芍藥屬兩物種染色體結(jié)構(gòu)變異雜合性研究.pdf

1、芍藥屬由大約35個灌木和多年生草本種組成，分為三個組：牡丹組(Sect.Moutan)、北美芍藥組(Sect.Onaepia)和芍藥組(Sect.Paeonia)。四川牡丹(Paeoniadecomposita Handel-Mazzetti)和塊根芍藥(P.intermedia Meyer)分別隸屬于牡丹組和芍藥組。在該屬的所有種中，染色體基數(shù)均為x=5，最短的五號染色體是端部著絲粒染色體，很容易辨認。
　　 本論文研究了塊根

2、芍藥三個居群22個個體和四川牡丹兩個居群13個個體的減數(shù)分裂。減數(shù)分裂異常廣泛發(fā)生，以至于發(fā)現(xiàn)所有被研究的個體都有數(shù)量不等的橋、斷片和單價體。結(jié)果表明在中期Ⅰ，塊根芍藥第一個居群平均每個小孢子母細胞有2.17個棒狀二價體和2.7個環(huán)形二價體，第二個居群平均每個細胞有2.04個棒狀二價體和2.86個環(huán)形二價體，第三個居群平均每個細胞有2.21個棒狀二價體和2.71個環(huán)形二價體。而在四川牡丹中，第一個居群平均每個小孢子母細胞有2.09個棒狀

3、二價體和2.81個環(huán)形二價體，第二個居群平均每個細胞有1.85個棒狀二價體和3.08個環(huán)形二價體。
　　 塊根芍藥第一個居群的平均減數(shù)分裂染色體構(gòu)型是2n=10=0.25Ⅰ+4.87Ⅱ，第二個居群是2n=10=0.20Ⅰ+4.90Ⅱ，第三個居群是2n=10=0.17Ⅰ+4.92Ⅱ，在該種的平均構(gòu)型是2n=10=0.21Ⅰ+4.89Ⅱ。四川牡丹第一個居群的平均減數(shù)分裂染色體構(gòu)型是2n=10=0.21Ⅰ+4.90Ⅱ，第二個居群是2n

4、=10=0.14Ⅰ+4.93Ⅱ，在該種的平均構(gòu)型是2n=10=0.20Ⅰ+4.90Ⅱ。在塊根芍藥中，不同個體的配對系數(shù)變化范圍在69.5％和81.07％之間，在四川牡丹中在72.97％和81.37％之間。
　　 在后期Ⅰ和末期Ⅰ，出現(xiàn)了染色體橋、斷片、落后染色體、不等分離等異?，F(xiàn)象。最明顯的減數(shù)分裂異常是后期Ⅰ橋/斷片。盡管在不同的居群中橋/斷片異常出現(xiàn)的頻率有所變化(塊根芍藥居群一是26.03％，居群二是11.67％，居群三是

5、13.39％；四川牡丹居群一是7.59％，居群二是9％)，但是這種異常出現(xiàn)在所有個體中(塊根芍藥平均為18.67％，四川牡丹平均為7.69％)。結(jié)果表明，所有的個體都是染色體臂內(nèi)倒位結(jié)構(gòu)雜合體，廣泛存在于野生自然居群中，可能存在某些選擇優(yōu)勢。而且，橋的出現(xiàn)頻率和斷片的大小在個體之間是變化的，這因此表明在這兩個種中存在不同的倒位。然而，這兩個種在野生居群中是如何維持染色體結(jié)構(gòu)雜合的，其維持機制還有待于進一步闡明，還需要更進一步的證據(jù)。

6、r>　　 該研究還揭示了塊根芍藥和四川牡丹這兩個種具有共同的第五號染色體減數(shù)分裂異常：與長臂相比，短臂在遺傳距離和物理距離之間存在巨大的背離。短臂的遺傳距離，通過交叉頻率計算出來，是長臂的三十分之一。然而，物理距離用臂的比率表示，大約是長臂的三分之一，物理距離是遺傳距離的十倍。
　　 在四川牡丹紅心橋居群和其它居群之間，臂比存在微小的差異，而且在芍藥屬不同的種內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了存在差異。在四川牡丹中，環(huán)形二價體(兩個臂形成交叉)和棒狀

7、二價體(僅一個臂形成交叉)的比率是1.94∶98.06，而在塊根芍藥中是3.42∶96.58。在這兩個種中，棒狀二價體大大多于環(huán)形二價體。在第五號染色體的短臂上可能存在某些“搭車效應(yīng)”，這表明第五號染色體的短臂上存在高度永久雜合，導(dǎo)致短臂高度保守、極為穩(wěn)定。這與芍藥屬古老的分布格局、進化歷史長可能存在某些聯(lián)系。四川牡丹第五號染色體的后期Ⅰ倒位橋出現(xiàn)頻率非常低，僅為0.51-3.47％，平均為1.43％。而且斷片長度是變化的，其變化范圍在