莪术CPD染色和45S rDNA荧光原位杂交核型分析

为了对莪术[Curcuma zedoaria (Christm.) Roscoe]的染色体进行识别并对该物种基因组的结构及进化进行初步研究,利用改进的火焰干燥法及荧光原位杂交技术,对莪术中期染色体的长度,着丝粒的位置及随体的数目进行分析。PI和DAPI组合（CPD）染色后和相继的45S rDNA探针荧光原位杂交结果显示,莪术具有五对45S rDNA位点,三对位于8,22,31号染色体末端的CPD带区,二对位于4,30号染色体的短臂上。第五号短臂为富含GC对的非45S rDNA位点。该实验建立了莪术的经典核型,为非整倍体,核型公式为2n＝62+1=40m+12sm+1m,其核型不对称性为2A型。     

基于45S rDNA和雷蒙德氏棉gDNA为探针的草棉FISH核型研究

 草棉基于荧光原位杂交（FISH）的核型公式为2n = 2x = 26 = 16m + 10sm (6 sat),短臂和长臂的相对长度分别为1.43～4.14和3.34～5.18,染色体长度比(最长与最短染色体的比值)是1.63。染色体组有6个随体,都定位在最后3条染色体的短臂上,其中位于第12和第13号染色体的随体在DAPI和罗丹明镜像中明显可见,但位于第11号染色体的随体在DAPI镜像中观察不到。检测到6个(3对)NOR信号,与随体同位,1对位于染色体端粒,2对紧接着丝粒。雷蒙德氏棉基因组DNA（gDNA）作探针时,在体细胞染色体上检测到GISH-NOR,其数量、位置和大小与45S探针的NOR相同,说明FISH核型比以前常规核型（非FISH核型）更精确。结合本试验室其它FISH资料,推断A基因组棉种在作为供体形成异源四倍体棉种以来,一些串连重复序列如rDNA可能发生了很大变化,包括扩增、易位或缺失等。对于D基因组特有的GISH-NOR的一个可能解释,就是D基因组棉种的rDNA拷贝数远远多于A基因组棉种。NOR或者GISH-NOR位点等方面的进一步研究,有助于探讨rDNA基因进化和功能,并作为一种标记应用于棉属构建染色体序号定位的物理图谱。     

菠萝蜜的染色体制片优化及核型分析

应用改良的去壁低渗法研究比较了不同预处理剂对菠萝蜜染色体制片的效果及其染色体数目和核型。结果表明：以0.002 mol/L 8-羟基喹啉与0.2%秋水仙素（1:1）混合液作为预处理剂,预处理3 h效果较好。菠萝蜜的染色体数目为2n=2x=56,为二倍体,主要由中部和近中部着丝点染色体构成,9号染色体上附着一对随体;最长染色体/最短染色体为2.08:1,臂比大于2的染色体占全组染色体的3.5%,属2A核型,核型公式为2n=2M+50m（2SAT）+4sm。该文首次发现菠萝蜜可能存在B染色体。     

梨RAPD分析技术体系的建立及遗传多样性研究

以梨叶为试材,从DNA提取入手,通过优化扩增程序和反应条件,建立起梨的RAPD分析技术体系,并对15个梨材料进行了遗传多样性分析。结果表明：用改良SDS法提取DNA能有效抑制酚的氧化,所提DNA模板呈无色透明状,A260／A280为1.70以上,DNA（鲜重）平均产率为365.7μg/g,所提模板DNA能成功用于RAPD分析。经过梨遗传多样性分析表明,梨的DNA多态性高,多态带百分率达到81．7％,证明梨的遗传基因广泛、种质资源丰富。根据相似系数用UPGMA法聚类,将起源不同的东方梨和西洋梨明显分成两大类,证明RAPD技术能在DNA分子水平上较好地揭示梨的遗传背景及其亲缘关系。     

河北省和中棉所育成陆地棉品种的遗传多样性分析

分别选取河北省历年育成的 1 9个陆地棉品种 ,中国农业科学院棉花研究所自 2 0世纪 70年代末到 90年代中期选育的品种中的 1 6个陆地棉品种 ,利用 RAPD分子标记研究各自育成品种的遗传多样性。 41个带型清晰、重复性好的多态性引物用于 RAPD分析 ,河北省育成的 1 9个品种得到 6 6个多态性位点 ,而中棉所育成的 1 6个品种扩增到 6 4个多态性位点。分析采用 Jaccard' s相似系数 ,使用 NTSYS- pc1 .80数据分析软件 ,非加权组平均法 (UPGMA)聚类。成对相似系数比较表明 ,中棉所在 2 0世纪 70年代末到 90年代中期育成的品种的遗传多样性水平高于河北省育成的品种。河北省育成的 1 9个品种的遗传基础很狭窄 ,斯字棉和岱字棉是河北省棉花两个最重要的基础种质 ,其中的 1 5个品种在聚类图上可以被分为两类 ,分别属于岱字棉和斯字棉系统。中棉所育成的 1 6个品种在聚类图上可被划分为三个类群。     

南瓜种质资源亲缘关系的RAPD分析

南瓜是国内外广泛栽培的重要蔬菜作物之一,其种质资源十分丰富。开展南瓜的遗传多样性和亲缘关系的研究,有利于了解南瓜遗传多样性的分布和种质间的遗传关系,促进南瓜种质的收集和有效利用。以不同来源地、不同生态型的南瓜种质资源为试材,用CTAB方法从南瓜幼嫩叶片提取基因组DNA,用长度为10个碱基的寡核苷酸作RAPD引物进行PCR扩增反应。从260个随机引物筛选出26个多态性引物,对76份南瓜种质资源进行扩增,共扩增出255条带,其中多态性带为207条,多态性百分率为81.18%。表明南瓜种质资源遗传多样性丰富。聚类分析将供试材料分为3大类:中国南瓜、美洲南瓜和印度南瓜,种间差异明显。     

加拿大披碱草45S rDNA定位

以加拿大披碱草为材料,通过染色体原位杂交的方法,确定加拿大披碱草的45S rDNA在染色体上的位置,旨在为加拿大披碱草育种提供依据.结果表明,45S rDNA在加拿大披碱草的染色体上检测出4个位点(绿色),它们分别位于第2对染色体短臂末端和第5对染色体短臂次缢痕上,即核仁组织区(NOR),且杂交信号强弱较一致.     

石斛种质资源遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD技术对10种石斛种质资源的遗传多样性及亲缘关系进行了分析。从100条10bp的RAPD引物中筛选获得17条多态性引物,对石斛属的10个种的基因组DNA进行扩增。共获得200条多态性带,平均每个引物产生11.8个多态性条带。材料间遗传相似系数变化范围为0.356~0.676。根据RAPD标记的结果,采用UPGMA法进行聚类分析,将石斛属的10个种区分开来,划分为4类。结果表明：RAPD标记技术较好地从分子水平上揭示石斛种质资源的遗传背景、亲缘关系。     

澳洲棉种遗传多样性的RAPD分析

利用ＲＡＰＤ（ＲａｎｄｏｍｌｙＡｍｐｌｉｆｉｅｄＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ）对斯特提棉（Ｇ．ｓｔｕｒｔｉａｎｕｍ）、南岱华棉（Ｇ．ｎａｎｄｅｗａｒｅｎｓｅ）、鲁滨逊氏棉（Ｇ．ｒｏｂｉｎｓｏｎｉ）、澳洲棉（Ｇ．ａｕｓｔｒａｌｅ）、比克氏棉（Ｇ．ｂｉｃｋｉ）和奈尔逊氏棉（Ｇ．ｎｅｌｓｏｎｉ）进行了研究,结果表明：６个澳洲棉种具有丰富的遗传多样性,在这６个澳洲棉种中,澳洲棉与鲁滨逊氏棉、南岱华棉与斯特提棉具有较近的亲缘关系。聚类分析发现,鲁宾逊氏棉和比克氏棉是两个较为特殊的棉种。此外,本文对比克氏棉和木槿组（Ｈｉｂｉｓ－ｃｏｉｄｅａ）的其它棉种的染色体组的归属问题进行了讨论     

花生的荧光显带和rDNA荧光原位杂交核型分析

建立花生准确而详细的核型对于阐明其起源和开展其基因组研究十分重要。本研究采用DAPI显带和5S、45S rDNA探针双色荧光原位杂交对花生有丝分裂中期染色体进行了分析。结果表明,花生的单倍基因组总长度为(81.06±3.74) μm,最长染色体为(4.72±0.15) μm,最短染色体为(2.62±0.14)μm;有15对染色体显示了着丝粒区DAPI⁺带,其中10对为强带,5对为弱带;有2对5S rDNA位点和5对45S rDNA位点,其中1对5S与1对45S位点同线。综合染色体测量数据、DAPI⁺带和rDNA杂交信号,对花生染色体进行了准确配对和排列,建立了详细的分子细胞遗传学核型。花生的核型公式为2n=4x=40=38m+2sm(SAT),核型不对称类型属于2A型。     

分葱对黄瓜、萝卜和白菜的化感作用

以黄瓜（Cucumis sativus L.）,萝卜（Raphanus sativus L.）和白菜（Brassica chinensis L.）3种蔬菜作物为受体,通过种子萌发试验及幼苗生长试验,对分葱（Allium fistulosum L.var.caespitosum Makino）根系及其地上部水浸液的化感作用进行了初步研究。结果表明：分葱根系和地上部水浸液对黄瓜、萝卜和白菜具有一定的化感作用。对黄瓜和萝卜的萌发有一定的抑制作用,而对其幼苗生长有一定的促进作用;对白菜的萌发表现为低浓度促进高浓度抑制,而对其幼苗生长有一定的抑制作用。因此,在蔬菜栽培制度中,分葱可与黄瓜和萝卜进行合理的轮作与间套作;但可能不适宜与白菜进行轮作或间套作。     

燕麦属植物核糖体DNA染色体定位及45S rDNA的系统进化分析

由于缺乏明确的二倍体供体信息,燕麦属植物的起源和系统进化关系一直存在争议。利用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）方法,检测45S rDNA和5S rDNA在燕麦属不同倍性植物染色体上的位点信息;并依据已公开的45S rDNA ITS区全长DNA序列构建分子进化树。探讨燕麦属植物在不同基因组中45S rDNA的位点变化、进化规律以及分化机制,为探究燕麦属物种的起源与演化提供参考。     

基于改进的多色荧光原位杂交技术的染色体分析

为了提高多色荧光原位杂交(M-FISH)技术的鉴定效率,简化M-FISH操作程序,探索和建立新的M-FISH实验及观察体系,本研究以‘荆辉1号’（普通小麦辉县红-荆州黑麦双二倍体）、‘南农9918’（普通小麦-簇毛麦整臂易位系T6VS.6AL）、‘扬麦22’（普通小麦-簇毛麦整臂易位系T6VS.6DL）以及‘ST5V#4S-1’（普通小麦-簇毛麦小片段易位系）等为试验材料,以2个寡核苷酸探针[(GAA)₁₀、pAs1-1]和物种基因组DNA探针作混合探针进行M-FISH分析。结果表明在一次原位杂交中同时使用3种探针,既可以识别出小麦背景中所有的外源染色体或染色体片段,又可以根据(GAA)₁₀和pAs1-1在染色体上的杂交信号分布精确鉴定出小麦和外源染色体（片段）的具体身份。这种改进的M-FISH技术可有效用于小麦及其近缘植物染色体的鉴定,并有助于快速构建物种基于FISH的分子核型。     

棉花Oligo-FISH技术建立及其初步应用

【目的】荧光原位杂交技术可以实现DNA序列直观准确的染色体定位,是基因组深入研究的重要技术之一。染色体特异探针的获得是该技术应用的关键。本研究旨在建立棉花寡核苷酸荧光原位杂交技术。【方法】利用已经公布棉花基因组序列数据,采用生物信息学方法获得染色体特异的寡核苷酸库,随后用乳化聚合酶链式反应方法标记成荧光探针,在棉花有丝分裂中期染色体上进行原位杂交。【结果】建立了一套棉花寡核苷酸荧光原位杂交技术体系。【结论】该体系可用于棉花单染色体识别鉴定。     

一种野生燕麦的染色体核型分析

对安徽风阳地区麦田里的一种野生燕麦的染色体核型进行了分析，结果如下：该物种的染色体数为2n=42，各染色体间形态差异明显，但均为中着丝粒染色体（m）或近中着丝粒染色体（sm），最长与最短染色体相对长度比为2．34，并在全套染色体中的第9号和16号染色体上发现了2对随体，核型公式为2n=6x-42=22m＋20sm（2SAT），核型类型舅比较对称的2B型。同时讨论了燕麦作为小麦遗传改良的重要种质资源，对普通小麦远缘杂交和品质改良的意义。     

Karyotype analysis and physical mapping of 45S rRNA genes in Hydrangea species by fluorescence in situ hybridization

Detailed karyotypes of Hydrangea macrophylla, Hydrangea paniculata and Hydrangea quercifolia were constructed on the basis of arm lengths and centromeric index, together with 45S rDNA fluorescence in situ hybridization. Although the chromosomes were small, they were well distinguishable for all species. Chromosome morphology and karyotypes were different for the three species. H. macrophylla had six metacentric (M), eight submetacentric (SM) and four subtelocentric (ST) chromosomes. The karyotype of H. paniculata contained seven M, 10 SM and one ST chromosomes and H. quercifolia had six M, 10 SM and two ST chromosomes. The variability among three species also was expressed by 45S rDNA signals. H. macrophylla had a nucleolar organizing region on chromosome 2, H. paniculata had 45S rDNA signals on chromosomes 2, 5 and 11 and H. quercifolia on chromosomes 3 and 8. Hybridization signal always was distally on the short arm but the strength of the signals was different for the three species. The chromosome portraits made in this study will be used to trace chromosome behaviour in interspecific hybrids resulting from breeding work between the three species.     

大葱成熟胚愈伤组织诱导及植株再生

为了建立大葱组培高频再生体系,以‘铁杆大葱’的成熟胚为材料,探讨培养基种类、植物生长调节剂浓度等因素对大葱成熟胚愈伤组织诱导及再生的影响。结果表明,MS培养基适合大葱成熟胚愈伤组织诱导,大葱成熟胚愈伤组织诱导最适宜的培养基为MS+2,4-D (2~3 mg/L)。大葱成熟胚愈伤组织分化培养最适培养基为MS+6-BA (1.0 mg/L)+KT (1.0 mg/L)+NAA (0.1 mg/L),分化率达90%;对分化的再生苗移植于1/2 MS培养基上进行生根及壮苗培养,生根率达到100%,炼苗移栽后小苗的成活率达到90%以上。本研究为进一步优化大葱再生体系提供了依据,为后续大葱的遗传转化的研究起了推动作用。     

Molecular cloning of Tulipa fosteriana rDNA and subsequent FISH analysis yields cytogenetic organization of 5S rDNA and 45S rDNA in T. gesneriana and T. fosteriana

In this study, Tulipa fosteriana was found to contain 45S rDNA repeat units of 9.7 and 9.5 kb, in which at least 7 types of 45S rDNAs were identified by restriction site analysis. For 5S rDNA, repeat units ranging from 364 bp to 396 bp were identified. The diploid cultivars (2n = 2x = 24) ‘Christmas Dream’ and ‘Queen of Night,’ representing the horticultural group T. gesneriana, and ‘Red Emperor’, belonging to T. fosteriana, were compared cytogenetically using cloned 5S and 45S rDNAs. Fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis identified many rDNA sites located on each chromosome in the diploid genomes. For example, we identified 71 sites of 5S rDNA and 10 sites of 45S rDNA in ‘Red Emperor’. Additionally, FISH analyses enabled construction of karyotypes for these cultivars. Karyotype comparison of T. gesneriana cultivars showed conservation of repetitive rDNA unit positioning. A clear difference in chromosome size and signal pattern was observed between T. gesneriana and T. fosteriana cultivars. Here we demonstrate the unique nature of the highly repeated 5S rDNA units in these Tulipa species and the usefulness of FISH karyotyping with cloned 5S and 45S rDNAs to clearly distinguish between chromosomes from T. gesneriana and T. fosteriana. Hitoshi Mizuochi and Agnieszka Marasek contributed equally to this paper