基于熒光原位雜交的藜屬植物核型分析

權(quán)有娟 李想 袁飛敏 劉博 陳志國(guó)

摘 要：? 為精確地識(shí)別藜屬植物染色體組的核型特征，該文研究了4種來(lái)自青海高原的野生藜屬植物（灰綠藜、藜、菊葉香藜及雜配藜）和1種從美國(guó)引進(jìn)的栽培藜麥品種PI614932-HX（3）基于染色體熒光原位雜交（rDNA FISH）的核型。利用5S rDNA和45S rDNA對(duì)5種藜屬植物有絲分裂中期的染色體進(jìn)行FISH研究。藜屬植物的核型分析結(jié)果表明：（1）藜屬植物中存在二倍體（2n=2x=18）和四倍體（2n=4x=36）兩種倍性，藜麥和灰綠藜為四倍體，其余3種為二倍體。（2）藜麥、灰綠藜、藜、菊葉香藜及雜配藜的核型公式分別為2n=4x=36=34m （2AST）+2sm，2n=4x=36=32m（4AST）+4sm，2n=2x=18=16m（4AST）+2sm，2n=2x=18=18m及2n=2x=18=16m+2sm。（3）染色體由大部分的中部著絲粒染色體（m）和少部分近中部著絲粒染色體（sm）組成。（4）核型類型除了菊葉香藜為1B以外，其余均屬于2B類型。（5）在藜麥、灰綠藜及藜中具有分布位置不同、數(shù)量不等的雙隨體。5S rDNA、45S rDNA FISH結(jié)果表明：（1）藜麥和灰綠藜的染色體上存在2對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)45S rDNA位點(diǎn)，藜、雜配藜的染色體上存在1對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)45S rDNA位點(diǎn)，菊葉香藜的染色體上只存在1對(duì)5S rDNA位點(diǎn)。（2）5S rDNA和45S rDNA位點(diǎn)均位于染色體的短臂上。該研究首次獲得了藜屬植物基于5S rDNA和45S rDNA熒光原位雜交核型，為藜屬植物親緣關(guān)系研究和細(xì)胞生物學(xué)研究提供了分子細(xì)胞遺傳學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 藜屬， rDNA， 熒光原位雜交， 核型

中圖分類號(hào)：? Q943

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? A

文章編號(hào)：? 1000-3142（2021）12-1988-08

收稿日期：? 2020-04-17

基金項(xiàng)目：? 中國(guó)科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院項(xiàng)目（INASEED）;海西州財(cái)政支持農(nóng)業(yè)項(xiàng)目（HXNM001）;青海省種子工程項(xiàng)目（2019016）;青海省重點(diǎn)研發(fā)與轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目（2020-NK-122） [Supported by the Innovative Academy of Seed Design （INASEED）; Financial Support Agriculture Project of Haixi Prefecture（HXNM001）; Qinghai Seed Engineering Project（2019016）; Key R & D and Transformation Program of Qinghai Province（2020-NK-122）。]

作者簡(jiǎn)介： 權(quán)有娟（1994-） ，碩士研究生，主要從事植物遺傳育種研究，（ E-mail）quanyoujuan828@163.com。

通信作者：? 陳志國(guó)，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事作物遺傳育種研究，（ E-mail）zgchen@nwipb.cas.cn。

Karyotype analysis of Chenopodium species based on fluorescence in situ hybridization

QUAN Youjuan1，2， LI Xiang1，2， YUAN Feimin3， LIU Bo1，2， CHEN Zhiguo1*

（ 1. Northwest Institute Plateau of Biology， Chinese Academy of Sciences/Key Laboratory of Adaptation and Evolution，? Chinese Academy of Sciences/Key Laboratory of Crop Molecular Breeding in Qinghai Province， Xining 810008， China; 2. University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China; 3. Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling 712100， Shaanxi， China ）

Abstract： ?In order to get much more precise information on the karyological characteristics of Chenopodium L. species， the karyotypes of four wild Chenopodium species from Qinghai Plateau， including? C. glaucum，? C. ablum，? C. foetidum and? C. hybridum， and one cultivated? C. quinoa PI614932-HX（3） introduced from the United States were analyzed by using chromosome fluorescence in situ hybridization （rDNA FISH）. 5S rDNA and 45S rDNA were mapped on the metaphase chromosomes of the five species by FISH. The results of the karyotype analysis were as follows： （1） There were two kinds of ploidies in these? Chenopodium species，? including a diploid （2n=2x=18） and a tetraploid （2n=4x=36），? C. quinoa and? C. glaucum were tetraploids， and the other three species were diploids. （2） The karyotype formulas of? C. quinoa，? C. glaucum，? C. ablum，? C. foetidum and? C. hybridum were 2n=4x=36=34m （2AST）+2sm， 2n=4x=36=32m（4AST）+4sm， 2n=2x=18=16m（4AST）+2sm， 2n=2x=18=18m and 2n=2x=18=16m+2sm， respectively. （3） The chromosomes of? Chenopodium were mainly composed of metacentric chromosomes （m） and a few submetacentric chromosomes （sm）. （4） Except for? C. foetidum belonging to 1B type， the others belonged to 2B type. （5） There were double satellites distributed at different positions with different numbers on the chromosomes of? C. quinoa，? C. glaucum and? C. ablum. The results of 5S? rDNA and 45S rDNA FISH were as follows： （1） There were two pairs of 5S rDNA loci and one pair of 45S rDNA loci on the chromosomes of? C. quinoa and? C. glaucum， one pair of 5S rDNA and one pair of 45S rDNA on the chromosomes of? C. ablum and? C. hybridum， and only one pair of 5S? rDNA on the chromosomes of? C. foetidum. （2） 5S? rDNA and 45S rDNA loci were all located on the short arm of the chromosomes. It is the first report on karyotype analysis with 5S rDNA and 45S rDNA loci in? Chenopodium species and the results will provide a cyto-moecular genetic basis for phylogeny and cell biology research of? Chenopodium species.

Key words： Chenopodium L.， rDNA， fluorescence in situ hybridization （FISH）， karyotype

藜屬（Chenopodium L.）按原來(lái)的分類系統(tǒng)屬于藜科（Chenopodiaceae），APGⅡ植物分類系統(tǒng)將其劃分到莧科（Amaranthaceae）藜亞科（Chenopodioideae）中（Angiosperm Phylogeny Group，2003），為一年生或多年生草本，全世界約有250種，部分種類具有食用、藥用和飼用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等功能（張薇薇等，2015）。在我國(guó)，有19個(gè)野生藜屬植物種（劉尚武，1997）及1個(gè)引進(jìn)栽培種藜麥（Chenopodium quinoa），主要分布于西北、華北、西南和東北等地。該屬植物常生長(zhǎng)在海拔較高、土地貧瘠、鹽堿化較重的干旱、半干旱地帶，大多具有較強(qiáng)的耐旱性、耐鹽性（Eisa et al.， 2001）。

關(guān)于藜屬植物，前人在資源調(diào)查（張薇薇等，2015）、系統(tǒng)發(fā)育與分類（孔憲武和簡(jiǎn)焯坡，1979;Fuentes-Bazan et al.， 2012;王春海，2015）、生理特性（Karssen， 1976;陳莎莎等，2009;王璐等，2015;袁飛敏等，2018;張樂(lè)等，2019）、營(yíng)養(yǎng)特性（Abugoch & Lilian， 2009;王艷萍等，2019）、植物化學(xué)（杜華，2007;張洪慎等，2018）、分子生物學(xué)（劉艷霞等，2016;付蘇宏等，2016;Jarvis et al.， 2017;宋嬌，2018）、遺傳育種（楊發(fā)榮等，2015;林春等，2019）等方面進(jìn)行了廣泛的研究。由于藜屬植物的染色體較小，染色體數(shù)目較多，導(dǎo)致藜屬植物染色體制片難度大，傳統(tǒng)的核型分析方法很難明確識(shí)別其染色體，其核型研究尚處于初級(jí)階段。據(jù)前人研究，藜屬植物內(nèi)部存在多倍化現(xiàn)象，主要有二倍體（2n=2x=18）、四倍體（2n=4x=36）和六倍體（2n=6x=54）3種倍性（Aellenet al.， 1943），單倍染色體基數(shù)為9（x=9）（Kolano et al.， 2001），但Ambrina組的染色體基數(shù)為8，如C.ambrosioides的染色體數(shù)目為2n=2x=16（Giusti， 1970）。在國(guó)內(nèi)，何燕等（2019）利用常規(guī)壓片法僅對(duì)一個(gè)栽培型藜麥品系進(jìn)行了核型研究，至今未見(jiàn)其他野生藜屬植物核型研究的報(bào)道。

rDNA FISH是細(xì)胞遺傳學(xué)研究中常用的手段之一，具有靈敏度高、分辨率高、安全性好、實(shí)驗(yàn)周期短、直觀可見(jiàn)等優(yōu)點(diǎn)，可為核型分析提供一個(gè)穩(wěn)定有效的細(xì)胞學(xué)可識(shí)別標(biāo)記，也為植物外源染色體鑒定、遺傳育種、系統(tǒng)進(jìn)化及親緣關(guān)系等研究提供重要的信息（Soltis et al.， 1999;Volkov et al.， 2007）。Maughan et al.（2006）利用FISH對(duì)藜麥和其野生近緣種C. berlandieri的45S rRNA基因間隔區(qū)序列（IGS）和5S rDNA間隔區(qū)（NTS）進(jìn)行了分析，證實(shí)了兩者之間的親緣關(guān)系非常近，推測(cè)它們可能來(lái)源于異源多倍體藜麥的兩個(gè)亞基因組，其中一個(gè)和現(xiàn)在C. berlandieri中的NTS序列相似，這一發(fā)現(xiàn)表明這兩個(gè)異源四倍體物種至少有一個(gè)共同的二倍體祖先。Kolano et al.（2012）對(duì)34種藜屬植物的中期染色體進(jìn)行5S rDNA和45S rDNA的物理定位，通過(guò)位點(diǎn)數(shù)目及分布特點(diǎn)的觀察，可以為識(shí)別34種藜屬植物的染色體提供明確有效的分子細(xì)胞學(xué)標(biāo)記。Kolano et al.（2015）分析了23個(gè)二倍體藜屬植物染色體上5S? rDNA和45S rDNA分布的數(shù)量，推測(cè)了二倍體植物基因組進(jìn)化的模式和方向。

本研究以5種藜屬植物為材料，系統(tǒng)研究了藜屬植物染色體熒光原位雜交技術(shù)體系，獲得了基于FISH技術(shù)的藜麥、灰綠藜、藜、菊葉香藜及雜配藜的染色體核型圖，并分析了5S rDNA、45S rDNA在5種藜屬植物中期染色體上的分布特點(diǎn)。研究結(jié)果為藜屬植物基因在染色體上的物理定位提供了技術(shù)基礎(chǔ)，也為進(jìn)一步在分子細(xì)胞學(xué)水平探討藜屬植物親緣關(guān)系奠定了基礎(chǔ)，這也將是首次對(duì)國(guó)內(nèi)野生藜屬植物的研究提供分子細(xì)胞遺傳學(xué)資料。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藜麥栽培品種引自美國(guó)，編號(hào)為PI614932-HX（3），野生藜屬植物于2016年10月分別采自柴達(dá)木盆地、共和盆地及西寧周邊荒地，每個(gè)物種分別采集20余個(gè)個(gè)體，由中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所盧學(xué)峰研究員鑒定，單獨(dú)脫粒后種子保存在中國(guó)科學(xué)院高原生物適應(yīng)與進(jìn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中。采集地點(diǎn)及種子性狀詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

1.2 方法

1.2.1 中期分裂相染色體制備

挑選成熟度好、飽滿、籽粒大小一致的供試種子，用70%的酒精消毒后，用蒸餾水漂洗3次，分別放置于鋪有兩層濾紙的發(fā)芽盒（12 cm × 6 cm）中。再用蒸餾水浸潤(rùn)后放置于種子培養(yǎng)箱中。種子培養(yǎng)箱參數(shù)條件設(shè)置為25 ℃，晝長(zhǎng)16 h，夜長(zhǎng)8 h，濕度65%。待根尖長(zhǎng)至1～1.5 cm時(shí)，將整個(gè)發(fā)芽的種子放到4 ℃左右的冰水混合物中預(yù)處理20～24 h。取出發(fā)芽的種子后用乙醇∶冰醋酸（3∶1）固定至少30 min。從根尖上切取1～2 mm的分生區(qū)，45%乙酸火焰干燥壓片，在相差顯微鏡下鏡檢， 將一個(gè)視野下有多個(gè)清晰的中期染色體分裂相的片子放于-80 ℃冰箱中冷凍保存。

1.2.2 標(biāo)記探針 探針為通用探針，購(gòu)自上海生物工程有限公司。

1.2.3 熒光原位雜交 熒光原位雜交實(shí)驗(yàn)參考自本課題組喻鳳等（2017）的方法。將制備好的染色體制片從-80 ℃冰箱中拿出后迅速用刀片揭掉蓋玻片，干燥后放置于0.2 mol·L-1溶于70%酒精的氫氧化鈉溶液中變性8～10 min;取出后直接放置于預(yù)冷的70%乙醇中做脫水處理約40 min;干燥后將配制好的雜交液10 μL（5 μL 50%甲酰胺，2 μL 20×SSC，1 μL 魚(yú)精DNA，2 μL 10% 硫酸葡聚糖）中加入5S rDNA和45S rDNA各1 μL，混勻后滴至干燥的片子上，蓋上較大的蓋玻片;將片子放于潮濕密閉盒中，置于37 ℃下雜交8 h，過(guò)夜。

1.2.4 鏡檢 待時(shí)間到后用2×SSC或ddH2O沖洗幾次，干燥后向制片上滴10～12 μL含有熒光猝滅劑的DAPI染液，蓋上較大的蓋玻片。用Leica熒光顯微鏡在低倍鏡下找到染色體，在高倍鏡下快速拍照，并標(biāo)記后保存。

1.2.5 圖像處理及分析 圖片用軟件Photoshop cc 2015進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化并完成配對(duì)，用軟件Emage J、軟件Excel 2019進(jìn)行后期的圖像處理及染色體長(zhǎng)度、臂比等的計(jì)算。核型分析及核型分類的依據(jù)分別采用李懋學(xué)等（1985）和Stebbin et al.（1971）的劃分標(biāo)準(zhǔn)，核型不對(duì)稱系數(shù)參照Arano et al.（1962）的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種藜屬植物的核型分析

基于rDNA FISH技術(shù)得到了5種藜屬植物中期染色體5S rDNA和45S rDNA FISH制片，測(cè)定核型參數(shù)，并進(jìn)行核型分析（表2）。藜麥和灰綠藜都是四倍體，染色體數(shù)目均為2n=4x=36，藜、菊葉香藜及雜配藜都是二倍體，染色體數(shù)目均為2n=2x=18，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他倍性或非整倍體存在的現(xiàn)象。除了菊葉香藜全部由中部著絲粒染色體組成外，其余4種藜屬植物的染色體主要由中部著絲粒染色體（m）和少數(shù)近中部著絲粒染色體（sm）組成。藜屬植物染色體絕對(duì)長(zhǎng)度不足2 μm，屬于小染色體。不同種類藜屬植物的核型公式和染色體相對(duì)長(zhǎng)度存在差異。根據(jù)染色體分類系統(tǒng)，菊葉香藜的核型類型為1B，核型形態(tài)較對(duì)稱，相較于其他4種核型類型為2B的藜屬植物在進(jìn)化上較原始。

藜屬植物部分種中具有隨體。在藜麥中發(fā)現(xiàn)了1對(duì)雙隨體，位于2號(hào)染色體上的其中一條同源染色體的短臂上。在灰綠藜和藜中各發(fā)現(xiàn)2對(duì)雙隨體，均位于兩條同源染色體的短臂上， 在灰綠藜中為12號(hào)染色體，在藜中為9號(hào)染色體。

2.2 藜麥rDNA FISH信號(hào)位點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果

rDNA FISH檢測(cè)顯示，藜麥染色體上檢測(cè)到2對(duì)5S rDNA和1對(duì)45S rDNA信號(hào)位點(diǎn)：1對(duì)5S rDNA信號(hào)位點(diǎn)位于12號(hào)染色體的兩條同源染色體的間隙位置，另1對(duì)位于17號(hào)染色體短臂（S）末端，信號(hào)強(qiáng)度一致;45S rDNA信號(hào)位點(diǎn)位于5號(hào)染色體短臂（S）末端，并且1個(gè)同源染色體雜交信號(hào)較另1個(gè)強(qiáng)（圖1：B，C）。

在信號(hào)強(qiáng)度上和前人的研究結(jié)果存在微小差異，雖然本研究中45S rDNA與Kolano et al.（2012）發(fā)現(xiàn)的45S rDNA位點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度一致（圖1：A），但本研究中45S rDNA的信號(hào)明顯強(qiáng)于5S rDNA位點(diǎn)信號(hào)。

2.3 灰綠藜rDNA FISH信號(hào)位點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果

灰綠藜染色體上檢測(cè)到2對(duì)5S rDNA和1對(duì)45S rDNA信號(hào)位點(diǎn)：1對(duì)5S rDNA信號(hào)位點(diǎn)位于3號(hào)染色體的短臂（S）末端，另1對(duì)位于7號(hào)染色體兩個(gè)同源染色體的間隙，3號(hào)染色體上的信號(hào)雜交比7號(hào)染色體強(qiáng);45S rDNA信號(hào)位點(diǎn)位于12號(hào)染色體短臂（S）末端的隨體上，雜交信號(hào)強(qiáng)度一致（圖2）。Kolano et al.（2008a）研究結(jié)果顯示，二倍體灰綠藜（2n=2x=18）中存在1對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)45S rDNA位點(diǎn)。本研究中四倍體灰綠藜中多1對(duì)5S rDNA位點(diǎn)。

2.4 藜rDNA FISH信號(hào)位點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果

藜染色體上檢測(cè)到1對(duì)5S rDNA和1對(duì)45S rDNA信號(hào)位點(diǎn)：5S rDNA位點(diǎn)位于1號(hào)染色體的短臂（S）末端，雜交信號(hào)強(qiáng)度一致;45S rDNA位于9號(hào)染色體短臂（S）末端的隨體上，雜交信號(hào)強(qiáng)度一致（圖3：A，B）。

藜是一個(gè)復(fù)合體，有二倍體、四倍體、六倍體（Bhargava et al.， 2006）。已有的研究結(jié)果顯示，六倍體藜中存在4對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和2對(duì)45S rDNA位點(diǎn)，5S rDNA位點(diǎn)和45S rDNA的雜交信號(hào)強(qiáng)度均不同（Kolano et al.， 2008b）。二倍體藜中存在2對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)45S rDNA位點(diǎn)，均位于染色體末端，5S rDNA位點(diǎn)在信號(hào)強(qiáng)度和大小方面存在明顯差異（圖3：C，D）。本研究中二倍體藜中丟失了信號(hào)較強(qiáng)的1對(duì) rDNA位點(diǎn)。

2.5 菊葉香藜及雜配藜的rDNA FISH信號(hào)位點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果

菊葉香藜染色體上檢測(cè)到1對(duì)5S rDNA信號(hào)位點(diǎn)，未檢測(cè)到45S rDNA信號(hào)位點(diǎn)，5S rDNA位于2號(hào)染色體的短臂（S）末端，雜交信號(hào)強(qiáng)度一致，信號(hào)較強(qiáng)（圖4：A，B）。

雜配藜的染色體上檢測(cè)到1對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)45S rDNA位點(diǎn)：5S rDNA位點(diǎn)在5號(hào)染色體的兩個(gè)同源染色體的間隙位置，雜交信號(hào)強(qiáng)度一致;45S rDNA位點(diǎn)在7號(hào)染色體短臂（S）末端，1個(gè)雜交信號(hào)較另1個(gè)強(qiáng)很多（圖4：C，D）。此結(jié)果和Kolano et al.（2012）的研究結(jié)果一致。

3 討論與結(jié)論

3.1 藜屬植物的染色體數(shù)目及類型

本研究中所有藜屬植物的染色體基數(shù)為9，存在多倍化現(xiàn)象，和Mehra & Malik（1963）、Pal & Shukla（1990）等的研究結(jié)果一致。有些物種其種內(nèi)存在多種倍性，不同倍性的植物核型不同，有些物種在相同倍性的不同亞種（品種）中，核型也存在差異。Bhargava et al.（2006）首次對(duì)藜麥、藜、菊葉香藜等幾個(gè)藜屬植物進(jìn)行了全面的細(xì)胞遺學(xué)研究，用常規(guī)核型分析法獲得幾種藜屬植物的核型數(shù)據(jù)。其中，7份藜麥材料中，核型基本相似，均為四倍體，推翻了早期藜麥中存在混倍性的研究結(jié)果（Wang et al.， 1993），并以染色體的最長(zhǎng)臂和最短臂的比值劃分核型類型，比值小于2的為1A類型，比值大于2的為1B類型，核型不對(duì)稱指數(shù)變化范圍在43.9%～47.4%之間，不同染色體的最長(zhǎng)染色體不是中部著絲粒染色體（m）就是近中部著絲粒染色體（msm），臂比值在1.18～1.56之間，其中第4對(duì)、第9對(duì)、第18對(duì)的中位數(shù)（M或m）最為保守。第10對(duì)和第13對(duì)變異最大，臂比值分別在1.0～1.86和1.0～1.78之間。在藜復(fù)合群體中，三種倍性的藜之間核型差異較大，四倍體藜的核型不對(duì)稱性程度比二倍體和六倍體高，已經(jīng)具有雜交不親和性。二倍體藜之間核型也存在明顯的分化，最長(zhǎng)染色體和最短染色體的比值相對(duì)較高，為2.63，核型類型有1A和2A兩種類型，有3對(duì)近中部著絲粒染色體（sm），核型不對(duì)稱系數(shù)變化范圍在43.6%～47.9%之間。其菊葉香藜的核型公式為2n=2x=18=4M+1m+3msm+1sm，核型類型為1A，核型不對(duì)稱系數(shù)為44.1%。除了與相應(yīng)倍性物種的染色體數(shù)目一致外，在核型公式、核型類型及核型不對(duì)稱系數(shù)等方面和該研究中的藜屬植物不同，對(duì)于栽培型的藜麥，可能由于異源起源（Wilson， 1990）、自花授粉（Risi & Galwey， 1984）導(dǎo)致染色體形態(tài)變化（主要是倒位和易位）從而引起染色體核型上的微小差異。相同倍性的野生藜屬植物核型也存在差異，這可能是由環(huán)境、中期染色體制片技術(shù)及方法、測(cè)量工具等造成。

3.2 藜屬植物的隨體

本研究中，藜麥、灰綠藜及藜中出現(xiàn)了數(shù)目不等、位置不同的雙隨體。藜麥中具有1對(duì)雙隨體，位于2號(hào)染色體的短臂上，和已報(bào)道的C. quinoa PI587173、C. quinoa PI584524及C. quinoa CHEN33/84中雙隨體分布的位置相同，可能與其屬同一種類型或來(lái)源自相同的地方，在3號(hào)短臂、3號(hào)長(zhǎng)臂、8號(hào)短臂、12號(hào)短臂及15號(hào)短臂也有分布（Bhargava et al.， 2006;何燕等，2019）。在藜中發(fā)現(xiàn)了2對(duì)雙隨體，位于9號(hào)染色體的短臂上，和已報(bào)道的印度二倍體藜C. album ‘Chandanbathua’ 中隨體的分布一致（Bhargava et al.， 2006）。先前的研究中沒(méi)有關(guān)于灰綠藜中存在隨體的報(bào)道，我們首次發(fā)現(xiàn)了2對(duì)雙隨體。迄今，在藜屬植物的研究中，只有在藜麥、四倍體灰綠藜、二倍體和四倍體藜中具有雙隨體，此3種物種之間是否具有較近的親緣關(guān)系及能否作為藜屬植物識(shí)別的標(biāo)記需進(jìn)一步研究。

3.3 5種藜屬植物的rDNA FISH差異

已有研究表明，在二倍體、四倍體、六倍體的藜屬植物中5S rDNA和45S rDNA不存在共定位，45S rDNA總是位于染色體的末端，5S rDNA位置的分布有兩種，一種分布在染色體的末端，一種分布在兩個(gè)同源染色體的間隙，具體的位置分布因物種而異，rDNA位點(diǎn)的數(shù)量有3～6個(gè)（Kolano et al.， 2012），此5種藜屬植物中除菊葉香藜具有2個(gè)（1對(duì)）rDNA位點(diǎn)外，藜麥、灰綠藜、藜和雜配藜的研究結(jié)果與前人的結(jié)果基本一致。本研究中發(fā)現(xiàn)二倍體藜屬植物中，分布有1對(duì)（2個(gè)）5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)（2個(gè)）45S rDNA位點(diǎn)（菊葉香藜除外），四倍體藜屬植物中具有2對(duì)（4個(gè)）5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)（2個(gè)）45S rDNA位點(diǎn)，六倍體藜屬植物中具有4對(duì)（8個(gè)）5S rDNA位點(diǎn)，2對(duì)（4個(gè)）45S rDNA位點(diǎn)，5S rDNA的數(shù)量隨著染色體倍性的增加而成倍增加，Prokopowich et al.（2003）和Long et al.（2013）也在其他動(dòng)植物中發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象，但Kolano et al.（2015）發(fā)現(xiàn)在二倍體藜屬植物中rDNA的數(shù)量跟基因組的大小沒(méi)有相關(guān)性，如C. ficifolium 486 具有2對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和1對(duì)45S rDNA位點(diǎn)，C. ficifolium 147 具有1對(duì)5S rDNA位點(diǎn)和2對(duì)45S rDNA位點(diǎn)。在多倍體藜屬植物，尤其是在四倍體和六倍體植物中，45S rDNA的數(shù)量比5S rDNA少。Kolano et al.（2011）發(fā)現(xiàn)在異源多倍體物種形成后，至少有一個(gè)祖先亞基因組經(jīng)歷了45S rDNA基因位點(diǎn)的丟失。目前，藜屬植物中關(guān)于rDNA位點(diǎn)及數(shù)量的研究，都存在45S rDNA位點(diǎn)的情況，本研究中菊葉香藜中沒(méi)有45S rDNA位點(diǎn)，猜測(cè)有可能和5S rDNA位點(diǎn)存在共線性，Kolano et al.（2015）就認(rèn)為在C. standleyanum中，5S rDNA位點(diǎn)和45S rDNA位點(diǎn)位于同一對(duì)染色體上。

致謝 竇全文研究員提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和條件，在此謹(jǐn)對(duì)竇老師的悉心指導(dǎo)和幫助表示衷心感謝！

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（責(zé)任編輯 周翠鳴）