原位杂交技术在大白菜和结球甘蓝上的应用研究

原位杂交技术在大白菜和结球甘蓝上的应用研究

论文摘要

大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)和结球甘蓝(Brassica oleracea var.capitata L)是芸薹属作物中广泛种植的蔬菜,同时也是我国重要的农业资源。本研究以二倍体大白菜(AA,2n=2x=20)、二倍体结球甘蓝(CC,2n=2x=18)及其三个初级三体、四倍体结球甘蓝(CCCC,2n=4x=36)和二倍体大白菜种间杂交获得的异源三倍体杂种(ACC,2n=3x=28)为材料,利用间期核和中期染色体荧光原位杂交(FISH)技术,分析重复序列25S rDNA在大白菜和结球甘蓝的分布特点,准确识别了A、C基因组的染色体。并分别以大白菜基因组总DNA和结球甘蓝基因组总DNA为探针,对二倍体大白菜、二倍体结球甘蓝和异源三倍体进行基因组原位杂交(GISH),分析杂交信号特点,探讨A基因组和C基因组的亲缘关系。研究结果如下:1.25S rDNA在大白菜基因组中存在着10个25S rDNA杂交信号,它们分别位于1号长臂近中部,2号、3号和4号长臂靠近着丝点的位置,10号染色体的随体上,杂交信号在不同染色体上的荧光强度强弱不同。2.25S rDNA在结球甘蓝染色体上检出了4个杂交信号,它们分别位于3号染色体短臂末端和9号染色体的随体上;在Triplo4、Triplo5和Triplo6三个甘蓝初级三体上也都检出了4个信号,信号所属的染色体和在染色体上分布的位置与二倍体相同。3.25S rDNA在异源三倍体间期核上检出了9个杂交信号,中期染色体上检出了8个杂交信号。根据信号的位置可知,它们分别位于结球甘蓝的3号染色体短臂的末端和9号染色体的随体上,以及大白菜的2号、3号和4号染色体的长臂靠近着丝点的位置和10号染色体的随体上,不同染色体上的杂交信号强弱不同。4.分别以大白菜的基因组总DNA和结球甘蓝的基因组总DNA为探针与大白菜和结球甘蓝杂交,所有染色体上均有杂交信号,但是A、C基因组染色体间的杂交信号特征不同。5.大白菜的基因组总DNA为探针在异源三倍体杂种染色体上杂交。无封阻时,28条染色体上都有清晰而强烈的杂交信号,但A、C基因组染色体间的杂交信号的特征不同;封阻适当时,有18条染色体上的信号十分微弱,其余10条染色体上的信号明显可见,能在一定程度上区分大白菜与结球甘蓝的染色体;封阻过度时,所有的染色体杂交信号都十分微弱,难以区分。6.结球甘蓝的基因组总DNA为探针在异源三倍体杂种染色体上杂交。无封阻时,所有染色体上都有清晰而强烈的杂交信号,但A、C基因组染色体上的杂交信号能明确区分;封阻适当时,有18条染色体上有强烈的杂交信号,其余10条染色体上的信号十分微弱,在一定程度上能区分大白菜和结球甘蓝的染色体;过度封阻时,所有的杂交信号都十分微弱,难以区分。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 荧光原位杂交技术及其发展
  • 1.2 芸薹属作物的比较基因组研究
  • 1.3 芸薹属作物的亲缘关系与进化研究
  • 1.4 重复序列在芸薹属作物上的研究
  • 1.5 本项研究的背景、目的和内容
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 植物材料
  • 2.1.2 供试探针
  • 2.1.3 试剂盒
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 基因组DNA的提取
  • 2.2.2 质粒DNA的提取
  • 2.2.3 探针的标记、标记效果的检测与纯化
  • 2.2.4 根尖中期染色体制片
  • 2.2.5 染色体荧光原位杂交及信号检测
  • 2.2.6 核型分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 核型分析
  • 3.1.1 大白菜和结球甘监的中期染色体核型分析
  • 3.1.2 结球甘蓝初级三体无性系的核型分析
  • 3.2 25S rDNA在不同材料上的FISH定位结果
  • 3.2.1 25S rDNA在大白菜上的FISH定位
  • 3.2.2 25S rDNA在结球甘蓝上的FISH定位
  • 3.2.3 25S rDNA在结球甘蓝三个初级三体上的FISH定位
  • 3.2.4 25S rDNA在异源三倍体杂种上的FISH定位
  • 3.3 大白菜与结球甘蓝的基因组原位杂交
  • 3.3.1 大白菜基因组总DNA在大白菜和结球甘蓝上的原位杂交
  • 3.3.2 结球甘蓝基因组总DNA在大白菜和结球甘蓝上的原位杂交
  • 3.3.3 基于GISH图像的核型分析
  • 3.4 大白菜和结球甘蓝基因组总DNA在异源三倍体杂种上的原位杂交
  • 3.4.1 大白菜基因组总DNA在异源三倍体杂种上的原位杂交
  • 3.4.2 结球甘蓝基因组总DNA在异源三倍体杂种上的原位杂交
  • 4 讨论
  • 4.1 rDNA基因在大白菜和结球甘蓝染色体上定位的两点探讨
  • 4.1.1 关于rDNA的杂交信号与随体的关系
  • 4.1.2 关于rDNA信号位点的位置与异染色质的关系
  • 4.2 25S rDNA大白菜和结球甘蓝染色体识别中的应用
  • 4.3 GISH在芸薹属A、C基因组鉴定中的应用研究
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 附图
  • 附录
  • 在读期间发表的学术论文
  • 作者简历
  • 致谢
  • 相关论文文献

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