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松科三属植物的染色体研究

作　者: 邓辉胜
导　师: 洪德元；张大明；傅承新
学　校: 浙江大学
专　业: 植物学
关键词: 松科松属云杉属雪松属减数分裂种间杂种荧光原位杂交(FISH)
分类号: Q943
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

松科（Pinacaea）是裸子植物中种类最多、分布最广的类群，是北半球森林植被的主要成分之一，在科学研究和经济生产中都有极其重要的意义。我国是现代松科分布中心之一。我国现存松科类群中，不仅有孑遗的单种属金钱松属（Pseudolarix）和银杉属（Cathaya）和不少孤岛分布的类群，也有松属（Pinus）和云杉属（Picea）等在北半球广泛分布的优势植物类群。除金钱松、花旗松（Pseudotsuga menziesii）等少数种类外，绝大多数松科类群的染色体组中，绝大多数染色体具中部着丝粒，染色体间形态差异极小，通过传统的核型分析来比较鉴定染色体组内不同染色体或不同染色体组间的同源染色体极为困难。而对减数分裂过程中染色体配对、染色体异常分裂行为以及原位杂交等方面的比较研究，可以为松科基因组比较和系统进化研究提供重要的信息。本研究观察、统计和比较分析了松科三属植物(松属11种1变种和一个种间杂交F1、云杉属3个种及雪松属（Cedrus）的雪松（Cedrus deodara）的小孢子母细胞（PMCs）减数分裂过程中染色体的行为，并且通过荧光原位杂交技术将nrDNA定位于杂交类群F₁的PMCs的二价体上，以探讨F₁的亲本染色体组间同源染色体的分化程度。研究结果及分析如下：（1）同源染色体臂配对构型与染色体行为比较。松科植物不同类群在染色体交叉数目、染色体平均构型、配对指数及异常分裂现象频率等方面没有显著差异，这为种间比较分析带来极大困难。本文根据环状二价体、棒状二价体、单价体和四价体等在PMCs中的分布频率统计了同源染色体臂的配对构型。对同源染色体臂配对构型的比较分析为松科不同染色体组间的比较分析，进而探讨松科不同类群的系统进化关系提供新的依据。（2）松属和云杉属植物的染色体行为。松科植物的PMCs中环状二价体频率和配对指数均较高，染色体片常分裂现缘频率较低。松属和云杉属染色体组在减数分裂过程中均表现出高度的保守性，这也与其高度保守的有丝分裂核型是一致的。这也说明松属和云杉属植物的种内同源染色体间分化程度极少。不同种间

全文目录

摘要  9-12
英文摘要(Abstract)  12-16
第一章研究历史及存在的问题  16-33
  第一节松科系统学  16-22
    1 松科系统学研究  16-18
    2 松属系统学研究  18-20
    3 云杉属系统学研究  20-21
    4 雪松属系统学研究  21-22
  第二节体细胞核型分析  22-27
    1 松科各属体细胞核型比较  22-24
    2 松属体细胞核型分析  24
    3 云杉属体细胞核型分析  24-25
    4 雪松属体细胞核型分析  25-27
  第三节减数分裂研究  27-28
  第四节原位杂交  28-31
    1 染色体原位杂交技术  28
    2 nrDNA在松科植物染色体中的FISH定位  28-31
  第五节本研究的目的与意义  31-33
    1 松科减数分裂研究  31
    2 种间杂种的减数分裂行为  31-32
    3 原位杂交与染色体鉴定  32-33
第二章松科小孢子母细胞减数分裂  33-54
  第一节实验材料与方法  33-36
    1 材料采集  33-34
    2 染色体制片  34-35
    3 数据统计与处理  35-36
  第二节结果与分析  36-46
    1 松属  36-44
    2 云杉属  44-45
    3 雪松  45-46
  第三节同源染色体配对的属间和种间差异分析  46-50
    1 乔松、北美乔松及其杂交类群  46-48
    2 属间差异  48-50
  第四节讨论  50-54
    1 松科植物的减数分裂过程  50
    2 同源染色体臂配对构型与染色体行为比较  50
    3 F_1与其双亲在减数分裂行为上的差异  50-51
    4 异常分裂现象与同源染色体分化  51
    5 松属的进化与减数分裂  51-52
    6 易位四价体  52-53
    7 雪松减数分裂行为  53-54
第三章 F1的减数分裂过程中rDNA在染色体上的FISH定位  54-62
  第一节实验材料与方法  54-60
    1 基因组DNA的提取和纯化  54-55
      1.1 基因组DNA的提取  54
      1.2 基因组DNA的纯化  54-55
    2 荧光原位杂交  55-60
      2.1 试剂的配制  55-56
      2.2 探针的获得与标记  56-57
        2.2.1 PCR扩增  56-57
        2.2.2 探针标记  57
      2.3 染色体制片  57
      2.4 杂交预处理  57-58
      2.5 杂交及杂交后的洗脱  58
      2.6 杂交信号的检测  58-60
  第二节结果与分析  60-61
    1 5S rDNA的FISH定位  60
    2 18S rDNA的FISH定位  60
    3 5S rDNA信号位点与18S rDNA信号位点的分布  60-61
  第三节讨论  61-62
参考文献  62-74
图版  74-85
致谢  85-87
攻读学位期间发表或完成的论文  87-88
附文1  88-105
附文2  105-120
附文3  120-124

松科三属植物的染色体研究

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