不同花色的非整倍体风信子染色体组成分析开题报告

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1. 研究目的与意义

风信子气味芬芳，花色艳丽，是优秀的园林花卉。风信子栽培历史悠久，其育种目标一直是培育新奇的花色、重瓣花盒大而美丽的花朵。初步的细胞学研究表明，风信子倍性变异丰富，几乎可以形成一个完整的非整倍体系。但目前的研究仅仅局限于染色体数目的统计，还无法将表型性状与特定染色体相关联。曾经有报道认为，风信子的花色和染色体数目之间存在一定的对应关系。但在我们的研究中发现，染色体数目相同的二倍体之间同样存在丰富的花色变异。但对于多倍体和非整倍体染色体数目与花色之间的是否有对应关系，目前尚不清楚。本研究通过研究不同花色的风信子染色体组成情况，为风信子杂交育种奠定细胞学基础。

2. 国内外研究现状分析

风信子染色体的分析的研究起始于19世纪。随着上世纪60-70年代核型、带型及荧光原位杂交分析技术的出现，这些技术已经广泛应用于许多植物物种。然而，对于风信子染色体的研究却极为有限。唯一的报道是对145个土耳其葡萄风信子核型及多倍化分析的报道。与葡萄风信子相比，栽培风信子染色体的变异更为丰富。年对145个土耳其葡萄风信子（Turkish Bellevalia （Hyacinthaceae））进行了倍性和核型分析。葡萄风信子大部分为2n=2X=8，尽管也有多倍体存在，但非整倍体却极少。栽培风信子的染色体构成却极为复杂。Darlington（1951）曾经对多个芽变或体细胞变异的种进行了染色体数目进行了统计，并对染色体的特异性进行了研究，并根据染色体的长短将染色体划分为五种类型。但国内外对百合科百合属的绝大多数植物利用原位杂交技术等进行核型研究。

3. 研究的基本内容与计划

以多个花色的非整备风信子为实验材料，通过核型分析和FISH技术对其染色体组成进行分析，确定风信子染色体组成的特点及差异。核型反映了物种在染色体水平上的特征，对植物核型的研究有助于揭示物种间的亲缘关系及遗传进化过程，为研究植物系统分类、新品种选育提供可靠的细胞学证据。核型分析是指在有丝分裂中期染色体组数目、大小、着丝点位置、臂比、次缢痕位置和随体的有无等形态特征，是对染色体配对、分组、归类、编号和分析的过程。在自然条件下，百合属绝大多数种是2n= 24的二倍体，核型较为稳定，由2 对中部或近中部着丝点的长染色体和10对端部或近端部着丝点的短染色体组成，长染色体的短臂紧靠着丝点处均有一个次缢痕，但在有些品种中不明显。FISH是经特殊修饰（如biotin-Dutp, digoxigenin-dUTP等）将DNA探针的核苷酸分子直接杂交到染色体切片或DNA纤维上，再利用与荧光素分子结合的单克隆抗体与分子探针相结合的手段进行检测与探针配对的DNA片段在染色体或DNA纤维上的位置。FISH可以准确定位基因，了解染色体的结构细节及行为活动，被用于百合杂种后代的鉴定。

选用同种类的不同花色非整倍体的风信子在同一条件下（培养基 室温）培养，一段时间后对其染色体进行分析，利用FISH等技术。

4. 研究创新点

本研究以非整倍体商品种为材料，在利用细胞学确定染色体数目的同时，对其花色进行分析，以判定其之间是否有对应关系，探究表型与染色体组成之间的关系。

fish物理作图可以直接显示不同dna序列的排列次序，测量不同dna序列之间的物理距离；它不需要特殊细胞学材料，可适用于许多植物；它能够简便地整合连锁遗传图和物理图，构建基因组的分子细胞遗传学图谱。

在目前许多物种基因组的研究中，遗传图谱，物理图谱以及细胞遗传图谱的构建在一定程度上可以同步进行，相互印证，从而提高三种图谱构建的效率.