利用C基因组对高杆野生稻和宽叶野生稻基因组的比较分析

[目的]采用基因组原位杂交（GISH）技术研究稻属2种CCDD基因组型的野生稻宽叶野生稻和高杆野生稻基因组之间的关系。[方法]利用药用野生稻C基因组总DNA为探针,分别对高杆野生稻和宽叶野生稻中期染色体进行基因组原住杂交。[结果]杂交结果显示,在一定的洗脱严谨度下,可以把CCDD染色体组中的C、D基因组染色体分开,并且发现高杆野生稻的CCDD基因组中的某些属于CC基因组的染色体与宽叶野生稻和药用野生稻中的CC基因组染色体存在较大差异,宽叶野生稻的基因组更加原始。[结论]对稻属中有相同基因组型的种进行比较分析,将有助于深入阐明植物基因组进化和物种进化及可能的途径。     

栽培稻、斑点野生稻、药用野生稻基因组比较分析

以栽培稻总DNA为探针,对栽培稻(AA)自身、斑点野生稻(BB)以及药用野生稻(CC)体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交(GISH),并以斑点野生稻总DNA为探针,对自身和药用野生稻体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交,以此研究A、B、C 3个基因组型之间的关系.结果显示,A、B、C基因组之间都存在较高的同源性,其中AA与CC之间的信号最强,BB基因组与AA基因组次之,BB基因组与CC基因组的信号最弱.说明A、B、C 3个基因组之间的亲缘关系,A与C最近,B与C最远.     

利用C基因组DNA和C0t-1 DNA对药用野生稻、大颖野生稻基因组的比较分析

采用药用野生稻C基因组DNA及C0t-1 DNA为探针,分别对药用野生稻(CC)自身和大颖野生稻(CCDD)体细胞染色体进行了基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)分析。利用C基因组DNA探针进行分析显示,药用野生稻24条染色体都被杂交信号覆盖;而在大颖野生稻中可区分为24条CC型染色体(杂交信号较强)和24条DD型染色体(杂交信号较弱)。以C基因组C0t-1 DNA探针进行分析显示,在药用野生稻染色体的端粒、着丝粒、近着丝粒区域有很强的杂交信号,而大颖野生稻中也有24条染色体在这些区域红色杂交信号较强,另24条染色体的杂交信号很弱。表明利用C基因组DNA和C0t-1 DNA为探针的GISH和FISH技术,都能很好地将大颖野生稻C、D染色体组区分开,C和D基因组亲缘关系较远,二者具有不同起源。与药用野生稻C基因组相比,大颖野生稻C基因组出现了一些分化。这些都为研究大颖野生稻C和D染色体组起源,探讨异源四倍体进化机制奠定了基础。     

45S和5S rDNA序列在20种葫芦科植物染色体上的定位

【目的】了解45S和5S rDNA序列在20种葫芦科Cucurbitaceae植物基因组中位点数目和分布特点,为研究葫芦科植物核型、遗传育种和进化分类等提供依据。【方法】采用改进的荧光原位杂交(FISH)法,在45S rDNA和5S rDNA的5′端进行荧光修饰,对20种葫芦科植物中期染色体进行45S和5S rDNA的物理定位,在Nikon 80i荧光显微镜下观察,冷CCD收集图像并分析。【结果】确定了金瓜Gymnopetalum chinense、波棱瓜Herpetospermum pedunculosum、葫芦Lagenaria siceraria、木鳖子Momordica cochinchinensis、云南木鳖Momordica dioica、西葫芦Cucurbita pepo、蛇瓜Trichosanthes anguina、糙点栝楼Trichosanthes dunniana、全缘栝楼Trichosanthes ovigera、钮子瓜Zehneria maysorensis、红瓜Coccinia grandis和佛手Sechium edule等12种植物45S rDNA和5S rDNA荧光位点在中期染色体上的数量、位置和特征,在这些植物中分别检测到3、7、2、4、2、5、3、3、5、1、2和2对45S rDNA,检测到2、1、1、1、1、2、1、1、1、1、1和1对5S rDNA。20种植物中,45S rDNA和5S rDNA在染色体短臂、短臂顶端和着丝点等位置均有分布。【结论】FISH是葫芦科植物构建精细核型的有效工具,可帮助判断随体、鉴别染色体和鉴定同源染色体,是核型分析的有力佐证。     

黑壳楠染色体核型分析及基因组Survey预测

【目的】明确黑壳楠(Lindera megaphylla)染色体形态结构特征和基因组基本信息。【方法】以野生黑壳楠为材料，采用荧光原位杂交法，对染色体进行核型分析，并通过基因组survey预测了黑壳楠基因组的基本信息。【结果】黑壳楠染色体数目为2n=24,核型公式为2n=2X=24=18m(2SAT)+6sm, 9号染色体存在1对随体，属于2B型染色体。染色体组绝对长度变异范围为2.92～5.83,相对长度的变化范围为5.33%～11.11%,核型不对称系数为59.49%。研究还发现，存在1对5S rDNA杂交位点和1对18S rDNA杂交位点，分别位于5号和9号染色体。18S rDNA杂交位点2个杂交信号位置相同、强度近似。基因组survey结果显示，黑壳楠基因大小为1.38 Gb,杂合率为0.8%,重复序列比例为70%。【结论】黑壳楠为2倍体，染色体数目为24条，核型相对对称。黑壳楠在樟科的进化中属于较为原始的物种，且染色体未发生重组、变异或者种内杂交等现象。黑壳楠为大基因组，杂合率较高，重复序列多的物种。     

基于基因组原位杂交快速构建黄瓜变种间核型

【目的】利用基因组荧光原位杂交（genomic in situ hybridization,GISH）技术,对黄瓜（Cucumis sativus L.,2n=2x=14）种内两个变种（栽培黄瓜C. sativus var. sativus和野生黄瓜C. sativus var hardwickii）进行中期染色体分析,建立黄瓜变种染色体核型的快速分析方法,为黄瓜细胞分子遗传学研究提供基础。【方法】以栽培黄瓜‘9930’和野生黄瓜C. sativus var. hardwickii为材料,利用CTAB法提取栽培黄瓜‘9930’的基因组总DNA,采用缺刻平移法,将栽培黄瓜‘9930’基因组DNA和45S rDNA分别利用地高辛和生物素标记为探针,与栽培黄瓜‘9930’和野生变种C.sativus var. hardwickii的中期染色体进行荧光原位杂交,根据杂交结果显示的栽培黄瓜与野生变种每条染色体GISH荧光带型的不同,结合45S rDNA位点信号特征,区分栽培黄瓜与野生变种的每条染色体,并进行核型分析。【结果】荧光原位杂交结果显示,GISH信号并非平均分布于所有染色体上,而是在不同染色体的特定部位产生独特的信号,且两个变种间中期染色体的GISH信号模式差异显著。在栽培黄瓜‘9930’有丝分裂中期染色体上,除了6号染色体仅在短臂末端和近着丝粒处产生GISH信号外,其他染色体上的GISH信号集中分布于染色体的两端和近着丝粒的一侧或两侧,且每条染色体的信号特征差异明显;45S rDNA信号主要分布于‘9930’的第1、2、3、4和7号染色体的近着丝粒处,有3对强信号和2对弱信号。在野生黄瓜C. sativus var. hardwickii有丝分裂中期染色体上,杂交信号的位置及强弱与栽培黄瓜‘9930’表现明显不同,近着丝粒处均有GISH信号,但仅在第1、2、4和5号染色体的一端产生GISH信号,45S rDNA信号仅出现在第1、2和3号染色体上,表现为第1号染色体上信号极强,第2和3号染色体上信号极微弱。这些结果显示,以栽培黄瓜基因组DNA为探针的荧光原位杂交能反应出两个变种中期染色体独特的信号分布模式,通过信号的分布模式和强弱,结合45S rDNA位点信号的特异分布,可对每条染色体进行清晰地鉴别,并据此建立了两个变种的核型模式。比较前人发表的黄瓜已有重复序列的分布图,发现GISH揭示的信号分布主要位于黄瓜染色体串联重复序列区域。【结论】黄瓜基因组原位杂交能一次性快速显示基因组串联重复序列的分布图,能有效地用于不同黄瓜变种的快速核型分析;同时发现染色体上串联重复序列的分布及强弱在黄瓜变种间表现出明显的分化。     

栽培稻与Oryza officinalis相似群野生稻基因组VDAC基因的比较

根据水稻基因组文库日本晴的基因组VDAC基因的序列,设计引物分别扩增6种不同基因组的野生稻(BB、CC、BBCC及CCDD)和2种栽培稻(AA)的基因组DNA的VDAC基因片段.所有分别代表8个VDAC基因的8对引物中,除引物VDAC3外,其它7对引物均能扩增出预期大小的特异条带,其中一些片段是所有试验材料共有的,而另一些则具有明显的基因组或种的特异性.AA、BB、CC基因组均具有VDAC1、VDAC4、VDAC7和VDAC8引物的扩增位点,而DD基因组则不能确定.VDAC6的引物位点是AA基因组所特有.VDAC2引物的扩增位点存在于基因组AA、BB、DD,而CC基因组中则无此位点.而VDAC5则可区分同为CCDD的宽叶野生稻和高秆野生稻.栽培稻种与野生稻种基因组相比能扩增出更多的VDAC基因片段的试验结果,为进一步研究稻属中VDAC基因的起源及进化关系提供了基础.     

鲤45S rDNA的染色体荧光原位杂交定位

应用荧光原位杂交技术,通过设计位于5.8S rDNA、18S rDNA和非转录IGS区域的3条探针CAAG1191、CAAG1845和CAAG3602,分别对散鳞镜鲤Cyprinus carpio var.scattered mirror和松浦鲤Cyprinus carpio Songpu的45S核糖体DNA(ribosomal DNA,rDNA)进行染色体定位及共定位.结果表明:45S rDNA均位于两品种鲤一对近端着丝粒染色体的短臂末端,具有染色体特异性,表明45S rDNA序列的探针能够在鲤细胞遗传学研究中用于标识其所在染色体,并与鲤遗传连锁图谱中长度为227 cM的1号连锁群相对应;两品种鲤的染色体数目均为2n=100,45S rDNA在鲤基因组内仅定位于一对同源染色体,不存在复制位点,证实了鲤基因组在全基因组复制事件之后又经历了重新二倍化过程.     

台湾甜象草的核型分析及rDNA荧光原位杂交

[目的]对台湾甜象草的染色体进行识别并对该物种基因组的结构及进化进行研究。[方法]利用改进的火焰干燥法及荧光原位杂交技术,对台湾甜象草中期染色体的长度、着丝粒的位置及随体的数目进行分析,建立了台湾甜象草的经典核型。并根据各条染色体对4,6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI）染色的深浅度不同,参考DAPI对核物质的染色特点,了解各染色体上异染色质和常染色质的分布特点。[结果]利用荧光原位杂交技术检测了rDNA定位,得到2对45SrDNA的信号,分布在不同的染色体上,一对5SrDNA信号,位于9号染色体的长臂。确定了台湾甜象草的核型是2n=28=10sm＋12m（4SAT）＋4st＋2T,为2C。[结论]为染色体的识别提供理论依据。     

长尖叶蔷薇基于rDNA FISH的核型分析

【目的】为精确地识别蔷薇属植物染色体组的核型特征,文章研究了长尖叶蔷薇基于染色体荧光原位杂交(FISH)的核型。【方法】利用45S和5S rDNA为探针对长尖叶蔷薇有丝分裂中期的染色体进行FISH研究。【结果】长尖叶蔷薇的染色体组有1对45S rDNA位点和2对5S rDNA位点。除4、5号是亚中部着丝点(sm)染色体外,其它都是中部着丝点(m)染色体。4号染色体是1对异形同源染色体,长臂(4L)上有1对5S rDNA杂交位点,其中位于较短染色体上的5S rDNA杂交信号极强; 5号染色体也是1对异形同源染色体,其短臂(5S)上有1对45S rDNA,长臂(5L)上则有另1对5S rDNA,两条染色体上的rDNA信号强度没有明显差异。【结论】以rDNA为探针的FISH能准确地识别长尖叶蔷薇染色体组中的同源染色体,体现其在染色体水平上的特征,为该物种用于现代月季的遗传改良提供了分子细胞遗传学背景资料。