa C一带流程中，盐酸和氢氧化钠的处理，应严格的控制其温度，这是显带成Lt Maoxue et al.: Karyotype and Giemsa C-bandingPattern of Cultivated Barley Ai Gan Qi1)由中国科学院原子能研究所提供种子2)染色液配方：溶液A-碱性品红3克：70%酒情100毫升此液可长期保存溶液B:溶液Al0毫升：5%石碳酸水溶液90毫升此液在两周内使用溶液C:溶液B 55毫升；冰醋酸6毫升；甲醛(37%）6毫升，此液可长期保存染色液：溶液C 2-10毫升；45%酷酸90-98毫升：山梨醇1.8克此液配制两周后使用，可在室温下贮存2年不变质31败的关键如果染色体很快地染上均匀的红色，说明酸或碱的处理不够，可将制片浸人95多酒精中退色，空气干燥，从步骤(6）开始重新处理，盐酸的处理时间可延长至6-7分钟，氢氧化钠处理也可适当延长至40-50秒钟，其他步骤不变结果和讨论（一）染色体组型我们取用10个染色体分散良好的中期象进行染色体组型分析（图版1, 1)，其结果如表1所示。

为了便于比较，我们完全按照Lind-Laurson(3), Noda[41等作者所采用的大麦组型排列进行染色体编号，而不是完全按染色体长短顺序编号从表1中可以看出，大麦矮秆齐的染色体组型是一个非常对称的组型，第1至第6对染色体均为具中部着丝点染色体如果把随体的长度也计算在内，则第7对染色体也为具中部着丝点染色体此外，矮秆齐的各对同源染色体之间在长度和臂比方面是相当一致的，没有看到明显的杂合现象这可能在一定程度上反映了矮秆齐遗传性的相对稳定性一般认为这种对称性组型是比较原始的染色体组型看来，这可能是与大麦矮秆齐是高度自花受精有关二）Giemsa C一带大麦矮秆齐根尖染色体的Gicmsa C一带带型如图1所示，所有7对染色体均具明显的着丝点带和不同数量和深浅的中间带（图版1, 2)，但均不显示端带其中最容易识别的也就是带纹最多的第2和第4表1栽培大麦矮秆齐的染色体组型染色休编号染色沐长度（微米）（总长二长臂十短臂）‘）旧对长度（％）臂比（长臂／短臂）着丝点位置123斗5678．15二4.15十4.008．53=4.69十3.848.03二4.63十3.407.50二4.06-1-3.446.78=3.93十2.856.36=-3 .76十2.606.98--4.54十2.4415.5716.30！53414.3312.9612．1513.351.o斗1.221.361．181.381.451.86刀227之mm尹nm*sm*＊为具随本染色体，随体长度不计算在内。

1)全组染色沐总长52.33微米染色体长度的变异范围从5.94至9.18微米兴彭︶恻邓染色体编号图1大麦矮秆齐的染色体c一带图对染色体第2对染色体具很深而较大的着丝点带，长臂和短臂的近中部各有一个较大的中间带：第4对染色体的带纹较小，染色也比较浅淡，除着丝点带之外，长臂近中部有一个小的中间带，短臂具两个邻近的中间带第1和第3对染色体的带形相近似，除着丝点带之外，均在长臂具一中间带，它们之间的区别是第1对染色体几乎为等臂染色体，中间带更靠近着丝点：第3对染色体为不等臂的，中间带在长臂的近中部第5对染色体很短，长臂上有一个中间带，比较容易识别第6和第7对染色体为具随体的染色体，第6对染色体短臂紧邻着丝点有一个中间带，第7对染色体短臂上的中间带距着丝点稍远，此外，在长臂近中部有一个模糊的中间带关于次缴痕带，按NodaP〕的报道，用盐酸一氢氧化钠技术处理是不能显示的但是，我们的实验结果不完全是这样，在大多数情况下是不能显示的，然而在某些制片中或在某些早中期的染色体上仍可显示出较浅淡的次溢痕带总之，在盐酸一氢氧化钠显带技术中，次}Ila痕带是很不稳定的现以大麦矮秆齐的C一带与其他作者用不同品种和显带技术所得的结果进行比较，列表如下（见表2}0裹2不同作者显带技术结果比较冲染色体编号中间带总数端带显带技术饮溢3良带1 2 3 4 5 6 7Linde-LoursonNodaVosaNoda本文1 3 2 4 2 2 21 3 2 4 1 1 12 4 1 2 2 1 11 3 2 4 1 1 11 2 1 3 1 1 21613131311十1）＋十O十’、十十BSGf飞sGMGHCI一NaOHHCI一NaOH1)＋表示显带，。

表示不稳定，一表示不显带表中所列听有作者的研究材料的7对染色体均具着丝点带，故不计算在内栽培大麦的不同品种之间的Giemsa带相同之点有：用不同技术均能显示着丝点带；用BSG技术均能显示两对染色体的次溢痕带以及每对染色体的长短臂上的端带，端带较小，而个体间无明显差别；用盐酸一氢氧化钠技术则均不显示端带和基本上不显示次ilu痕带它们之间的不同主要表现在中间带的数目、大小和位置的差别上矮秆齐的第2对染色体只有两个中间带，比所有作者报道的都少，但是带形比较大从比较中可以看出，上述这些中间带的差异并不是显带技术的不同所造成的如Noda ,以同一品种，用BSG和盐酸一氢氧化钠处理，中间带的数目和分布是一致的；而我们和Noda用同一技术处理不同品种，中间带的数目和分布并不完全相同说明这种差异正是不同品种的大麦染色体中结构异染色质的分布差别由于大麦染色体均具有数目或大小不同的中间带，因此，用C一带技术来鉴别其染色体的畸变，无疑是很有价值的三）技术我们在大麦以及其他植物的染色体压片中，应用石碳酸一品红染色剂，均获得了优良的效果其主要优点是药品易得，配制容易，使用方便，保存性好染色结果与孚尔根反应类似，但染色更深。

而且一些孚尔根反应染色不清晰的材料，如水稻、棉花、玉米等作物的染色体，也能清晰染色这是近年改进的一种很优良的核染色剂，值得推广就已试验过的大麦染色体C-带技术中，盐酸一氢氧化钠技术更具实用价值它所用药品简单，流程简易，效果优良与BSG技术相比，其主要优点是：材料允许较长时间和高浓度的盐酸解离，因此压片容易，无需象BSG技术那样需用酶处理后方可压片；可避免钡处理容易产生制片污染的缺点；省去了高温复性，因而可减少细胞在高温处理下脱落丢失总之，从整个操作程序来看，比BSG技术容易掌握，从而也提高了它的可重复性用不同的C一带技术处理同一种植物染色体，可以显示出不同的带型的现象，张自立等〔‘〕,Stock"1、Vosa1s1、Fiskesjo[21、Sheng-Tianls，等人在其他植物染色体C一带中已有报道这些资料表明，当用盐酸变性处理时，或相对的高浓度、或高温、或延长处理时间，利于显示着丝点带反之则利于显示端带大麦染色体的盐酸－氢氧化钠技术也得出了类似结果就大麦而言，由于每个染色体的端带相似，因此对于识别单个染色体价值不大大麦各品种间染色体C-带的主要差异是中间带，盐酸一氢氧化钠技术对于显示着丝点带和中间带比BSG技术更为清晰，正好起到了突出重点的作用。

综上所述，我们认为石碳酸一品红染色法和盐酸一氢氧化钠显带技术，是大麦染色体研究中比较理想的技术，值得推荐参考文献[1］张自立等：1975,遗传学报，5(4):334-336.〔2］Fiskesjo, G.：1974. Hereditas, 78：153-156.［3］Linde-Loin son：1975. Hereditas, 81：285-289.［4］Noda, K. and K. J. Kasha: 1978. Stain. Tech.,53(3)：155-162.［5］Sheng-Tiara Yen and W. G. Filion: 1977. Canad.J. Genet. Cytol., 19：739-743.［6］Stack, S. M. et al.：1974. J. Cell Sci., 14: 499-504.［7 ] Vosa, C. G.：1976. Heredity, 37：395-403.［8］Vosa, C. G.: 1974.万eredity, 33：403-408.33李每学等：栽培大麦矮秆齐的染色体组型和Gienisa C一带带型图版I1．大麦矮秆齐根尖染色休（2n＝1幻2．大麦矮秆齐根尖染色体C-带。