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香蕉(Musa spp.)属于芭蕉科芭蕉属,是世界上重要的热带水果之一,而干旱严重影响香蕉产业的生产与发展。Simmonds (1995)认为香蕉的栽培品种是由尖叶蕉(M. acuminate Colla,记为A基因组)和长梗蕉(M. balbisiana Colla,记为B基因组)两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的。我们前期研究香蕉抗旱生理特性表明,香蕉基因组类型并非是其抗旱性强弱的决定因素,但有趋势表明大部分种类含B基因组越多抗旱性越强,A基因组越多抗旱性越差,四倍体的抗旱性强于二倍体和三倍体。但造成不同基因组类型的香蕉抗旱生理特性差异的遗传物质原因尚需进一步研究。本实验以不同基因组类型香蕉种质资源为材料,通过染色体核型分析、流式细胞术、ISSR、SRAP、AFLP、MSAP分子标记等技术,从细胞学、分子生物学两个不同层面上研究不同基因组类型香蕉抗旱的遗传物质特性,在此基础上,综合分析香蕉的抗旱生理特性和遗传特性的相关性,旨在阐述香蕉的抗旱生理遗传一些规律,为以后的抗旱育种和抗旱栽培提供理论基础。(1)香蕉的核型分析分析了巴西蕉(AAA)等9种不同基因型11份香蕉的体细胞染色体核型进行,结果表明,霸王岭野生蕉、FHIA-03的2号染色体上和陵水野生蕉、CRBP-39的10号染色体上具1对随体;FHIA-17的7号染色体上也具1对随体;以及百花岭野生蕉的1、3号染色体和TMBx5295-1的5、8号染色体上各具2对随体,而巴西蕉、红香蕉、Pisang Ceylan、东莞中把大蕉没有发现随体。(2)香蕉的FCM倍性鉴定用已知倍性的陵水野生蕉(AA)作为内参,对9种不同基因组类型28份香蕉,进行FCM倍性鉴定。结果表明,鉴定结果共分为4大类,其中红河矮蕉(AAA)、AACVRose(AA)、始兴BB (BB)、FHIA-18(AAAB)、Cachaco (ABB)与Simmonds形态学分类不一致,分属不同的倍体类型;另外,红香蕉(AAA)同时出现2个倍体的峰值,其遗传物质尚需进一步研究。(3)香蕉的ISSR、SRAP、AFLP分析利用3种标记技术分析了28份香蕉种质的遗传多态性,聚类结果基本一致。在28份种质中,香牙蕉(AAA)类型,聚类图显示它们在遗传上几乎没有差异,含B套基因组的种质彼此间的亲缘关系不高,且不能明显区别于含A套基因组种质的特征。其中红香蕉(AAA)自成一类;云南BB(BB)和东莞高把大蕉(ABB)二者的亲缘关系较近;Pisang Ceylan (AAB)和FHIA-18(AAAB)亲缘关系最近,可能为同物异名。(4)香蕉的MSAP分析28份香蕉基因组DNA总甲基化率中,二倍体的总甲基化率在15.8%-18.4%之间,平均率为16.5%,三倍体的总甲基化率在16.7-19.7%之间,平均率为18.3%,四倍体的总甲基化率在15.8%-19.0%之间,平均率为18.0%。对28份香蕉种质甲基化水平综合分析比较出,总甲基化率和全甲基化率没有呈现出与倍性相关的变化趋势。半甲基化率则呈现出三倍体、四倍体普遍高于二倍体的趋势。因此,参考香蕉的抗旱生理特性,结合香蕉的遗传特性,表明染色体的随体数量可作为区分A、B基因组的参考指标之一;FCM鉴定倍性时个别种质与Simmonds形态学分类不一致;聚类显示AAA类型种质在遗传上几乎没有差异,B基因组彼此间的亲缘关系不高,并不具有明显区别于A套基因组种质的特征;且DNA甲基化水平呈现出三倍体、四倍体高于二倍体的趋势。香蕉抗旱生理特性和遗传特性的相关关系表明香蕉基因组类型与其抗旱性强弱并非一一对应的关系。推测香蕉的抗旱性强弱不但与其基因组类型有关,而且和其倍性等有关。