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蔬菜种质亲缘鉴定

蔬菜种质的研究手段之一。用植物学、园艺学、遗传学、细胞学及细胞遗传学,分子生物学、血清学、分类学及统计学等学科的理论和方法,研究、分析、确定蔬菜种质的分类地位和种质材料间亲缘关系的鉴定手段。为蔬菜种质材料的正确分类及利用提供科学依据。鉴定方法有遗传学方法、细胞学及细胞遗传学方法、分子生物学方法和血清法等。

蔬菜种质的研究手段之一。用植物学、园艺学、遗传学、细胞学及细胞遗传学,分子生物学、血清学、分类学及统计学等学科的理论和方法,研究、分析、确定蔬菜种质的分类地位和种质材料间亲缘关系的鉴定手段。为蔬菜种质材料的正确分类及利用提供科学依据。鉴定方法有遗传学方法、细胞学及细胞遗传学方法、分子生物学方法和血清法等。

鉴定蔬菜种质材料的亲缘关系,早期主要是依据蔬菜植株各部分器官,尤其是成株生殖器官的形态特征来确定的。以后在植物学鉴定的基础上,又补充了对蔬菜种质材料生物学特性的综合鉴定。随着科学技术的发展,20世纪中期以来逐渐把遗传学、细胞学、生物学及统计学等学科的研究技术应用于蔬菜种质材料亲缘关系的鉴定,提高了鉴定的技术水平和准确性。

遗传学方法

是以有性杂交亲和性程度和杂交结实率高低及后代的育性等为鉴别亲缘关系依据的鉴定方法。亲缘关系越近越易杂交,种间和种以上的分类单位间不像种内的亚种、变种、类型及品种间那样容易杂交。因而从不同种或种以上分类单位间的杂交不育性,杂种不稔性等可在一定程度上说明种质材料间的亲缘关系。

细胞学及细胞遗传学方法

是以染色体数目及其核型特征的差异分析鉴定蔬菜种质材料亲缘关系的鉴定方法。包括观察有丝分裂时染色体的形态和行为,即根据染色体数目、形态,解剖特征(异染色质的数量,异染色质的分布)及分子特征(每条染色体,每组染色体的脱氧核糖核酸DNA总量)辨明其亲缘关系。例如日本人盛永在30年代(1934)根据染色体数目把芸薹属植物分为六组,以此表示各种芸薹属植物的种间关系。

每一物种的染色体数是相当恒定的,同一物种具有相同数目的染色体。不同种、属间染色体的基数相同或不同。但是,基数相同的种、属,因其染色体的形态结构、生理功能及其所载基因不同,其遗传效应的表现也不同。在核型研究的基础上,为了探明染色体的特异性,已采用染色体显带技术(即借助于特殊的细胞化学显色方法识别染色体)。最常用的为吉姆萨显带法。该法可使染色体臂和着丝点上显出深浅不同的带谱,用以研究某一特定染色体细胞学特征及其遗传行为,鉴定分析单个染色体的结构成分与功能,以提高辨别能力。根据染色体的特异性说明物种进化过程中的亲缘关系。

分子生物学方法

即应用现代化学、物理学及生物化学基本理论和实验方法鉴定种质材料的亲缘关系。例如用核酸含量测定和分析各种生物脱氧核糖核酸(DNA)量及DNA的相似程度。DNA的相似程度反映了生物亲缘关系的远近。故通过DNA核苷酸的顺序分析,可鉴定各蔬菜种质材料的亲缘关系。另外,用同工酶图谱也可作为鉴别蔬菜种质材料亲缘关系的参考依据。例如米开密(T,Mikami,1984)等利用15种限制性内切酶研究了芸薹属中6个种的叶绿体脱氧核糖核酸(ctDNA),根据ctDNA图谱揭示了复合种叶绿体基因组的起源,并推断了其种系发生中的亲缘关系。L.鲁(L.Roux,1985)用酯酶同工酶酶谱的特异性鉴定了近缘野生种莴苣(Lactuca serriola)与莴苣栽培种(L.sativa)的亲缘关系。

血清方法

即用蛋白质的血清鉴别法测定蔬菜种质的亲缘关系。血清学鉴定也可运用凝胶扩散和电泳方法,使抗原和抗体在琼脂凝胶中借助电泳力相对扩散,形成沉淀带,对蛋白质结构进行定性测定。霍克斯(J.G.Hawkes,1968)等用此项技术研究了茄属植物的一些种,对鉴定亲缘关系起了重要作用。

为了准确地鉴定出种质材料的亲缘关系,需要多种方法结合起来研究分析才能获得完善而准确的鉴定结果。