基于CoT-1 DNA及rDNA的甘蓝型油菜和甘蓝的荧光原位杂交核型分析

论文摘要

为了探索一种高效可靠的芸薹属植物核型分析方法,以甘蓝型油菜中油821、甘蓝黑叶小平头为材料,分别从其基因组DNA中分离出Cot-1 DNA,用生物素标记做探针,同时用地高辛标记的rDNA做探针,对两种材料有丝分裂中期相染色体分别做单色和双色荧光原位杂交。通过对甘蓝型油菜中油821的单色荧光原位杂交,将Cot-1 DNA杂交带定位于第1,5,7,9和11号染色体长臂,第4,6,8,10,12,15,17,18和19号染色体短臂,第2,3,13,14,和16号染色体周着丝粒位置。通过对甘蓝黑叶小平头的双色荧光原位杂交,将Cot-1 DNA杂交带定位于第3和第9号染色体长臂,第4,5,7和第8号染色体短臂,第1,2和第6号染色体周着丝粒位置;25S rDNA定位于第4和第7号染色体的短臂,其中第4号染色体上的荧光信号特别强;有1对染色体上检测有5S rDNA基因座,杂交信号较弱。根据染色体长度和着丝点位置,确定了甘蓝黑叶小平头的核型公式为2n=2x=18=18m+2sm,核型为2B型。Cot-1 DNA在甘蓝型油菜、甘蓝黑叶小平头的每一条染色体上都有特异性的荧光杂交带,并且信号稳定,同源染色体在相同的位置有Cot-1 DNA荧光带,而非同源染色体有不同的Cot-1 DNA荧光带型。在甘蓝中,有25S rDNA的杂交信号的位点同时也有Cot-1 DNA的杂交信号,证实了Cot-1 DNA与25S rDNA二者具有一致性的染色体位置特征。基于传统的根据染色体长度和臂比值的分析,以及Cot-1 DNA和25S rDNA杂交带的位置和长度,对甘蓝黑叶小平头的核型进行了更有效的构建,并绘制了其基于双色FISH核型模式图。研究发现,基于Cot-1 DNA和rDNA的双色FISH并结合传统的核型分析技术,优于目前普遍采用的只基于rDNA或Cot-1 DNA一种探针的FISH,也优于只基于染色体形态的核型分析方法,它将有助于植物的核型分析和物理图谱的构建。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 前言
• 1.1 原位杂交研究进展
• 1.1.1 原位杂交基本原理
• 1.1.2 研究概况
• 1.1.3 研究技术、方法进展与应用
• 1.1.3.1 放射性同位素标记的探针进行的原位杂交
• 1.1.3.2 非放射性标记探针进行的原位杂交—荧光原位杂交（Fluorescence In Situ Hybridization,FISH）
• 1.1.3.3 多色荧光原位杂交（M—FISH）
• 1.1.3.4 粗线期染色体原位杂交
• 1.1.3.5 DNA纤维荧光原位杂交技术（DNA fiber-FISH）
• 1.1.3.6 基因组原位杂交（Genome In Situ Hybridization,GISH）
• 1.1.3.7 引物原位标记（Primed In Situ DNA Synthesis,PRINS）
• 1.1.3.8 原位PCR（In Situ Polymerase Chain Reaction）
• 1.1.3.9 BAC（YAC）—FISH
• 1.1.3.10 原位杂交显带技术（In Situ Hybridization Banding,ISHB）
• 1.1.3.11 其他方法
• 1.2 rDNA在植物核型分析中的应用
• 1.3 Cot-1 DNA的研究
• 1.4 本试验的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 染色体制备
• 2.2.2 基因组DNA抽提
• 2.2.3 基因组DNA处理及Cot-1 DNA分离
• 2.2.4 rDNA的准备
• 2.2.5 探针标记及检测
• 2.2.5.1 探针标记
• 2.2.5.2 探针检测
• 2.2.6 荧光原位杂交与检测
• 3 结果与分析
• 3.1 基因组DNA提取
• 3.2 基因组DNA处理及Cot-1 DNA分离
• 3.3 rDNA制备结果
• 3.4 探针标记检测结果
• 3.4.1 切刻平移法标记
• 3.4.2 试剂盒标记
• 3.5 荧光原位杂交与核型分析
• 3.5.1 甘蓝型油菜中油821基于Cot-1 DNA的核型分析
• 3.5.2 甘蓝黑叶小平头基于Cot-1 DNA和rDNA的核型分析
• 4 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 中油821、甘蓝黑叶小平头Cot-1 DNA含量比较
• 4.1.2 Cot-1 DNA及rDNA原位杂交与核型分析
• 4.2 结论
• 参考文献
• 图版
• 附录1 主要试剂来源及配制
• 附录2 主要仪器设备
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文清单