基本信息
- 項目名稱：
- 衡水湖濕地自然保護區(qū)3種野生菊科藥食兩用植物的染色體研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 為了研究衡水湖濕地自然保護區(qū)野生植物資源的遺傳多樣性，我們選擇了保護區(qū)內三種常見的野生菊科藥食兩用植物蒲公英、苦苣菜、苣荬菜，對其從形態(tài)學角度進行了調查研究，并用環(huán)保的低溫處理法進一步從細胞遺傳學角度確定了它們的染色體數(shù)目、形態(tài)、核型等具體特征。對傳統(tǒng)分類學中將苣荬菜和苦苣菜歸為一屬提出了挑戰(zhàn)。
- 詳細介紹：
- 衡水湖濕地自然保護區(qū)具有豐富的野生植物資源。蒲公英、苣荬菜、苦苣菜是寶貴的藥食兩用野生菊科植物。但目前還沒有關于它們的染色體特征研究。我們用環(huán)保的低溫處理法研究了這三種植物的根尖，經(jīng)卡諾氏液固定、酸解去壁、改良品紅染色、常規(guī)壓片，顯微攝像系統(tǒng)攝像，詳細分析了這三種植物的染色體具體特征，得出了它們的核型公式、核型分類。蒲公英體細胞染色體數(shù)目為2n=24，核型公式K(2n)=2x=24=16m+4sm+2st+2t，核型分類屬于2B型；苣荬菜體細胞染色體數(shù)目為2n=18，核型公式K(2n)=2x=10m+8sm，核型分類屬于2A型；苦苣菜體細胞染色體數(shù)目為2n=32，核型公式為K(2n)=2x=8m+12sm+8st+2t+2m(SAT)，核型分類屬于3C型。三種菊科植物雖然在形態(tài)學上有很多的相似性，但在染色體數(shù)目和特征有較大的差別。尤其是在植物形態(tài)分類學上被分到同一屬的苣荬菜和苦苣菜在染色體數(shù)目和核型公式方面差別很大，因此從細胞層次上分析苣荬菜和苦苣菜應劃分到不同的屬中。本作品的研究成果豐富了衡水湖濕地野生植物資源遺傳多樣性的研究；并摸索出環(huán)保高效的研究技術方法；對傳統(tǒng)的植物形態(tài)分類學方法提出了挑戰(zhàn)。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 為了研究衡水湖濕地自然保護區(qū)豐富的野生植物資源遺傳多樣性，我們以蒲公英、苣荬菜、苦苣菜這三種藥食兩用野生菊科植物為研究材料，研究了它們的形態(tài)學特征和染色體特征。填補了這方面的空白，豐富了衡水湖自然保護區(qū)種質資源基因庫。在實驗中摸索出環(huán)保的低溫處理法，并對它們的染色體進行了定量的分析，在此基礎上對傳統(tǒng)的植物分類學提出了挑戰(zhàn)。
科學性、先進性及獨特之處
- 1、首次研究了衡水湖濕地自然保護區(qū)三種野生菊科藥食兩用植物蒲公英、苣荬菜、苦苣菜的染色體特征，確定了它們的核型公式和分類，豐富了衡水湖野生植物資源的遺傳多樣性研究。 2、摸索出了環(huán)保經(jīng)濟的低溫處理法替代化學藥物（秋水仙素或8-羥基喹啉），節(jié)約了成本，避免了環(huán)境污染。 3、從細胞學水平對苣荬菜和苦苣菜歸為一屬提出了質疑，對傳統(tǒng)的植物學分方法提出了挑戰(zhàn)。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本作品的研究成果填補了空白，豐富了衡水湖濕地野生植物資源遺傳多樣性的研究，為衡水湖濕地研究提供了科學可靠的資料。并摸索出環(huán)保高效的研究技術方法，對傳統(tǒng)的植物分類學方法提出了挑戰(zhàn)，具有較高的學術價值和理論指導意義。
學術論文摘要
- 蒲公英、苣荬菜和苦苣菜歸屬菊科，為衡水湖濕地自然保護區(qū)寶貴的藥食兩用野生植物。但目前還沒有對它們進行染色體特征的研究。本實驗首先搜集三種植物的種子，經(jīng)過反復摸索，在實驗室內用環(huán)保的低溫處理法處理根尖12h，經(jīng)卡諾氏液固定、酸解去壁、改良品紅染色等步驟，對三種植物進行了染色體數(shù)目的確定，對其核型進行了分析。實驗結果表明，蒲公英體細胞染色體數(shù)目為2n=24，核型公式K(2n)=2x=24=16m+4sm+2st+2t，核型分類屬于2B型；苣荬菜體細胞染色體數(shù)目為2n=18，核型公式K(2n)=2x=10m+8sm，核型分類屬于2A型；苦苣菜體細胞染色體數(shù)目為2n=32，核型公式為K(2n)=2x=8m+12sm+8st+2t+2m(SAT)，核型分類屬于3C型。三種菊科植物雖然在形態(tài)學上有很多的相似性，但在染色體數(shù)目和特征有較大的差別。尤其是在形態(tài)分類學上被分到同一屬的苣荬菜和苦苣菜在染色體數(shù)目和核型公式方面差別很大，因此從細胞層次上分析苣荬菜和苦苣菜應分到不同的屬中。
獲獎情況
- 該作品的部分內容“苣荬菜屬兩種植物的染色體數(shù)目及核型分析”2010年12月榮獲衡水市首屆大學生科技節(jié)論文二等獎。
鑒定結果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 蒲公英、苣荬菜和苦苣菜歸屬于菊科。在形態(tài)上有很多相似的地方，營養(yǎng)豐富，都被人們用來作為蔬菜食用，同時他們都有很好的保健作用，瀉火，清熱解毒，自古以來被人們用做中藥來治療消化道疾病等。 傳統(tǒng)的植物分類學中一直以來采用的都是植物形態(tài)和生理方面的材料作為分類依據(jù)，近年來植物細胞資料的不斷積累使得染色體的數(shù)目和核型分析在植物屬、種的分類問題上起到的很大的借鑒作用。多種植物的分類都得到了細胞資料的支持。 核型的對稱性分析從Levitzky(1931)提出后,就成為了應用最多的研究核型進化的方法之一。在染色體的研究方面Stebbins提出了核型的分類標準，Levan提出了染色體的相對長度、臂比的計算，及染色體的類型分類標準。1985年李懋學和陳瑞陽進一步提出核型分析的標準化問題，解決了當時核型分析標準不一致的問題和當時各個研究報道之間的可比性不強的問題。其中,由熊治廷(1992)等提出的計算染色體臂比不對稱性和長度不對稱性的公式和作圖法,被證實具有很強的實用價值而倍受青睞。2002年劉昌平對植物細胞有絲分裂實驗材料的選擇進行了分析歸納。對染色體的研究經(jīng)歷了兩個階段,及染色體的形態(tài)標記階段和染色體帶型標記階段。使得染色體之間的比較研究有更大的說服力和可比性。在核型分析的實驗中對材料的預處理的方法有物理方法和化學方法兩種。其中物理方法有一種及低溫處理；化學的方法是將實驗材料在化學藥品中浸泡，如低濃度的秋水仙素溶液、飽和的對二氯苯水溶液、低濃度的8-羥基喹啉溶液、α-2溴荼的飽和水溶液等。兩種方法都能通過影響紡錘體的形成來使中期分裂的細胞富集，便于在實驗時能夠一個壓片中得到更多的中期分裂相，而低溫法因其環(huán)保、方便更易被研究者采用，但不同的材料處理時間有很大差異，需要大量的實驗進行摸索，確定合適的處理時間。 對于植物分類學中存在的分類問題，特別是分類依據(jù)的問題，從形態(tài)學的角度來更深入的研究已經(jīng)沒有大的價值。研究表明染色體核型資料在植物分類中有重要的參考價值。染色體的核型進化可以為生物的進化提供更具體的依據(jù)。在親緣關系上相近的物種，染色體的數(shù)目及核型有很多的共性。在以后的植物分類學中，細胞水平的資料將成為植物分類的重要依據(jù)。
