不同基因組類型的香蕉核型分析

郭計華　李紹鵬等

摘 要： 【目的】基于不同基因組類型間的進化程度存在不同程度的差異，在染色體水平上揭示香蕉種質(zhì)遺傳特性。【方法】以 9份不同基因組類型香蕉（Musa spp.）種質(zhì)為材料，采用改良的去壁低滲法對其核型進行分析。【結果】‘霸王嶺野生蕉核型公式為2n=2x=22=4L+8M2+6M1+4S，屬“2 A”核型；‘百花嶺野生蕉核型公式為2n=2x=22=4L+8M2+6M1+4S，屬“2 B”核型；‘巴西蕉核型公式為2n=3x=33=3L+15M2+12M1+3S，屬“3A”核型；‘Pisang Ceyla核型公式為2n=3x=33=12L+6M2+6M1+9S，屬“2B”核型；‘東莞中把大蕉核型公式為2n=3x=33=3L+12M2+12M1+ 6S，屬“2 B”核型；‘FHIA-17核型公式為2n=4x=44=4L+20M2+12M1+8S，屬“2 B”核型；‘CRBP-39核型公式為2n=4x=44=4L+16M2+20M1+4S，屬“1B”核型；‘FHIA-03核型公式為2n=4x=44=4L+20M2+16M1+4S，屬“2B”核型；‘TMBx5295-1核型公式為2n=4x=44=4L+20M2+12M1+8S，屬“2B”核型。【結論】基于核型分析結果，繪制了9份不同基因組類型香蕉種質(zhì)的核型模式圖。

關鍵詞：香蕉； 基因組類型； 核型分析

中圖分類號：S668.1 文獻標志碼：A 文章編號：1009-9980？穴2013？雪04-0567-06

香蕉（Musa spp.）屬于芭蕉科（Musanceae）芭蕉屬（Musa）單子葉植物，最早起源于東南亞地區(qū)[1]，在植物學分類上，大部分栽培香蕉起源于芭蕉屬中最大的一個正蕉組（Eumusa）[2]，香蕉的栽培品種繁多（大約300多個）。栽培的香蕉類型主要是三倍體（AAA、AAB和ABB）， 少量種植二倍體（AA）和四倍體（AAAA、AAAB、AABB和ABBB）品種（系）。野生類型還有二倍體（BB）、三倍體（BBB）等[3]。

如今，香蕉的分類大多仍沿用Simmonds的形態(tài)學特征的傳統(tǒng)分類法[4]，但王正詢等[5]認為該分類系統(tǒng)側(cè)重于形態(tài)，與染色體的構成并無必然的對應關系，且易受栽培條件和環(huán)境因子的影響，缺乏較精確的理論依據(jù)，不利于種質(zhì)資源鑒定和遺傳育種進程。前人[6-10]進行香蕉形態(tài)、分子等標記為主的研究，但這些形態(tài)特征為若干基因所控制，同時受環(huán)境條件影響較大，不能確切地反映各種質(zhì)之間的遺傳多樣性。

核型是分類學的一項重要依據(jù)。染色體數(shù)目、核型、分帶帶型和減數(shù)分裂的行為可作為研究資源分類和親緣關系的有力證據(jù)之一[11]。目前有關香蕉核型的研究甚少，陳豫梅[12]研究發(fā)現(xiàn)大部分野生蕉種質(zhì)為二倍體，染色體數(shù)有 18、20、22 等 3 種情況。王正詢[13]報道多個香蕉種質(zhì)的核型及減數(shù)分裂行為，探討了廣東大蕉的分類位置。龔玉蓮等[14]通過核型研究發(fā)現(xiàn)紅皮香蕉與王正詢等[13]報道的野生蕉有種間相似性。勞世輝等[15]研究A 基因組香蕉核型差異與香蕉枯萎病的抗性關系。我們通過香蕉種質(zhì)的染色體形態(tài)特征、配對情況、隨體數(shù)量與基因組類型的關系，對巴西蕉（M. acuminata cv. AAA）等9種基因型9份香蕉種質(zhì)的體細胞染色體核型進行分析，以期為香蕉種質(zhì)的進化、遺傳變異、系統(tǒng)演化、分類、遺傳多樣性以及育種工作提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.2 方法

2 結果與分析

2.1 二倍體基因組香蕉品種的核型分析

2.2 三倍體基因組香蕉品種的核型分析

2.3 四倍體基因組香蕉品種的核型分析

3 討 論

3.1 核型分析用于蕉類遺傳關系分析結果的可靠性

核型分析是通過染色體的結構和數(shù)量特征來顯示。染色體的結構特征包括染色體的核型和帶型，主要包括染色體的長度、著絲粒位置和隨體有無等，可以反映出染色體的缺失、重復、倒位和易位等變異[5]。蕉類作為栽培歷史久遠的植物之一，種類繁多，變異復雜，在長期的進化過程中，染色體的數(shù)目、結構會發(fā)生變化，隨之造成了核型上的改變，所以可通過對其染色體的核型進行分析進而探討該物種的進化程度和物種間的親緣進化關系[16]，也是探究生物系統(tǒng)發(fā)生及進行育種的基礎，是選種、育種中堅定和選擇新本材料的必備技術。

本研究通過對9份香蕉種質(zhì)的染色體測量分析，發(fā)現(xiàn)香蕉染色體屬于小染色體，基因調(diào)動的自由度非常小，且染色體場是嚴格的[19]。此外，根據(jù) stebblins[18]的分類標準，該9份香蕉種質(zhì)的核型分類介于2B-3A，屬于較原始的類型。

3.2 核型分析揭示蕉類植物種間遺傳關系

本實驗結果表明，屬于AA基因組類型的霸王嶺野生蕉的2號染色體上具有1對隨體；屬于AAA基因組類型的巴西蕉沒有發(fā)現(xiàn)隨體；而AAAA基因組類型的FHIA-17的7號染色體具有1對隨體，AAAB基因型CRBP-39的10號染色體具有1對隨體，AABB基因型FHIA-03的2號染色體具有1對隨體；ABBB基因型TMBx5295-1的5、8號染色體各具有1對隨體；BB基因組類型的百花嶺野生蕉1、3號染色體各具有1對隨體；屬于ABB基因組類型的東莞中把大蕉與AAB基因組類型的Pisang Ceylan均沒有觀察到隨體染色體，可能由于他們的隨體太小無法分辨。即以隨體的數(shù)量作為判別A、B基因組的參考指標可能并不完全科學，而確定不同香蕉品種中A、B基因組的隨體數(shù)量與位置，則有待于采用熒光原位雜交技術作進一步觀察研究。（本文圖版見插2）

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