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分子植物育种
(
网络版
)
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online)
1026
切需要的优异基因，如抗病性基因和抗逆性基因
等，通过种间有性杂交利用这些基因是甘蔗遗传改
良的重要途径，有望获得突破性甘蔗品种。
滇蔗茅
(
Erianthus rockii
Keng)
产于中国西南的
四川、云南和西藏等地区，多生于海拔
500~2700 m
的干燥山坡草地
(Chen et al., 2006)
，是中国特有的
甘蔗近缘野生植物资源
(Cai et al., 2005)
。由于具有
耐旱、耐寒、抗锈病等优良特性
(
李文凤等
, 2005;
2007)
，云南甘蔗研究所加大了对该资源的考察收集
与杂交利用研究
(
刘新龙等
, 2009)
，通过光周期诱导
甘蔗属热带种开花与滇蔗茅进行远缘杂交，创制出
了一批杂交后代材料
(Aitken et al., 2007;
王丽萍等
,
2008;
陆鑫等
, 2012a; 2012b)
。
GISH
在作物远缘杂
交育种中具有十分广阔的应用前景，是在分子水平
上识别杂种真伪的有效办法
(
钟少斌等
, 1997)
，具有
更加直观、灵敏和可靠的优点
(
贾东亮等
, 2001;
蓝
伟侦等
, 2006)
。本文应用
GISH
技术鉴定甘蔗野生
种外源染色体，旨在科学分析野生种外源染色体与
甘蔗属背景染色体的遗传行为，这对进一步深入开
发利用滇蔗茅优异基因具有重要意义。
1
结果与分析
1.1
单色及双色
GISH
结果分析
以亲本
DNA
为探针对子代材料进行的单、双
色杂交，结果表明，杂交的状态均较好，杂交效率
较高，背景干净。所制备的中期染色体标本中期细
胞完整，染色体分散好、形态好，可以检测到清晰
的杂交信号。图
1
中，
A
和
G
示
DAPI
衬染效果，
染色体呈蓝色背景；
B
和
H
示野生种
DNA
探针的
单色
GISH
效果，染色体呈红色荧光信号；
C
和
I
示甘蔗属热带种
DNA
探针的单色
GISH
效果，染
色体呈绿色荧光信号；
D
和
J
示蓝色和红色叠加的
效果，结果显示：野生种探针除与子代中野生种整
条染色体杂交外，还与大多数甘蔗属热带种染色体
在着丝粒及近端粒进行杂交，区分双亲本染色体的
效果不明显；
E
和
K
示双亲本
DNA
探针的双色
GISH
效果，即红色和绿色叠加的效果，结果表明，
双色
GISH
更容易将野生种外源染色体与甘蔗属背
景染色体区别开来，来自母本甘蔗属热带种的染色
体呈黄绿色或绿色荧光信号，来自野生种滇蔗茅的
染色体呈橙红色或橙黄色荧光信号；
F
和
L
示红、
绿、蓝三色叠加的效果。
图
1
基因组荧光原位杂交结果
Figure 1 The result of GISH
1.2
染色体遗传分析
在双色
GISH
实验结果中，选
11
个比较完整的
中期分裂相细胞对子代染色体的遗传组成进行分析
(
表
1)
：在子代体细胞中检测到
37~41
条甘蔗属热带
种
(
母本
)
染色体及
14~17
条野生种
(
父本
)
外源染色
体。已知双亲本染色体数目分别为
2n=80
和
2n=30
条，所以认为甘蔗属热带种与野生种滇蔗茅远缘杂
交过程染色体基本上符合
n+n (
整倍或非整倍的
n)
传
递方式。在所观察的细胞中未发现野生种外源染色
体与甘蔗属背景染色体发生交换、重组或异位。
1.3
荧光核型分析
取
3
个较好的中期细胞进行核型分析
(
图
2)
，结
果子代材料的染色体臂比介于
1.38~2.42
之间，其
中第
6
、第
8
、第
13
、第
14
、第
15
、第
19
、第
21
和第
27
号染色体为中部着丝点染色体
(m)
，其余
19
对染色体为亚中部着丝点染色体
(sm)
。染色体组全
长
47.13 µm
，平均臂比为
1.80
，染色体的长度比为