论文题目: 几种植物与模式植物基因组的分子细胞遗传学比较分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 遗传学
作者: 佘朝文
导师: 宋运淳
关键词: 水稻,拟南芥,植物基因组,荧光原位杂交,和组合染色染色,重复顺序
文献来源: 武汉大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本研究主要采用荧光原位杂交技术,从多个方面对几种双子叶和单子叶植物与模式植物拟南芥和水稻基因组进行了比较分析,主要结果如下: 1.采用生物素标记的拟南芥和水稻基因组DNA探针对几种双子叶和单子叶植物进行了比较基因组荧光原位杂交(comparative genomic in situ hybridization,cGISH)分析。与单或低拷贝DNA的杂交不同,cGISH的信号未经级联放大,其结果表现为探针物种基因组DNA的重复序列与靶物种染色体上的同源序列的杂交。 拟南芥基因组DNA探针在双子叶植物甘蓝、番茄、蚕豆和单子叶植物水稻、玉米、大麦的所有染色体上都产生了杂交信号。杂交信号基本上为散在分布,并呈现基因组越大,杂交信号越多,分布越分散的趋势。所有供试物种的NOR都显示了明显强于其他区域的信号,表明拟南芥基因组DNA探针可用于不同植物的NOR物理定位。在番茄,染色体末端的信号明显是端粒重复序列杂交的结果。在所有的靶物种,信号主要分布在染色体的臂中间区和末端,在着丝粒或近着丝粒区也有少数信号分布。在DAPI亮染的蚕豆邻近着丝粒的异染色质区和玉米的染色纽没有信号分布,表明这些显著的异染色质区的重复顺序在种属间不保守。对大麦的详细分析显示,各染色体具有与C-和N-带不同的独特的GISH信号带型,据此可以识别各染色体,表明拟南芥基因组DNA探针对不同植物的GISH分析也是一种有效的植物染色体显带技术。 水稻基因组DNA与番茄、蚕豆、玉米、大麦、高粱、黑麦、谷子的染色体杂交后都显示了丰富的散在分布于所有染色体上的杂交信号。多数靶物种的NOR显示了杂交信号,但信号的强度较拟南芥基因组DNA探针的弱。番茄的信号明显地呈不均匀分布,臂中间区的信号较多,一些染色体的末端、近着丝粒区、着丝粒区或近端区也有信号。蚕豆的信号多而密集,较均匀地分布于染色体全长,但在DAPI亮染的邻近着丝粒的异染色质区没有或少有信号分布。五种禾本科植物的染色体都有大量的杂交点,其中黑麦的信号最为丰富和密集,玉米和大麦次之,高粱和谷子的信号相对较稀疏,表明这些物种的基因组中与水稻基因组共享的保守重复DNA的量不同。玉米、大麦和黑麦的信号基本上呈较均匀分布,而高粱和谷子的信号分布不均匀。禾本科物种的大多数着丝粒或近着丝粒区都显示了强度不一的信号。玉米的染色纽、高粱的近端异染色质区、黑麦的亚端部异染色质区
论文目录:
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缩写符号
第1章 前言
1 模式植物的基因组
1.1 拟南芥基因组
1.2 水稻基因组
2 植物基因组的组织模式和重复序列
2.1 植物基因组中基因与重复序列的组织模式
2.2 植物基因组的重复序列
3 植物比较基因组学研究
3.1 水稻与其它禾本科植物的比较基因组研究
3.2 拟南芥与其它开花植物的比较基因组研究
4 植物荧光原位杂交技术的发展及其在基因组分析中的应用
4.1 植物荧光原位杂交技术的发展
4.2 FISH技术在植物基因组分析中的应用
4.3 GISH技术在植物基因组分析中的应用
5 rRNA基因表达的结构基础及其调控
5.1 rRNA基因的组织及rRNA的合成与成熟
5.2 rRNA基因的转录与核仁结构的关系
5.3 rRNA基因表达的调控机理
6 本研究的目的
第2章 材料和方法
1 实验材料
2 供试探针
3 主要试剂
4 主要实验方法
4.1 探针DNA的转化
4.2 质粒DNA的提取与鉴定
4.3 植物总DNA的提取与浓度的测定
4.4 C_ot-1 DNA的制备
4.5 探针的标记和标记效果的检测
4.6 染色体的制片
4.7 染色体原位杂交及信号检测
4.8 染色体的荧光染色
4.9 染色体的银染
第3章 几种植物与拟南芥、水稻基因组的比较原位杂交分析
1 材料与方法
1.1 植物材料和染色体制片
1.2 基因组DNA的提取和水稻C_ot-1 DNA的制备
1.3 基因组DNA的标记
1.4 原位杂交和信号的检测
2 结果
2.1 拟南芥基因组DNA与6种植物染色体的杂交
2.2 水稻基因组DNA与7种植物染色体的杂交
2.3 玉米基因组DNA与水稻、谷子染色体的杂交
2.4 高粱、大麦和谷子基因组DNA与玉米染色体的杂交
3 讨论
3.1 植物基因组问重复DNA序列的同源性
3.2 保守的重复DNA序列与植物基因组的进化
3.3 植物比较基因组荧光原位杂交技术及其意义
第4章 植物基因组的自身基因组DNA荧光原位杂交比较分析
1 材料与方法
1.1 植物材料和染色体制片
1.2 基因组DNA的提取和水稻C_ot-1 DNA的制备
1.3 基因组DNA和水稻C_ot-1 DNA的标记
1.4 原位杂交和信号的检测与观察
1.5 大麦增强的信号带的带型模式图绘制
2 结果
3 讨论
第5章 植物基因组的荧光染色和rDNA的FISH物理定位分析
1 材料与方法
1.1 植物材料和染色体制片
1.2 CPD和CMA／DAPI染色与观察
1.3 探针标记和原位杂交
1.4 杂交信号的观察和照片的拍摄
2 结果
2.1 16种植物的CPD染色及棚继的45S rDNA FISH定位
2.2 番茄染色体的CPD显带和45S rDNA位点鉴别
2.3 四棱豆的分子细胞遗传学分析和详细核型的建立
2.4 45S rDNA位点的染色体位置分析
3 讨论
3.1 CPD显带的机理和植物基因组的GC丰富区
3.2 CPD染色技术的应用
3.3 CPD染色的技术要点
3.4 番茄的染色体识别和45S rDNA位点数
3.5 四棱豆染色体的荧光显带和分子细胞遗传学识别
3.6 rDNA位点、NOR、次缢痕和随体相互之间的关系
第6章 植物间期核rDNA的组织和表达模式的比较分析
1 材料与方法
1.1 植物材料和染色体制片
1.2 探针标记、原位杂交和信号的观察
1.3 银染和观察
2 结果
2.1 有丝分裂前期和早中期rDNA位点的FISH特征
2.2 间期核rDNA染色质的组织和表达模式
2.3 三种植物间期核和分裂期染色体的银染分析
3 讨论
3.1 植物间期核活性rRNA基因的结构基础
3.2 rRNA基因的活化及其可能的调控方式
3.3 同源rDNA位点的差异表达活性
3.4 植物有丝分裂期rRNA基因的表达
3.5 非同源rDNA位点的表达差异性
图版及其说明
参考文献
在读期间发表(待发表)的论文
致谢
发布时间: 2006-03-27
参考文献
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- [5].识别和分析植物基因组里的功能元件[D]. 周婵.浙江大学2009
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