荧光原位杂交技术及其研究现状

从荧光原位杂交探针的类型、探针的标记方法、探针和染色体的杂交、染色体显带、荧光显微镜检测等方面介绍了荧光原位杂交技术,并对荧光原位杂交技术目前的发展状况进行了阐述.     

黄花菜染色体制片及荧光原位杂交技术体系的建立

[目的]黄花菜(Hemerocallis citrina Barni)是我国特有的经济型蔬菜,目前急需加速分子育种进程,开发遗传学平台。本文旨在优化黄花菜染色体制片技术,构建黄花菜荧光原位杂交体系,为遗传图谱与物理图谱的整合提供技术基础。[方法]以大同黄花菜(H.cv.‘DatongHuanghua’)为研究材料,分别对中期根尖细胞和粗线期花粉母细胞的制片方法进行优化,同时以拟南芥45S rDNA和5S rDNA序列为探针,筛选和优化黄花菜荧光原位杂交体系技术参数。[结果]中期染色体制片最佳体系:2.9μg·mL~(-1)浓度的八羟基喹啉溶液处理4 h,混合酶液(纤维素酶∶果胶酶=2∶1)37℃酶解160 min;粗线期染色体制片最佳体系:采集4～5 mm龄段花蕾,卡诺固定液4℃固定24 h后,混合酶液(纤维素酶∶果胶酶=2∶1)37℃酶解220 min,使用改良火焰干燥法,均可得到理想制片。采用直接标记法对45S rDNA和5S rDNA探针序列进行荧光标记,结果显示杂交信号清晰稳定,背景干扰小。[结论]本研究构建并优化了黄花菜染色体制片技术及荧光原位杂交体系,可为黄花菜细胞遗传学研究和基因组研究的深入开展提供技术基础。     

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.     

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。     

原位杂交技术与细胞遗传图的构建

原位杂交是在分子生物学领域应用极为广泛的实验技术之一,本文对其最新研究进展进行综述.核酸原位杂交可根据其检测物而分为细胞内原位杂交和组织切片内原位杂交;根据其所用探针及所要检测核酸的不同又可分为DNA-DNA、RNA-DNA、RNA-RNA杂交.原位杂交的探针可以是同位素的探针,用放射自显影来检测;也可以是非同位素的探针,通过荧光或酶法予以检测.细胞遗传图综合了来自遗传图和细胞学图两方面的信息,它既能反映基因或DNA标记之间在染色体上的真实距离,又能显示它们与染色体的细胞学结构间确切的位置关系.构建植物细胞遗传图的宗旨是将遗传图上的诸多标记与其在染色体的具体位置联系起来,利用荧光原位杂交(FISH)直接把DNA序列定位到染色体上.     

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。     

利用45S rDNA探针对宽叶野生稻和高秆野生稻基因组的FISH分析

利用45S rDNA作为探针,通过荧光原位杂交(FISH)技术对同样含有CCDD基因组的高秆野生稻(Oryza alta)和宽叶野生稻(O.latifolia)进行rDNA的荧光原位杂交定位分析和核型分析。结果显示:宽叶野生稻中45S rDNA信号分布于多条染色体上,位点数目为10~16;高秆野生稻中有6个信号点,分布于3对同源染色体上,其中2对信号位点位于染色体短臂,1对位于染色体长臂。研究结果表明,高秆野生稻45S rDNA在基因组中位点数目稳定,宽叶野生稻中45S rDNA位点数在不同个体中呈现一定的动态变化,显示这2种野生稻基因组存在一定差异;核型分析结果也表明二者基因组存在较大的差异。由此推测,高秆野生稻分化较早而趋向稳定,宽叶野生稻可能形成较晚,还处于进化过程之中。鉴于二者在基因组结构上的明显差异和进化上的不平衡性,建议把这2种野生稻划分为不同野生稻种,可能会更加符合二者的进化特性。同时,讨论了45S rDNA在染色体中分布特点与机制。     

基于顺序GISH-FISH花生栽培种的染色体分析

【目的】针对花生染色体较小,染色体细胞学标记少,细胞遗传研究相对滞后,染色体分类识别困难的问题,建立能够准确区分栽培花生（Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB）A、B染色体组的新核型,提高染色体识别准确率,以揭示栽培花生和野生供体亲本的染色体对应关系,鉴定栽培种花生染色体结构变异体。【方法】以花生栽培种（Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB）的2个可能供体亲本即花生野生种Arachis duranensis（2n=2x=20,BB）和Arachis ipaënsis（2n=2x=20,AA）全基因组DNA及5S rDNA和45S rDNA为探针,利用顺序基因组荧光原位杂交（GISH）和多色荧光原位杂交（McFISH）技术（简称顺序GISH-FISH）结合DAPI染色,在准确区分花生栽培种A、B染色体组的基础上,对花生栽培品种Z5163及其供体亲本染色体进行分析,建立花生栽培种新核型,并利用该核型对其他栽培品种的染色体进行分析,以探讨该核型的应用潜力和栽培花生染色体组成特点。【结果】以A. ipaënsis和A.duranensis全基因组DNA为探针的GISH分析表明,以A. ipaënsis为探针在花生栽培种20条B组染色体上能够产生清晰稳定的杂交信号,在A组染色体上没有信号,而以A.duranensis为探针,只在18条A组染色体能产生信号,但1对A组的小染色体“A染色体”不易被区分,因此,以A. ipaënsis为探针可以准确区分花生栽培种A、B染色体组;综合5S rDNA和45S rDNA Mc-FISH和DAPI染色分析,发现花生栽培种A、B染色体组DAPI带纹、5S rDNA和45S rDNA的分布分别与A.duranensis和A. ipaënsis一致,此结果支持A.duranensis和A.ipaënsis是花生栽培种的供体亲本。DAPI染色结果显示,A. ipaënsis及花生栽培种的B组染色体均有14条染色体显示着丝粒带纹,明显多于前人报道,表明仅利用DAPI染色来区分花生栽培种A、B组染色体的方法具有局限性。综合DAPI染色、rDNA、A.duranensis和A. ipaënsis基因组探针进行顺序GISH-FISH分析,建立了可以准确识别花生栽培种A、B染色体组新核型。然后利用该核型对3个栽培种品种的染色体组成进行了分析,首次发现一个自发的花生染色体代换系MS B1（A1）,揭示了栽培花生染色体B1与A1之间存在部分同源关系。【结论】野生花生A. duranensis和A. ipaënsis分别与栽培花生A和B基因组染色体间具有很好的对应关系;研究建立的基于GISH-FISH和DAPI染色的栽培花生新核型,不但可以准确区分大部分A、B组染色体,而且还能识别栽培花生在多倍体化和人工进化过程中可能存在的自发的染色体变异,揭示A、B组染色体间的部分同源性。     

适于荧光原位杂交的大薯叶片染色体制片技术

为克服利用根尖制备染色体标本的局限性，拟通过优化酶解去壁低渗法中的材料幼嫩程度、预处理方法以及酶解时间，建立大薯嫩叶染色体制备技术体系。结果表明:取刚展开的大薯嫩叶，用0.002 mol·L?1 8?羟基喹啉于4 ℃下预处理2 h，用3.5%纤维素酶和1.75%的果胶酶混合溶液于37 ℃下解离1 h，能获得较好的大薯染色体制片。最后，以大薯45S rDNA 序列为探针，对有丝分裂间期和中期细胞进行荧光原位杂交检测，杂交信号清晰稳定。本研究建立的适于荧光原位杂交的大薯嫩叶染色体制备技术可为分子细胞遗传学研究提供一种简便实用的细胞学方法。     

甘蓝2号染色体的高分辨率5S rDNA荧光原位杂交

 【目的】羽衣甘蓝5S rDNA 的染色体定位和拷贝数分析,为进一步利用FISH进行2号染色体基因定位和细胞遗传图谱构建奠定基础。【方法】以羽衣甘蓝为材料,采用荧光原位杂交技术将DIG标记的5S rDNA探针定位于不同分辨率的绒毡层细胞中期染色体、粗线期染色体以及伸长DNA纤维上。【结果】在中期染色体和粗线期染色体上,都同时获得3个杂交信号位点（a、b、c）,且位于2号染色体的长臂近着丝粒区域,其信号强度为b＞a＞c;而在伸长DNA纤维上,出现了3种不同长度的念珠状长链（a、b、c）, 其物理大小分别为257、359和134 kb,这3种长链分别与3个信号位点形成一一对应关系。【结论】在羽衣甘蓝2号染色体上存在3个串联重复位点,粗略估算出3个5S rDNA位点的拷贝数分别为510、712和266。     

哺乳动物显微受精研究进展

全面系统地总结了哺乳动物显微受精的发展历史和现状，从注射部位、精子状态、精子发生、卵子状态、卵子激活等方面阐述了影响显微受精的主要因素，并指出了在我国开展显微受精的重要性和必要性。     

盘锦冬季日光温室小气候特征研究

为了进一步提高设施农业气象服务水平,对盘锦地区冬季日光温室小气候变化规律进行了分析。结果表明：不同天气条件下日光温室各月气温日变化趋势相似,均呈“单峰”曲线型。晴天和多云天气日光温室内相对湿度昼高夜低;阴天和雨雪天日光温室内相对湿度变化比较平稳。不同天气条件下冬季日光温室室内总辐射最大值出现月份不同,有无草帘对温室内总辐射值影响较大。     

相思树种的体外繁殖及基因工程研究进展

该文从茎尖的培养、器官发生和体细胞胚胎发生3个方面详细综述了国内外近30年来相思树体外繁殖的研究进展,并分析总结了相思树基因工程育种的研究近况,从而提出了相思树体外繁殖及基因工程研究所存在的问题及发展趋势.认为只有在阐明相思树体外再生的生化、生理机制的基础上,才能对其体外繁殖进行有效的控制,进而促进更多、更有价值的林木基因工程新品种的培育.      

新辟山地桃园化学除草试验

对适宜新辟桃园的除草剂品种进行了比较,筛选并研究了合理的混用技术。在所选的５ 种药剂中,克芜踪的速效性最好,但持效期短。用２０％ 克芜踪３ ０００ｍ ｌ／ｈｍ ２ 喷施,药后１０天,杂草平均株防效和鲜重防效达９１．１％ 和９６．２％ ;药后１５ 天,杂草开始复生,防效下降;药后６０ 天株防效和鲜重防效降至３５．４％ 和６７．７％ 。草甘膦系列的除草净度高、防效持久,但药效发挥较缓慢。用４１％ 农达５ ２５０ｍ ｌ／ｈｍ ２,药后２０ 天株防效和鲜重防效达９０．７％ 和９３．１％ ;药后６０ 天株防效和鲜重防效仍达９４．０％ 和９３．７％ 。克芜踪、草甘膦系列除草剂与禾耐斯（乙草胺）混配,能互补长短,提高药效。混用后,克芜踪防效提高２％ ～８％ ;农达、草甘膦防效提高２％ ～５％ 。人工锄草株防效和鲜重防效仅为７０．６％ 和８４．１％ ,且山地表土层松动后易造成水肥流失。     

试管开花研究进展

植物试管开花的研究越来越受关注,本文主要从不同外植体、植物激素、营养水平和环境因素4个方面说明对植物试管开花的影响及其研究进展。     

我国苜蓿抗霜霉病的研究进展

介绍了霜霉病的症状和发生规律及病原菌的生物学特性，提出苜蓿霜霉病的防治更侧重于“防”，更依赖于科学的田间管理与草地利用等综合防治措施，即牧草混播、合理施肥、合理利用、搞好田间卫生、种子处理，最后指出了苜蓿育种工作中存在的主要问题。     

我国苜蓿褐斑病研究进展

苜蓿是农牧业发展中不可缺少的牧草之一。苜蓿褐斑病是由苜蓿假盘菌引起的一种最常见的世界性豆科牧草病害,对它的研究多数集中于褐斑病的田间病情调查与病原菌的鉴定。近年来,由于生物技术的迅速发展,国内的研究者开始对褐斑病进行一些比较深入的研究,本文对苜蓿褐斑病的研究进展做一介绍,不仅指出了存在的问题,同时还提出了一些建议,以供我国有关的科技人员和生产参考。     

我国干热区甘蔗抗旱植蔗主要问题研讨

我国干热蔗区是我国甘蔗糖业的重要生产基地,蔗区光热资源丰富,唯降水分布不均成为植蔗生产的主要限制因子;根据蔗区植蔗特点和甘蔗需水规律,苗期抗旱是干热蔗区抗旱植蔗的关键,保证较多的总苗数和足够的生长量是苗期抗旱植蔗需解决的关键技术难题,制定相应的苗期抗旱植蔗栽培技术措施是解决该难题的重要保障;该观点为我国干热蔗区植蔗生产、甘蔗引育种提供理论和技术支持。     

2007年广西玉米引种试验综合评价

为加快广西玉米新品种的推广步伐,2007年继续在我区玉米主产区对29个已通过外省审定的品种进行引种试验。结果表明,引入的新品种多数产量较高,但品质和综合抗性表现较差,其中耕源14、东单68号、郑单518、中单808和遵玉205等5个品种综合性状表现优良,通过了广西普通玉米品种引种试验,可在广西适宜地区大面积推广种植。     

花生组织培养研究进展

花生组织培养对于品种改良、新品种繁殖、遗传转化和种质保存等具有重要意义．本文概述了花生苗的再生培养、体细胞胚的诱导培养、花药培养、远缘杂种胚营救培养、原生质体培养和遗传转化的研究进展,并展望了花生组织培养未来的发展