中间偃麦草的GISH分析

以染色体组为 Ee Ee 的二倍体长穗偃麦草 (Thinopyrum elongatum,2 n=2 x=1 4)、染色体组为 Eb Eb的二倍体比萨偃麦草 (Th.bessarabicum,2 n=2 x=1 4)、染色体组为 St St St St的四倍体拟鹅冠草 (Pseudoroegneiria strigosa,2 n=4x=2 8)的总基因组 DNA为探针 ,对中间偃麦草 (Th.intermedium)进行 GISH分析。结果表明 ,中间偃麦草是由 2个亲缘关系较近的染色体组、1个亲缘关系较远的染色体组构成 ;中间偃麦草所含的亲缘关系较近的染色体组分别与二倍体长穗偃麦草染色体组 Ee、比萨偃麦草染色体组 Eb、以及 1个亲缘关系较远的染色体组与拟鹅冠草染色体组 St 基本相似 ,但不完全一样。因而 ,中间偃麦草的染色体组用Eet Eet Ebt Ebt St

基于GISH的甘蔗与蔗茅属间杂交F_1后代染色体组成及核型分析

【目的】探讨甘蔗(Saccharum spp.)与蔗茅(Erianthus fulvus)杂交F1材料的染色体组成及核型差异。【方法】以甘蔗与蔗茅间杂交所获得的16份F1材料为研究对象进行单色及双色基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)研究,在GISH的基础上对3份材料的中期染色体进行核型分析。【结果】GISH的研究结果表明,子代材料中具有7—10条不等的父本染色体;由于母本遗传物质对父本遗传物质的排斥作用引起的染色体消减及片段化导致父本染色体在子代中有断裂的现象;研究结果表明,在间期核中亲本染色质以分散的方式单独分布;3份材料的中期染色体进行核型分析的公式分别为2n=92=80m(4SAT)+12sm、2n=88=82m+6sm及2n=88=78m(2SAT)+10sm,核型分类为2C、2C和2B。【结论】甘蔗×蔗茅杂种F1的染色体组成为n+n及2n+n,它们的核型均为较原始的染色体类型。

390份小麦-黑麦种质材料主要农艺性状分析及优异材料的GISH与FISH鉴定

将小麦近缘属植物黑麦中的优良基因导入小麦可以拓宽小麦的遗传基础,丰富小麦的遗传变异。本研究调查并分析了390份小麦-黑麦种质材料。在这390份种质材料中,6个主要农艺性状值均有较大的极差,说明其遗传多样性丰富。与10份小麦主栽品种相比,90%以上的材料具有穗长和分蘖数的显著优势,60%以上的材料具有小穗数优势,约30%的材料穗粒数和千粒重显著高于主栽品种。利用基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)和多色荧光原位杂交(multicolor fluorescent in situ hybridization,mc-FISH)技术,对8份农艺性状优良的代表性材料进行染色体组成分析,发现3份为六倍体小黑麦(AABBRR),2份为八倍体小黑麦(AABBDDRR),1份为1RS?1BL易位系,其余2份不具有可见的黑麦染色体或染色体片段。值得指出的是,3份六倍体小黑麦与2份八倍体小黑麦所含的黑麦染色体不完全相同。八倍体小黑麦中有1对来源于黑麦的小染色体,而六倍体小黑麦中没有类似小染色体;并且,不同材料中黑麦4R染色体端部的GISH杂交带有明显差异。本研究结果为这些小麦-黑麦种质材料进一步应用于小麦育种提供了依据。

麦类作物体细胞基因组原位杂交(GISH)效果影响因素的分析

以八倍体小滨麦、八倍体小黑麦、八倍体小偃麦、小麦-中间偃麦草双体异附加系为实验材料对影响麦类作物体细胞GISH技术实验效果的因素进行分析,研究结果表明:细胞分裂相多、染色体分散良好、无杂质影响的高质量的染色体制片是取得理想实验效果的基础;探针DNA浓度与封阻DNA浓度的比例及杂交后洗脱条件的控制是取得理想实验效果的关键。此外,还对麦类作物体细胞基因组原位杂交实验中出现的染色体丢失、外源染色体无杂交信号、杂交信号的强弱、杂交信号过多(杂交背景重)或过少、噪音信号及杂交污点产生的原因进行了分析,并提出了相应的解决方法或注意事项。

普通小麦-华山新麦草衍生后代的细胞学特点及GISH分析

为了研究华山新麦草染色体在小麦-华山新麦草各衍生世代中的遗传规律并建立一套小麦-华山新麦草异源附加系,对小麦-华山新麦草BC1F2到BC1F5共315个植株进行细胞学检测和GISH分析,结果表明,染色体数目分布范围为40-54,2n≥43的植株有223株,占总观察株数的70.79%;早代植株携带华山新麦草染色体的概率较高,植株染色体数目多大于44,随着自交代数的增加,外源染色体丢失的概率也在增大。因而在选育小麦-华山新麦草异附加系时,在BC1F4和BC1F5世代选择效果较好;通过对染色体数目2n=44的42个植株进行GISH分析,筛选出39个二体附加植株。

利用GISH和RAPD检测黄毛草莓×凤梨草莓种间杂种

以地高辛(DIG)标记的黄毛草莓基因组DNA为探针、凤梨草莓基因组DNA为封阻对黄毛草莓×凤梨草莓杂种F1的五倍体植株根尖染色体进行基因组原位杂交(GISH),结果表明利用GISH可将黄毛草莓染色质从凤梨草莓中检测出来,从而证实了黄毛草莓与凤梨草莓种间杂交的真实性。利用RAPD技术对来自黄毛草莓与凤梨草莓不同品种的2个杂交组合获得的14个株系及其亲本的DNA指纹图谱进行分析。结果表明,不同株系之间在基因组水平上具有高度异质性,以引物S1371和S1405能将黄毛草莓×春霄组合的10个杂交后代株系加以区别,以单一引物S1371、S1380、S1397、S1404、S1405可使黄毛草莓×硕香后代株系之间相互区别。在杂交后代中观察到了亲本黄毛草莓与凤梨草莓不同栽培品种的特征带,从而进一步证实黄毛草莓与凤梨草莓种间杂交后代的真实性。

甘蔗属热带种与滇蔗茅远缘杂交F_1代GISH分析

滇蔗茅是甘蔗野生近缘属植物资源,通过光周期诱导甘蔗属热带种与野生滇蔗茅花期相遇进行远缘杂交利用,获得了远缘杂交F1代创新种质材料。本研究首先采用常规压片法对远缘杂交F1代材料云南03-316染色体数目进行鉴定,结果 2n=54条;进一步的双色基因组荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)分析结果表明,杂交F1代细胞中含有15条来自父本云南95-20的染色体及39条来自母本越南牛蔗的染色体,远缘杂交过程双亲本染色体以n+n的遗传配对方式进行传递。从F1代间期核荧光原位杂交结果可以看出,来自双亲本的染色质以分散的方式单独分布。研究结果可为F1代创新材料的后续利用提供细胞学参考价值。

沙田柚多倍体的获得与基因组原位杂交(GISH)分析

【目的】沙田柚是中国特有的柚类名优品种,但种子多,一般100粒左右。为创新三倍体无核品种积累育种材料,本研究通过实生筛选获得不同倍性沙田柚新种质,同时运用基因组原位杂交(GISH)技术分析天然与人工四倍体新种质的染色体组组成。【方法】随机采集沙田柚自然授粉果实,萌发种子检测其染色体数目获得倍性变异植株;以2x母株gDNA为探针,同获得的4x植株中期染色体杂交进行GISH分析。【结果】从6000粒沙田柚种子中共获得三倍体5株,四倍体9株;对沙田柚天然与人工四倍体新种质的基因组原位杂交(GISH)分析表明,天然四倍体中有7株为异源四倍体,2株为同源四倍体,秋水仙碱诱导获得的人工四倍体4株均为同源四倍体;初步观察显示;与二倍体相比,四倍体植株生长缓慢,树冠较小,枝短而密生,叶片浓绿,宽度变宽,叶形指数减小,叶片厚度增加明显。【结论】多倍体单胚柚新种质的获得为进一步选育无核品种奠定了基础,同时GISH分析证实了沙田柚雌性未减数配子的存在。

异源精子诱导栉孔扇贝(Chlamys farreri)雌核发育二倍体早期胚胎的细胞学研究及GISH鉴定

采用紫外线遗传失活的太平洋牡蛎精子作激活源,经6-DMAP加倍诱导栉孔扇贝第二极体抑制型雌核发育二倍体;运用石蜡切片显微技术,对雌核发育二倍体卵子早期胚胎发育过程中的核相变化进行观察;采用荧光原位杂交(GISH)技术对担轮幼虫期胚胎进行检测。结果显示,紫外线处理过的精子入卵后发生一次轻微膨胀,形成雄性原核,但不形成染色体,而是浓缩为致密的染色质小体(DCB),DCB或滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其一的细胞质中,不与雌原核融合;GISH检测结果显示,在早期胚胎中没有检测到外源太平洋牡蛎精子的遗传物质。实验结果可为研究异精诱导栉孔扇贝雌核发育二倍体提供细胞学依据。

二倍体大白菜与四倍体结球甘蓝杂种的获得及其SSR鉴定与GISH分析

为创制结球甘蓝-大白菜异附加系、异代换系、易位系,利用二倍体大白菜(AA,2n=20)为母本与四倍体结球甘蓝(CCCC,2n=36)杂交,通过胚挽救获得了异源三倍体杂交种(ACC,2n=28);利用SSR对杂交种进行鉴定,6株F1均能扩增出父本的特征带,表明这6株是真杂交种。异源三倍体基因组原位杂交结果表明,未加封阻时,大白菜与结球甘蓝染色体均有较强的杂交信号;当加入适当比例的封阻时,来自大白菜和结球甘蓝染色体上的杂交信号强弱有明显差别;封阻过度时,大白菜与结球甘蓝染色体的杂交信号都十分微弱。说明大白菜与结球甘蓝基因组具有较高的同源性。

一粒小麦-葡萄牙野燕麦远缘杂交后代衍生系GISH研究

以一粒小麦-葡萄牙野燕麦杂交后代一粒葡为实验材料,以地高辛标记的葡萄牙野燕麦基因组DNA为探针、一粒小麦基因组DNA为封阻对一粒葡及其衍生系根尖染色体进行基因组原位杂交(GISH)分析,探讨了影响一粒葡GISH效果的主要因素.建立并优化了一粒葡GISH分析的实验体系,即探针DNA与封阻DNA比例为1∶50时可有效分开双方染色体组.优化GISH分析显示,在一粒葡后代衍生系中均检测到燕麦染色质的存在,且不同选系间带有燕麦染色体的数目不同,进一步证明一粒葡是一粒小麦-葡萄牙野燕麦远缘杂交的后代.

小麦与多枝赖草耐盐纯合易位系的培育及GISH鉴定

以小麦与多枝赖草属间杂种花药培养获得的纯合后代纯系为材料,经过细胞学观察、田间选拔、抗性鉴定、综合农艺性状调查以及小区产量对比试验,从中初步筛选鉴定出具有外源耐盐性状、且农艺性状好的材料,再经分子标记(GISH)鉴定纯合易位系。表明花药培养可有效克服小麦远缘杂交后代的疯狂分离,并可促进染色体的结构变异,在短时间内获得大量具有丰富变异且可稳定遗传的后代,大大缩短了小麦远缘杂交导入外源基因的年限。

基于顺序GISH-FISH花生栽培种的染色体分析

【目的】针对花生染色体较小,染色体细胞学标记少,细胞遗传研究相对滞后,染色体分类识别困难的问题,建立能够准确区分栽培花生(Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB)A、B染色体组的新核型,提高染色体识别准确率,以揭示栽培花生和野生供体亲本的染色体对应关系,鉴定栽培种花生染色体结构变异体。【方法】以花生栽培种(Arachis hypogaea L.,2n=4x=40,AABB)的2个可能供体亲本即花生野生种Arachis duranensis(2n=2x=20,BB)和Arachis ipa?nsis(2n=2x=20,AA)全基因组DNA及5S r DNA和45S r DNA为探针,利用顺序基因组荧光原位杂交(GISH)和多色荧光原位杂交(Mc FISH)技术(简称顺序GISH-FISH)结合DAPI染色,在准确区分花生栽培种A、B染色体组的基础上,对花生栽培品种Z5163及其供体亲本染色体进行分析,建立花生栽培种新核型,并利用该核型对其他栽培品种的染色体进行分析,以探讨该核型的应用潜力和栽培花生染色体组成特点。【结果】以A.ipa?nsis和A.duranensis全基因组DNA为探针的GISH分析表明,以A.ipa?nsis为探针在花生栽培种20条B组染色体上能够产生清晰稳定的杂交信号,在A组染色体上没有信号,而以A.duranensis为探针,只在18条A组染色体能产生信号,但1对A组的小染色体"A染色体"不易被区分,因此,以A.ipa?nsis为探针可以准确区分花生栽培种A、B染色体组;综合5S r DNA和45S r DNA Mc-FISH和DAPI染色分析,发现花生栽培种A、B染色体组DAPI带纹、5S r DNA和45S r DNA的分布分别与A.duranensis和A.ipa?nsis一致,此结果支持A.duranensis和A.ipa?nsis是花生栽培种的供体亲本。DAPI染色结果显示,A.ipa?nsis及花生栽培种的B组染色体均有14条染色体显示着丝粒带纹,明显多于前人报道,表明仅利用DAPI染色来区分花生栽培种A、B组染色体的方法具有局限性。综合DAPI染色、r DNA、A.duranensis和A.ipa?nsis基因组探针进行顺序GISH-FISH分析,建立了可以准确识别花生栽培种A、B染色体组新核型。然后利用该核型对3个栽培种品种的染色体组成进行了分析,首次发现一个自发的花生染色体代换系MS B1(A1),揭示了栽培花生染色体B1与A1之间存在部分同源关系。【结论】野生花生A.duranensis和A.ipa?nsis分别与栽培花生A和B基因组染色体间具有很好的对应关系;研究建立的基于GISH-FISH和DAPI染色的栽培花生新核型,不但可以准确区分大部分A、B组染色体,而且还能识别栽培花生在多倍体化和人工进化过程中可能存在的自发的染色体变异,揭示A、B组染色体间的部分同源性。

黑粒小麦漯珍1号的C-分带及GISH和PAGE分析

为了解黑粒小麦漯珍1号的染色体构成、蛋白组分以及抗病性,利用染色体C-分带、基因组原位杂交(GISH)和PAGE分析对漯珍1号进行了系统鉴定。结果表明,漯珍1号含1对1BL/1RS易位染色体,另外,其7B染色体的C-分带带型也表现出与中国春有较大差异,而其余染色体则未见明显区别。其PMC M染色体平均构型为1.97(棒状二价体)+19.03(环状二价体),说明具有较好的细胞学稳定性。SDS-PAGE分析表明,其高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成为1、7+8和5+10;种子醇溶蛋白A-PAGE鉴定显示,除含有黑麦1RS GldB3编码的醇溶蛋白外,还有许多迁移率明显不同于中国春的多态性位点。抗病性初步鉴定结果表明,漯珍1号高感赤霉病和白粉病。

甘薯近缘野生种Ipomoea trifida(4x) GISH分析

以甘薯近缘野生种I.trifida(2x)为探针,与I.trifida(4x)2个株系"695104"和"697288"的体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交,结果显示,2株系都与I.trifida(2x)有很近的亲缘关系,但2株系的信号存在差异。"695104"几乎所有染色体整条都有均匀明亮的信号,应为I.trifida(2x)基因组直接加倍而来;而"697288"与"695104"不同,虽然各条染色体也均有杂交信号,但信号的区域与亮度有差异,较为复杂,可分为三种情况。第1种是整条染色体有均匀明亮的信号,亮度与分布区域同"695104",有41条;第2种是几乎整条染色体有信号,但亮度较第一种暗,有14条;第3种为染色体部分区域有信号,亮度较前二者更暗,有5条。推测"697288"是在加倍同时或之后又发生了基因组重组与部分变异。

玉米×二倍体多年生类玉米后代的GISH分析

通过对玉米自交系旅 9与二倍体多年生类玉米 ( Zea diploperennis,DP)远缘杂交 ,其杂种与玉米回交 ,回交一代 ( BC1 )孤雌生殖 ,获得了具有 DP性状的两个稳定株系 a2 - 1和 a2 - 6 .对其中的外源渗入片段进行了荧光原位杂交物理定位 ,确定了 a2 - 1中外源渗入片段在第 1染色体长臂近末端 ,第 2 ,8染色体长臂中部 ,以及第 6染色体短臂中部 .a2 - 6中外源渗入片段在第 1染色体长臂近末端 ,第 2 ,8染色体长臂中部 .对两株系中渗入片段在染色体上的物理位置的特点 ,位置与抗病性之间的关系 。

小麦—中间偃麦草衍生材料农艺性状、HMW-GS及GISH鉴定

本研究分析了143个小麦—中间偃麦草种质材料的农艺性状、高分子量麦谷蛋白亚基及部分代表性材料的染色体构成,旨在为小麦育种中广泛有效地利用这些种质提供有用信息。结果表明,小麦—中间偃麦草种质主要农艺性状变异丰富,其在穗长、小穗数和分蘖数性状上明显优于主栽品种,分别有142(99.3%)、125(87.4%)和62(43.4%)个小麦—中间偃麦草材料的穗长、分蘖数和小穗数大于主栽品种的平均值。供试材料在Glu-1的3个基因位点上共检测到12个等位变异,形成15种亚基组合类型,以(2*,7+8,5+10)为主,占所有材料的25.7%;Glu-A1(1和2*)、Glu-B1(7+8)和Glu-D1(5+10)位点的优质亚基比例分别达到了68.4%、68.4%和52.0%,有102(71.3%)个材料在Glu-1的2或3个位点同时具有优质亚基;有17个材料的优质亚基组合为(2*,7+8,5+10)或(1,7+8,5+10),且在穗长、小穗数和分蘖数性状上均优于主栽品种。进一步对30个代表性材料GISH分析发现,8个为八倍体小偃麦,其他为非整倍体。研究结果表明这些材料可以作为改良普通小麦的有益基因资源。

小偃麦部分双二倍体及其异附加系异源染色体的GISH分析

应用ＴＩＳＨ对小偃麦部分双二倍体ＴＡＦ４６（２ｎ＝８ｘ＝５６）及其衍生的６个二体异附加系的中间偃麦草染色体组种类进行了分析、鉴定。以拟鹅冠草（Ｐｓ．ｓｔｒｉｇｏｓａ）ＤＮＡ为探针的分析结果表明，ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体组为合成染色体组，即６条Ｓｔ组染色体和８条Ｅ组染色体。在其衍生的二体异附加系中，Ｌ４和Ｌ７含有Ｓｔ组染色体，Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５含有Ｅ组染色体。ＴＡＦ４６所含有的中间偃麦草染色体的部分同源群依次为ＩＥ（Ｌ３）、２Ｓｔ（Ｌ６）、３Ｅ（Ｌ２）、４Ｓｔ（Ｌ４）、５Ｅ（Ｌ５）、６Ｓｔ（Ｌ７）、７Ｅ（Ｌ１）。

2个抗白粉病小偃麦异附加系的GISH鉴定

以来源于中间偃麦草的八倍体小偃麦TAI7047为供体,以高感白粉病的优质小麦品种晋太170为受体,通过回交转育的方法,从其BC1F4后代群体中筛选出2个稳定的抗白粉病株系CHadd7001和CHadd7002,并运用形态学、细胞学、抗病性、基因组原位杂交的研究方法对其进行了分析、鉴定。基因组原位杂交(GISH)结果表明,CHadd7001和CHadd7002中已分别成功导入1对中间偃麦草的染色体;其中,CHadd7001所附加的外源染色体来自偃麦草的Js组染色体,而CHadd 7002附加的染色体来自偃麦草的J组染色体;根据外源染色体来源、GISH带型和杂交信号的分布,二者为不同的小偃麦异附加系。

甘蓝-白芥单体异附加系自交后代的GISH分析

将甘蓝-白芥单体异附加系自交,获得了其自交后代.利用基因组原位杂交(genomicin situhy-bridization,GISH),结合双色荧光原位杂交(dual-colour fluorescencein situhybridization,dcFISH)技术,从这些自交后代中鉴定出了纯合的甘蓝-白芥二体异附加系植株.GISH分析结果表明,甘蓝-白芥二体异附加系有丝分裂中期具有18条甘蓝染色体及2条白芥染色体,减数分裂中期I表现为9个C染色体二价体及1个S染色体二价体,减数分裂后期I会出现落后的1对S染色体,有时落后的1对S染色体形成染色体桥.