基于液氮研磨法的流式细胞术检测马铃薯倍性的研究

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-0478

生物技术通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (1): 282-288.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-0478

基于液氮研磨法的流式细胞术检测马铃薯倍性的研究

郑英转¹^,²^,³^,⁴(), 吕燕¹^,², 杨东旭³, 李国威³, 王洪洋¹^,²(), 李灿辉¹^,²()

1.云南师范大学云南省马铃薯生物学重点实验室,昆明 650500
2.云南师范大学云南省高校马铃薯生物学重点实验室,昆明 650500
3.云南师范大学生命科学学院,昆明 650500
4.甘肃省礼县三峪乡九年制学校,陇南 742219

收稿日期:2020-04-23 出版日期:2021-01-26 发布日期:2021-01-15
作者简介:郑英转,女,硕士研究生,研究方向：马铃薯遗传育种;E-mail： 15293951658@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(31800134);云南省应用基础研究计划面上项目(2019FB023);农业部科技教育司(091720603010001002)

Study on the Identification of Potato Ploidy Using Flow Cytometry Based on Liquid Nitrogen Grinding Method

ZHENG Ying-zhuan¹^,²^,³^,⁴(), LÜ Yan¹^,², YANG Dong-xu³, LI Guo-wei³, WANG Hong-yang¹^,²(), LI Can-hui¹^,²()

1. Yunnan Key Laboratory of Potato Biology,Yunnan Normal University,Kunming 650500
2. Key Lab of Potato Biology in Universities of Yunnan Province,Yunnan Normal University,Kunming 650500
3. School of Life Science, Yunnan Normal University, Kunming 650500
4. Lixian Sanyu Nine-year Education chool of Gansu Province,Longnan 742219

Received:2020-04-23 Published:2021-01-26 Online:2021-01-15

摘要/Abstract

摘要：

染色体组倍性鉴定是马铃薯种质资源评价的重要内容,流式细胞仪能够快速、准确地对细胞核DNA含量进行测定,从而广泛用于检测植物染色体组倍性。建立适于马铃薯倍性鉴定的高通量流式细胞术体系,对马铃薯育种工作提供依据。以20份马铃薯合作88孤雌诱导后代为材料,用液氮研磨法制备叶片细胞核悬液,并将其与传统刀片切碎法制备的细胞核悬液进行比较,对已知四倍体马铃薯合作88和二倍体马铃薯IVP101进行染色体倍性测定,结果发现这两种方法在倍性测定结果之间无明显差异,但是液氮研磨法操作简单、耗时少。基于液氮研磨法的流式细胞术可快速、准确检测其倍性。另外,在液氮研磨法中,对细胞核悬液染色时间的长短（从15 min到12 h）并不会影响倍性测定结果,从而方便研究人员在实际操作中灵活选择染色时间。

关键词: 液氮研磨法, 马铃薯, 倍性鉴定, 流式细胞术

Abstract:

The ploidy identification of potato chromosomes is an important part in the evaluation of potato germplasm resources. Flow cytometry can quickly and accurately determine the nuclear DNA content of cells,which is widely used to identify plant’s chromosome ploidy. A high-throughput flow cytometry system that is suitable for potato ploidy identification is established for providing evidences for potato breeding. Twenty pieces of potato cooperative 88,progeny of an induced parthenogenesis,were used as materials,a liquid nitrogen grinding method was used to prepare leaf cell nuclear suspension,which was then compared with the leaf cell nuclear suspension by traditional blade shredding method,and chromosome ploidy of the known tetraploid potato cooperative 88 and diploid potato IVP101 was determined. It was found that there was no significant difference between the ploidy identification results by the two methods,but the liquid nitrogen grinding method was simple and less time-consuming. The flow cytometry based on the liquid nitrogen grinding method quickly and accurately identified potato ploidy. In addition,fluorescent staining time（from 15 min to 12 h）of the nucleus suspension prepared by the liquid nitrogen grinding method did not affect the ploidy determination results,which is convenient for researchers to flexibly choose the staining time in actual operation.

Key words: liquid nitrogen grinding method, potato, ploidy identification, flow cytometry

郑英转, 吕燕, 杨东旭, 李国威, 王洪洋, 李灿辉. 基于液氮研磨法的流式细胞术检测马铃薯倍性的研究[J]. 生物技术通报, 2021, 37(1): 282-288.

ZHENG Ying-zhuan, LÜ Yan, YANG Dong-xu, LI Guo-wei, WANG Hong-yang, LI Can-hui. Study on the Identification of Potato Ploidy Using Flow Cytometry Based on Liquid Nitrogen Grinding Method[J]. Biotechnology Bulletin, 2021, 37(1): 282-288.

图/表 4

图1 不同制备方法获得的细胞核悬液中细胞核所占的比例显著性分析采用t检验;***表示P <0.001;统计学上具有极显著性差异。n=20

图2 不同制备方法获得的细胞核悬液中细胞核DNA含量的直方图显著性分析采用t检验;ns表示统计学上无显著性差异。n=20,下同

图3 液氮研磨法中不同染色时间对马铃薯倍性测定结果的影响

图4 使用液氮研磨法检测已知四倍体和二倍体马铃薯细胞核DNA含量的直方图

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基于液氮研磨法的流式细胞术检测马铃薯倍性的研究

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