苦荞 7 个二倍体及其同源四倍体的核型分析与进化趋势研究：为作物育种点亮新方向

为解决苦荞育种难题，研究人员对 7 个二倍体及其同源四倍体苦荞进行核型研究，为育种提供依据。

　　苦荞，这种看似平凡的作物，却在健康饮食的舞台上逐渐崭露头角。随着人们生活水平的提高，对健康食品的追求愈发强烈，苦荞凭借其丰富的营养、出色的保健功效以及潜在的药用价值，成为了众人瞩目的焦点。然而，在苦荞种植的背后，却隐藏着诸多亟待解决的问题。品种混杂现象严重，导致苦荞品质参差不齐；品种退化使得产量难以提升，难以满足市场日益增长的需求；产量低、质量差更是制约着苦荞产业的发展。这些问题犹如一道道屏障，阻碍着苦荞发挥其更大的价值。

为了突破这些困境，加速苦荞新品种的选育迫在眉睫。多倍体育种作为一种高效的育种方法，被寄予厚望。在这样的背景下，贵州工程应用技术学院矿业工程学院、贵州师范大学生命科学学院等单位的研究人员 Li-kun Lian、Pei Zhang、Xiao-fen Wu 等，开展了一项关于苦荞的重要研究。他们以 7 个二倍体苦荞及其同源四倍体品系为研究对象，深入探究其核型特征与进化趋势。该研究成果发表在《Genetic Resources and Crop Evolution》上，为苦荞的多倍体育种和相关研究提供了关键的理论支持。

研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先是常规压片法，通过对苦荞根尖细胞进行处理，以便清晰地观察染色体。接着，利用图像分析软件如 Adobe Photoshop CS6 和 ImageJ，对染色体图像进行处理和测量，获取染色体的相对长度、臂比等参数。最后，借助 SPSS 27 软件进行核型聚类分析，探究不同苦荞品系之间的遗传关系。

苦荞根尖有丝分裂期染色体数目和特征

研究人员对 7 个苦荞品系（T6、T9、T18、T22、T25、T27、T36）进行了细致观察。结果显示，这些二倍体苦荞均具有稳定的染色体数目和核型特征，染色体数目为 2n=2x=16，核型公式为 2n=2x=16=12m+4sm 。进一步研究发现，不同二倍体苦荞在随体染色体（SAT 染色体）的数量和位置上存在差异。T6、T9、T18、T22、T27 和 T36 各有一对 SAT 染色体，而 T25 则有两对。并且，T6、T25 和 T27 的 SAT 染色体位于亚中着丝粒染色体（sm）上，其余四个品系则位于中着丝粒染色体（m）上。此外，不同品系苦荞染色体的相对长度和臂比也有所不同。从进化角度来看，T18 和 T18最为原始，T25 和 T25最为进化，其他品系处于中间位置。通过独立样本 t 检验发现，染色体加倍并未影响苦荞的进化关系。

聚类分析

依据 Stebbins 分类法，7 个二倍体苦荞的核型均为 2A 对称型。利用 UPGMA 法进行聚类分析，以欧氏距离为相似尺度，结果显示，7 个苦荞品系可分为两类，其中 T6、T18 和 T22 为一类，T9、T25、T27 和 T36 为另一类。这表明不同苦荞品系之间存在一定的遗传差异。

核型进化趋势分析

研究发现，当分离度为 25 时，所有苦荞品系聚为一组。T6、T18 和 T22 之间，T25 和 T27 之间，以及 T9 和 T36 之间的遗传距离相对较小。其同源四倍体的聚类结果与二倍体一致，这进一步说明染色体加倍后，苦荞的遗传关系并未发生显著改变。

苦荞染色体加倍后的变化

对 7 个苦荞品系进行染色体加倍后，染色体数目和 SAT 染色体数量均翻倍，染色体数目变为 2n=4x=32，核型公式为 2n=4x=32=24m+8sm 。虽然染色体的相对长度和臂比有所变化，但核型不对称系数和聚类结果并未发生显著改变。并且，7 个同源四倍体苦荞的核型也属于 2A 对称型。

研究结论与讨论部分指出，该研究首次报道了 7 个同源四倍体苦荞的核型和染色体数目，以及它们的 SAT 染色体数量。研究发现，不同种质的苦荞在染色体核型和结构上存在差异，这表明苦荞在染色体水平上具有遗传多样性。同时，核型不对称系数与倍性之间没有相关性。此外，同源四倍体苦荞的核型与二倍体相似，这说明所获得的苦荞四倍体是由二倍体直接加倍产生的同源四倍体。研究中观察到的差异可能是由于预处理、制片方法、测量工具和标准等因素导致的。为了获得更精确的染色体图像，后续可进一步研究银染色技术或荧光原位杂交（FISH）技术。

这项研究意义重大，它为苦荞的细胞遗传学、倍性育种和分子生物学研究提供了重要的技术支持。通过对苦荞核型和进化趋势的分析，有助于深入了解苦荞的遗传特性，为培育更优良的苦荞品种奠定了坚实的理论基础，有望推动苦荞产业朝着更高质量的方向发展。