Karyotype Analysis of Butterflies

研究背景

染色体是生物遗传物质的载体，它们直接参与细胞分裂过程中遗传物质的交换与分配以及合子形成过程中两性配子的融合，决定着生物的遗传机制 (Hearst and Botchan, 1970; Dobigny et al., 2004; Gokhman and Kuznetsova, 2006)。在生物类群中，染色体的数目、形态和结构具有相对恒定性，并在其整个生命周期和各组织器官间均很稳定，因此，对不同类群染色体数目、组型等指标进行分析研究可鉴别各类群的染色体差异，并能有助于阐明生物的遗传机制、类群间的系统发育以及物种的演化历程 (Pérez et al., 1992; Bickmore, 2001; Gokhman and Kuznetsova, 2006)。本研究利用染色体核型技术 (Imai et al., 1988; 黄国洋等，1994; Tanuja et al., 2003;Dias et al., 2007; Dalíková et al., 2017; Lukhtanov and Dantchenko, 2017)，在蝴蝶中建立了一套实验流程，能够获得有效的染色体分裂相。

材料与试剂

1. 移液器吸头
2. 离心管
3. 一次性注射器
   
4. 培养皿
5. 解剖刀
6. 镊子
7. 载玻片
8. 蒸馏水
9. 秋水仙素 (BBI, catalog number: A600322-0100)
10. 柠檬酸钠 (aladdin, catalog number: S189183-500g)
11. 甲醇 (Macklin, catalog number: M813895-500ml)
12. 冰醋酸 (Mreda, catalog number: M058454-500ml)
13. Giemsa粉剂 (Sigma-Aldrich, catalog number: G4507-25G)
14. 甘油 (aladdin, catalog number: G116203-500ml)
15. Na₂HPO₄·12H₂O (Sigma-Aldrich, catalog number: 1065790500)
16. KH₂PO₄ (Sigma-Aldrich, catalog number: P9791)
17. Giemsa染色液：将Giemsa原液、0.067 mol/L Na₂HPO₄·12H₂O溶液和0.067 mol/L KH₂PO₄溶液按照比例为2:9:9混合，即为Giemsa染色液。配制染色液所需的三种原液可按如下方法配制。
    1)

    Giemsa原液：量取3 ml甲醇，30 ml甘油，并称取Giemsa粉剂0.5 g，备用。操作过程：①将约10 ml的甘油置于研钵中，再加入Giemsa粉剂，研磨到无颗粒；②再将剩余约20 ml甘油倒入研钵中，于56 °C水浴中加热约20–30 min，期间需摇动，使其溶化成匀浆状；③冷却后加入3 ml甲醇，室温下放置数周后使用。
    2)

    0.067 mol/L Na₂HPO₄·12H₂O溶液：将23.8 g Na₂HPO₄·12H₂O用蒸馏水溶解，置于1,000 ml容量瓶中定容。
    3)

    0.067 mol/L KH₂PO₄溶液：将9.078 g KH₂PO₄用蒸馏水溶解，置于1,000 ml容量瓶中定容。

仪器设备

1. 体视显微镜 (Nikon SMZ745，Japan)
2. 荧光显微镜 (Nikon ECLIPSE E400显微镜 + Nikon数码相机Dxm1200)
   

实验步骤