两个新台糖甘蔗品种的GISH分析

用DIG标记的原始亲本印度割手密(父本)DNA和用Biotin标记的原始亲本黑车里本(母本)DNA为探针分别对2(新台糖25和新台糖16)个云南甘蔗主栽品种进行双色基因组原位杂交(GISH)。由杂交结果可以看出,在2个供试甘蔗栽培品种的基因组中,含有栽培原种——热带种(黑车里本)血缘的染色体有82-96条,含有野生种——割手密(印度割手密1、印度割手密2)血缘的染色体有10-25条,而发生交换、重组的染色体有2-4条,都表现出明显的差异。GISH技术为揭示甘蔗栽培品种基因组的血缘组成差异提供了科学依据。     

基于GISH的甘蔗与蔗茅属间杂交F1后代染色体组成及核型分析

 【目的】探讨甘蔗(Saccharum spp.)与蔗茅(Erianthus fulvus)杂交F1材料的染色体组成及核型差异。【方法】以甘蔗与蔗茅间杂交所获得的16份F1材料为研究对象进行单色及双色基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)研究,在GISH的基础上对3份材料的中期染色体进行核型分析。【结果】GISH的研究结果表明,子代材料中具有7—10条不等的父本染色体;由于母本遗传物质对父本遗传物质的排斥作用引起的染色体消减及片段化导致父本染色体在子代中有断裂的现象;研究结果表明,在间期核中亲本染色质以分散的方式单独分布;3份材料的中期染色体进行核型分析的公式分别为2n=92=80m(4SAT)+12sm、2n=88=82m+6sm及2n=88=78m(2SAT)+10sm,核型分类为2C、2C和2B。【结论】甘蔗×蔗茅杂种F1的染色体组成为n+n及2n+n,它们的核型均为较原始的染色体类型。     

薏苡不同种质的基因组原位杂交分析

为了研究薏苡属不同种质之间的关系,采用基因组原位杂交(GISH)技术,以四倍体栽培薏苡(2n=20,AABB)基因组总DNA作为探针,分别对广西的栽培薏苡、野生薏苡和水生薏苡体细胞中期染色体进行基因组原位杂交。杂交结果显示,栽培薏苡和野生薏苡染色体都被强烈而密集的杂交信号所标记,说明野生薏苡与栽培薏苡在基因组染色体水平上的同源程度很高,保守重复序列占很大比重;水生薏苡的基因组中有20条染色体的DNA成分与栽培薏苡的基因组DNA高度同源,推断供试的水生薏苡种属于广西六倍体水生薏苡居群。     

DNA分子原位杂交在植物分子细胞遗传学研究中的应用

DNA分子原位杂交(in situ hybridization,ISH)是植物分子细胞遗传学研究的重要工具.简要回顾了DNA分子原位杂交的起源和发展,详细综述了基因组原位杂交(genomic in situ hybridization, GISH)在植物细胞遗传学研究中的应用以及荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH)在植物物理作图和染色体识别中的应用.还介绍了Fiber-FISH、BAC-FISH以及Immuno-FISH等新兴技术,最后对FISH技术进行了展望.     

普通小麦-华山新麦草矮秆种质B62的分子细胞学鉴定

【目的】对普通小麦(Triticum aestivum L.)品种7182与华山新麦草(Psathyrostac hyshuashanica)杂交后代中选育的矮秆种质B62进行农艺性状考察和外源遗传物质检测。【方法】以普通小麦-华山新麦草矮秆种质B62为材料,在田间农艺性状考察的基础上,采用细胞学及基因组原位杂交(根尖与花粉母细胞中期Ⅰ)技术,检测B62中的华山新麦草遗传物质。【结果】根尖细胞学鉴定表明,B62染色体条数为44条;根尖细胞染色体原位杂交(GISH)表明,B62携带2条华山新麦草染色体;花粉母细胞减数分裂Ⅰ中期染色体GISH结果显示,2条外源染色体能够配对,说明2条异源染色体是华山新麦草的1对同源染色体。【结论】矮秆种质B62为普通小麦-华山新麦草二体异附加系,其农艺性状优于其小麦亲本7182。     

甘蔗多样性微阵列技术（DArT）标记体系的建立

[目的]建立成熟、稳定的甘蔗多样性微阵列技术（Diversity array technology,DArT）标记体系,为甘蔗的遗传多样性分析、遗传图谱构建及标记辅助育种等提供新的分子标记方法.[方法]以7份不同种属的甘蔗材料为样本,优化基因组复杂性降低方法并建立甘蔗DArT标记体系,同时应用该体系分析7份材料的遗传多样性.[结果]获得了基于PstⅠ/TaqⅠ酶切组合的最优基因组复杂性降低方法,利用该方法建立了DArT体系.利用DArT体系分析了7份材料之间遗传进化关系,发现供试7份材料的遗传相似系数为0.497～0.811,平均值为0.569.以遗传相似系数0.546为阀值,可以将供试材料分为三大类,其中第一类的GT29号、拔地拉和割手密GXS85-30均为甘蔗属材料,与预期相一致;第二类为河八王2号和滇蔗茅2号,第三类为芒84-8和斑茅GXA87-36.[结论]建立的甘蔗DArT标记体系具有有效性,其遗传相似性分析结果与材料预期的亲缘关系密切程度相一致.     

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。     

2个抗白粉病小偃麦异附加系的GISH鉴定

以来源于中间偃麦草的八倍体小偃麦TAI7047为供体,以高感白粉病的优质小麦品种晋太170为受体,通过回交转育的方法,从其BC1F4后代群体中筛选出2个稳定的抗白粉病株系CHadd7001和CHadd7002,并运用形态学、细胞学、抗病性、基因组原位杂交的研究方法对其进行了分析、鉴定。基因组原位杂交(GISH)结果表明,CHadd7001和CHadd7002中已分别成功导入1对中间偃麦草的染色体;其中,CHadd7001所附加的外源染色体来自偃麦草的Js组染色体,而CHadd 7002附加的染色体来自偃麦草的J组染色体;根据外源染色体来源、GISH带型和杂交信号的分布,二者为不同的小偃麦异附加系。     

甘蔗野生近缘种遗传多样性的ISSR分析

[目的]评价甘蔗野生种质资源的遗传多样性,为甘蔗抗逆定向遗传改良挖掘具有育种潜力的种质资源.[方法]对44份甘蔗野生近缘种材料按照割手密种内、斑茅种内以及种间3个层次运用ISSR进行遗传多样性分析.[结果]44个种间材料利用13条ISSR引物扩增,获得261条条带,其中259条为多态性条带、占比为99％;种间多态性依次...     

甘蔗家系农艺性状遗传力分析

[目的]了解甘蔗亲本农艺性状的遗传特点,为甘蔗亲本选择和杂交组合配制提供参考和指导.[方法]对2008~2014年17组甘蔗家系试验的参试亲本及组合主要农艺性状进行调查,并采用3种不同方差分解方法对其农艺性状的遗传方差比率和遗传力进行分析.[结果]甘蔗不同农艺性状的遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力在不同试验间表现不同.茎径和锤度是遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力较高的性状;蔗茎产量和蔗糖产量是遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力较低的性状;有效茎数的遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力属中等;株高是遗传力中等、加性遗传方差比率最低的性状.对于不同分析方法,在分别计算时采用固定模型计算的参数值最高,随机模型最低,随机+家系比随机模型略高;在联合计算时,采用随机+家系计算的参数值最高,固定模型最低,而随机模型的参数值高于固定模型.[结论]数据进行联合分析时宜选用随机+家系分析方法,通过增加家系信息,可明显提高分析精度;甘蔗主要农艺性状遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力均受性状及试验的影响;在亲本及后代按不同原则和标准对蔗茎产量和蔗糖产量、茎径和锤度、株高、有效茎数等性状进行选择,可提高选择效率.     

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。     

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。     

杂交三倍体泥鳅GISH技术反应体系的建立及应用

为研究杂交三倍体泥鳅Misgurnus anguillicaudatus的形成机制,探寻其产业化生产的有效途径,通过对GISH的多项试验参数进行优化,建立杂交三倍体泥鳅GISH技术反应体系,并对天然四倍体泥鳅(4n=100)与大鳞副泥鳅Paramisgurnus dabryanus(2n=48)正、反杂交后代进行GISH分析。结果表明:杂交三倍体泥鳅GISH技术反应体系中,探针DNA在温度为105℃、持续时间为2 min时,片段化后探针DNA片段长度为500~1000 bp;封阻DNA在温度为110℃、持续时间为10 min时,片段长度为100~500bp;标记后的探针DNA与片段化后的封阻DNA混合比(P/B)在1∶25和1∶50时均可以得到较好的杂交信号;以大鳞副泥鳅全基因组DNA为探针DNA、天然四倍体泥鳅全基因组DNA为封阻DNA,与二者正、反交后代进行基因组原位杂交试验,结果显示,来源于亲本大鳞副泥鳅24条染色体在着丝点处均有杂交信号,无杂交信号染色体50条,来源于亲本泥鳅。该研究结果不仅为杂交三倍体泥鳅后代的鉴定提供了最直观的证据,也为中国天然四倍体泥鳅是含有四套染色体组的遗传四倍体并能产生2n的配子提供了分子细胞遗传学基础数据,对泥鳅三倍体育种研究具有一定的指导意义。     

海黄瓜共附生细菌多样性及其对甘蔗鞭黑粉菌的抑制作用

[目的]研究海黄瓜(Pseudocnus echinatus)共附生细菌多样性及其发酵产物对甘蔗鞭黑粉菌的抑制作用,为甘蔗黑穗病的防治及新型生物农药的研发提供新途径.[方法]利用微生物纯培养技术分离纯化海黄瓜的表皮、肠、胃和肠内容物等组织的共附生细菌,并通过16S rDNA序列分析共附生细菌种类多样性及其在海黄瓜不同部位组织的分布特征;采用牛津杯法测定共附生细菌发酵产物对甘蔗鞭黑粉菌的抑制作用.[结果]从海黄瓜各部位组织共分离得到79株共附生细菌,归属于4门26科35属46种;优势菌属为:芽孢杆菌属(Bacillus,16.5%)、鞘氨醇盒菌属(Sphin-gopyxis,8.9%)、小单孢菌属(Micromonospora,6.3%)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter,6.3%).分别以甘蔗鞭黑粉菌的"+"型担孢子、"-"型担孢子和菌丝为靶标,采用牛津杯法筛选得到19株活性菌,其中以芽孢杆菌属的BGMRC03005对甘蔗鞭黑粉菌菌丝、"+"型担孢子和"-"型担孢子的抑制作用最强,抑菌圈直径分别为25.40、19.90和14.25 mm.[结论]海黄瓜中可培养细菌种类丰富,且富含对甘蔗鞭黑粉菌有抑制作用的菌株.筛选获得的芽孢杆菌属细菌BGM-RC03005对3种鞭黑粉菌形态均有抑制作用,具有开发成为微生物农药的潜力.     

甘蔗斑茅杂交后代BC_1的染色体核型及染色体遗传分析

对甘蔗斑茅杂种BC1后代崖城01-21和崖城01-36进行内转录间隔(ITS)鉴定和染色体计数与核型分析,探讨甘蔗斑茅杂交后代的染色体遗传行为.结果表明,崖城01-21的体细胞染色体核型公式为:2n=104=100m+4 sm(4SAT),最长与最短染色体的长度比为4.25,平均臂比1.35,染色体属2C型,分子鉴定结合细胞学研究表明其为斑茅的真实后代,其染色体遗传为n+n;崖城01-36经ITS鉴定为真实杂种,其体细胞染色体核型公式为:2n=132=130m+2 sm,最长与最短染色体的长度比为3.94,平均臂比1.27,染色体属2B型,结合其性状的进展,推断亲本向其传递染色体可能以2n+n的方式进行.     

原位杂交在甘蔗遗传育种上的应用现状与前景

介绍原位杂交技术的发展、方法及其应用条件,分析原位杂交技术在甘蔗染色体水平和分子水平上的研究进展及该技术在甘蔗研究中的应用情况,并展望其应用前景。     

利用原位杂交技术鉴定大麻花粉管导入材料的研究

应用基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)技术,采用花粉管通道法将亚麻黑亚14基因组导入大麻五常40并进行鉴定。结果表明:在减数分裂和有丝分裂时期通过分析所导入的7份材料的染色体状态,鉴定出成功导入的材料为1份。     

原位杂交技术及其在甘蔗研究中的应用

介绍了植物染色体原位杂交技术的产生、发展过程,以及该技术与其它生物学技术相结合而形成的一些新技术,如:细菌人工染色体荧光原位杂交、DNA纤维荧光原位杂交、基因组原位杂交、原位PCR技术等。综述了这些技术在甘蔗研究中的应用情况。     

1个抗条锈病小麦新种质的遗传学研究

对来自杂交组合中5/"S 265的1个抗条锈病小麦新材料011077进行了分子细胞遗传学分析.根尖细胞有丝分裂观察表明,011077具44条染色体,6条随体,为二体附加系.花粉母细胞减数分裂分析表明,011077二价体总数是21.48,虽附加1对外源染色体,但染色体配对相对较好.C-带分析表明其22对染色体中有1对染色体具中间偃麦草强端带特征.基因组原位杂交(GISH)结果显示,011077为二体附加系,所附加的1对染色体是源于中间偃麦草的St染色体,这对St染色体已与普通小麦染色体发生了遗传重组.011077高抗条锈病,且遗传稳定,可以作为优质抗病种质加以利用.     

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.