九种百合属植物核型及遗传变异研究

论文摘要

百合属（Lilium L.）隶属百合科（Liliaceae）,是一类观赏性较强的多年生球根花卉,具有较大的研究价值。四川是我国野生百合的集中分布区之一,已发现的百合超过25种和7变种。四川地区独特的地形、气候环境,使得这里的百合种类丰富、植株形态、花朵类型颜色多样,同种百合的生态居群多样,且具有较大变异。本文对四川及周边地区收集到的8种百合属植物：南川百合、大理百合、宝兴百合、川百合、岷江百合、滇百合、尖被百合、宜昌百合,及7个泸定百合居群：金佛山居群、天全居群、汶川居群、峨眉罗目居群、峨眉龙池居群、雅安居群、泸定居群,进行了核型分析。主要结果如下：1、8种百合属植物的染色体均为大型染色体,二倍体,染色体基数为12。它们的核型公式和类型结果如下：（1）南川百合为2n=2x=24=4m （4SAT）+4sm+6st （2SAT） +10t,3A; （2）大理百合为2n=2x=24=2m （2SAT）+4sm+6st+12t,3B; （3）宝兴百合为2n=2x=24=4m（2SAT）+6t+14t,3B; （4）川百合为2n=2x=24=4m （2SAT）+6st+14t （2SAT）,3A; （5）岷江百合为2n=2x=24=2m （2SAT）+2sm （2SAT）+8st+12t,3B;（6）滇百合为2n=2x=24=2m （2SAT）+2sm+10st+8t+2T,3B; （7）为尖被百合2n=2x=24=2m+2sm+18st+2t,3A; （8）宜昌百合为2n=2x=24=2m（2SAT）+2sm+4st+14t （2SAT）+2T,3A。2、8种百合属植物的核型具有较丰富的遗传多样性,在染色体类型、随体数目和位置以及B染色体的有无等方面都存在一定的变异。（1）染色体类型：8种百合属植物的染色体类型有一定差异。宝兴百合、川百合仅具有中部着丝点区染色体、近端部着丝点区染色体和端部着丝区点染色体三种染色体；南川百合、大理百合、岷江百合、尖被百合具有中部着丝点区染色体、近中部着丝点区染色体、近端部着丝点区染色体和端部着丝点区染色体四种染色体；宜昌百合、滇百合具有中部着丝点区染色体、近中部着丝点区染色体、近端部着丝点区染色体、端部着丝点区染色体、端部着丝点染色体五种染色体。（2）随体数目和位置：8种百合属植物中除尖被百合外均有观察到随体,数目2-8个不等,在第1、2、4、7、8、9对染色体上都有出现,其中在第1对染色体上出现的频率最高。在较高海拔采集的尖被百合、宝兴百合、滇百合次缢痕较少,在低海拔采集的泸定百合峨眉罗目居群、金佛山居群次缢痕较多。（3）B染色体：在研究的8种百合属植物中,仅在宝兴百合中观察到有B染色体,数目为2个。3、根据8种百合属植物的核型特征,进行聚类分析。结果显示：8种百合聚为两大类,第一类包括南川百合、岷江百合、尖被百合；第二类包括大理百合、宝兴百合、滇百合、宜昌百合及川百合。核型的聚类结果与形态学的分类没有特别的关联性。4、8种百合属植物的核型不对称系数分别为：南川百合79.38%,大理百合82.40%,宝兴百合82.43%,川百合83.36%,岷江百合80.14%,滇百合81.99%,尖被百合79.15%,宜昌百合83.46%。根据核型不对称系数,我们可以推测这8种百合属植物的进化程度为：宜昌百合>川百合>宝兴百合>大理百合>滇百合>岷江百合>南川百合>尖被百合。5、7个泸定百合居群的核型存在较大的遗传变异。（1）7个泸定百合居群的核型结果为：1)金佛山居群2n=2x=24=2m（2SAT） +2sm+6st（2SAT）+14t（SAT）,3A:2)天全居群2n=2x=24:4m（2SAT）+6st（2SAT） +14,3Bt;3)汶川居群2n=2x=24=2m+2sm（2SAT）+6st+14t（3SAT）,3A;4)峨眉罗目居群2n=2x=24=2m（2SAT）+2sm+4st（4SAT）+14t（2SAT）+2T,3B;5)峨眉龙池居群2n=2x=24=4m（2SAT）+2sm+8st（2SAT）+10t,3B;6)雅安居群2n=2x=24=4m （2SAT）+10st+6t+4T,3B;泸定居群2n=2x=24=2m（2SAT）+2sm+8st（2SAT）+10t+2T, 3B.（2）泸定百合7个居群的核型不对称系数分别为：金佛山居群84.21%,天全居群82.21%,汶川居群84.64%,峨眉罗目居群85.54%,峨眉龙池居群80.43%,雅安居群81.62%,泸定居群81.67%。根据核型不对称系数,可以推测这7个居群的进化程度为：峨眉罗目居群>汶川居群>金佛山居群>天全居群>泸定居群>雅安居群>峨眉龙池居群。（3）根据7个泸定百合居群的核型特征,进行系统聚类。结果显示：7个居群划为两大类,第一类包括3个居群：金佛山居群、汶川居群、峨眉罗目居群；第二类包含4个居群：天全居群、雅安居群、泸定居群及峨眉龙池居群。可见,地理分布近的居群聚为一类,它们之间的亲缘关系较近,但峨眉罗目居群与峨眉龙池居群亲缘关系较远,可能与环境影响和自身的遗传变异有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 百合概述
• 1.2 百合属植物概况
• 1.2.1 百合属植物的分布
• 1.2.2 我国野生百合属植物的生存现状
• 1.2.3 野生百合属植物的分类分组
• 1.3 野生百合属植物的引种、驯化及在育种中的应用
• 1.3.1 引种驯化
• 1.3.2 野生百合属植物在育种中的应用
• 1.4 核型与核型分析
• 1.4.1 核型和核型分析的概念
• 1.4.2 研究方法及分类
• 1.4.3 核型的种内分化与多样性
• 1.4.4 核型分析在植物研究中的应用
• 1.5 百合属植物核型分析的研究进展
• 2 本研究的目的和意义
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 染色体制片
• 3.2.2 核型分析
• 3.2.3 聚类分析
• 3.3 分析软件
• 4 结果与分析
• 4.1 八种野生百合的核型分析
• 4.1.1 南川百合Lilium rosthornii Diels
• 4.1.2 大理百合Lilium taliense Franch
• 4.1.3 宝兴百合Lilium duchartrei Franch
• 4.1.4 川百合Lilium davidii Duchartre ex Elwes
• 4.1.5 珉江百合Lilium regale Wilson
• 4.1.6 滇百合Lilium bakerianum Coll.et Hemsl
• 4.1.7 尖被百合Lilium lophophorum Franch
• 4.1.8 宜昌百合Lilium leucanthum Baker
• 4.2 泸定百合7居群核型多样性
• 4.2.1 金佛山居群Jinfoshan population
• 4.2.2 天全居群Tianquan population
• 4.2.3 汶川居群Wenchuan population
• 4.2.4 峨眉罗目居群Emei luomu population
• 4.2.5 峨眉龙池居群Emei longchi population
• 4.2.6 雅安居群Yaan population
• 4.2.7 泸定居群Luding population
• 4.3 核型比较
• 4.3.1 八种野生百合的核型比较
• 4.3.2 泸定百合7个居群的核型比较
• 4.4 聚类分析
• 5 讨论
• 5.1 制片方法的探讨
• 5.2 百合属植物染色体核型特征
• 5.3 百合属植物种间核型多样性
• 5.4 泸定百合种内居群核型多样性
• 5.5 百合属植物核型进化分析
• 参考文献
• 致谢