顶芒山羊草特异寡核苷酸探针开发和oligo-FISH核型构建

栽培小麦近缘物种顶芒山羊草(Aegilops comosa,2n=2x=14,MM)是小麦改良的三级基因库。为准确鉴定顶芒山羊草M基因组染色体或染色体区段,本研究利用二代测序获得顶芒山羊草M基因组序列信息,从中鉴定出16条可能的特异卫星重复序列。根据这些序列设计12个寡核苷酸(oligo)探针进行oligo-FISH,结果表明,其中10个探针可在顶芒山羊草染色体上产生明显的杂交信号。对探针特异性分析发现,5个探针仅在顶芒山羊草染色体上产生杂交信号,在小麦染色体上未观察明显杂交信号,可作为顶芒山羊草特异探针鉴定小麦背景中的顶芒山羊草染色体。选择在顶芒山羊草染色体上信号分布丰富的3个探针(oligo-pAc89、oligo-pAc148、oligo-pAc225)组成探针套ONPS#AC1,结合利用本实验室根据小麦D亚基因组开发的寡核苷酸探针库,构建了顶芒山羊草的oligo-FISH核型。本研究构建的FISH核型可以准确识别顶芒山羊草各条染色体,为挖掘、转移和利用顶芒山羊草优异基因提供了快速准确的鉴定手段。

基于纤毛鹅观草特异的卫星重复序列开发寡核苷酸探针

[目的]本文旨在开发纤毛鹅观草特异的寡核苷酸(oligonucleotide,oligo)探针,进一步完善纤毛鹅观草染色体鉴定技术。[方法]利用前期选育的普通小麦-纤毛鹅观草异附加系DA2S^(c)L和DA6S^(c),通过流式分拣和基因组二代测序获得纤毛鹅观草染色体6S^(c)和染色体臂2S^(c)长臂的基因组序列,利用Repeatexplorer2/TAREAN软件从中鉴定出卫星重复序列并设计成oligo探针,通过荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)分析所开发oligo探针的应用价值。[结果]从6S^(c)和2S^(c)L基因组序列中共鉴定出11个卫星重复序列并开发成11个oligo探针,oligo-FISH结果表明,其中6个探针可以在纤毛鹅观草染色体上产生明显杂交信号,而在小麦染色体上未产生明显杂交信号,可用于特异鉴定小麦背景中的纤毛鹅观草染色体或片段。对1套普通小麦-纤毛鹅观草异附加系oligo-FISH分析发现,oligo-2S^(c)L^(-1)63和oligo-6S^(c)-111仅在S^(c)基因组染色体上产生明显信号,可作为纤毛鹅观草S^(c)组特异探针;将oligo-2S^(c)L-161和oligo-2S^(c)L-163组合,对1整套二体异附加系进行双色oligo-FISH,构建了纤毛鹅观草染色体的oligo-FISH核型。[结论]本研究提供了纤毛鹅观草重复序列组成的初步信息,开发的探针能特异鉴定纤毛鹅观草染色体,阐明纤毛鹅观草2个基因组的来源和分化,对推动纤毛鹅观草优异基因的转移和利用有重要意义。