云南蔷薇野生资源的染色体变异及分布规律研究

云南是中国蔷薇的分布中心也是全球切花月季的主产区之一，但对蔷薇野生资源的遗传背景缺乏研究制约了其在现代月季遗传改良中的应用。项目在对云南蔷薇属52种（变种/型）野生资源进行了染色体核型分析的基础上，采用流式细胞仪对来自不同代表性居群的380份材料进行染色体数量和核DNA含量测定，系统研究云南蔷薇野生资源在染色体水平的遗传多样性及其构成；并利用已构建的染色体荧光原位杂交技术（FISH），对中甸刺玫等20个代表种及存在种下倍性变异的资源不同居群的材料进行以5S和45S rDNA为探针的荧光原位杂交，研究染色体的形态、结构变异及多倍化过程；统计染色体变异与生境特别是海拔之间的关系及其在属内的分布规律，探讨蔷薇属植物的细胞遗传分化模式。为研究云南乃至我国西南地区蔷薇属植物的遗传多样性和系统演化奠定细胞学基础，同时也为利用这些野生资源对现代月季品种进行种质创制和新品种选育提供染色体信息。

云南是中国蔷薇的分布中心也是全球切花月季的主产区之一，但蔷薇野生资源的遗传背景缺乏制约了其在现代月季遗传改良中的应用。项目用压片法对60份42种(变种/型)蔷薇野生资源进行了细胞核型分析；用流式细胞仪对380份资源进行了核DNA含量测定，推算了C值和染色体数量；对香水月季等代表性资源进行了以5S和45S rDNA为探针的荧光原位杂交；根据染色体变异随海拔变化及在属内的分布规律，探讨了蔷薇属植物的细胞遗传分化模式。结果如下：1）大多数蔷薇资源是2倍体，来自丽江的粉花香水月季和昆明的‘铁把红’月季花是3倍体，2份桂味组资源为4倍体，大叶蔷薇等6种是6倍体，中甸刺玫是10倍体，没有发现8倍体。2）核型比较对称，多样性丰富。大多数资源的核型为1A，也有1B、2A和2B。材料间在染色体长度、着丝点位置及随体的位置和数量等方面有较大差异。3）核DNA含量变化范围为0.73pg(2倍体的中甸蔷薇)至5.07pg(10倍体的中甸刺玫)，核DNA含量随倍性增加而增加，但并非简单的倍数关系。蔷薇属组间和种间的C值差异均显著，中甸蔷薇的C值为0.37pg，复伞房蔷薇则高达0.89pg；芹叶组的C值平均为0.46pg，合柱组的平均为0.77pg。4）45S rDNA在蔷薇属植物染色体上的数量和分布模式较保守，数量与倍性基本成对应关系，均位于一对亚中部着丝点异形同源染色体的短臂上，种间变化主要表现在杂交信号的强弱上，反映了该基因表达量的差异。5S rDNA探针位点的数量变异较大，在染色体上没有固定的分布模式。若只有1对位点，则位于1对无45S rDNA的染色体长臂近着丝粒端；有2对以上位点的，与45S rDNA有共线性的可位于同对染色体短臂或长臂近着丝粒端，另外的则位于其它染色体长臂近着丝粒端。种间在这两种rDNA的位点数、位置和信号强弱上有明显差异。5）蔷薇属植物在染色体倍性和结构上发生了显著的种间分化，多倍化主要发生在分布于滇西北海拔较高地区的桂味组植物中，染色体形态和结构变化是其它组植物的细胞遗传分化模式。项目首次报道了多种蔷薇的倍性、核DNA含量和C值，发现了蔷薇属目前的最高倍性10倍，构建了染色体FISH技术，基本弄清了云南蔷薇属植物的细胞遗传分化模式，为研究其系统演化和物种形成、为利用其中的有利性状对现代月季进行种质创新和新品种选育提供了染色体方面的证据和基础数据。