棉花体细胞染色体rDNA-FISH技术

介绍了棉花体细胞染色体为靶、r DNA为探针的荧光原位杂交实验技术 ,并着重分析和讨论了棉花 r DNA- FISH技术的关键因素 ,包括染色体制片、探针与染色体共变性等。作为靶染色体的棉种包括陆地棉、海岛棉、草棉、亚洲棉、克劳茨基棉和比克氏棉等 ,作为封阻的是鲑鱼精 DNA。

极小种群植物距瓣尾囊草的核型及5S rDNA-FISH分析

采用改良的去壁低渗火焰干燥法制片,对距瓣尾囊草(Urophysa rockii Ulbr.)的染色体数目和核型进行分析;并以5S rDNA为探针,利用荧光原位杂交技术对5S rDNA位点进行定位。结果表明,距瓣尾囊草的染色体总数为14条,染色体基数为7,倍性为二倍体;该植物的染色体相对长度组成为2n=14=2L+2M2+10M1;染色体核型公式为2n=2x=14m,无随体,着丝粒平均指数为44.09,核型不对称系数为55.91,染色体核型属于'1A'型,在系统进化上处于比较原始的状态;同时,具有2个5S rDNA位点,且位于一对同源染色体(1号染色体)长臂的近着丝粒位置,由此可见5S rDNA可以作为该植物染色体识别的有效标记。综上所述,本研究解析了该植物的系统学和细胞学特征。

二倍体栽培棉45SrDNA-FISH作图及核型比较

以45SrDNA为探针,获得了草棉体、亚洲棉体细胞染色体的荧光原位杂交(FISH)资料。从rDNA FISH实验结果看,草棉有6个杂交信号,也显示了3对核仁组织区(NOR),分别位于第3、9、13对同源染色体上;亚洲棉有4个杂交信号,显示了2对NOR,分别位于第6、13对同源染色体上。草棉、亚洲棉基于45SrDAN FISH的核型分别为:2n=2x=26=20m(4sat)+6sm(2sat)和2n=2x=26=26m(4sat)。

野生黄瓜5S rDNA-FISH技术体系建立

目的通过改进黄瓜中期染色体制片和rDNA-FISH技术的关键因素,对野生种(Cucumis sativus var.hardwickii)PI 183967进行核型分析为继续研究黄瓜各条染色体的准确鉴定和进一步开展细胞学研究奠定基础。方法使用8-羟基喹啉0.002mol·L-1预处理2h,可以得到形态清晰的中期染色体,分裂相最高比例为17.2%。染色体制片以改良酶解空气干燥制片法较好,流程简单,可以获得大量清晰、分散的有丝分裂中期染色体,且背景干净。荧光原位杂交过程中染色体制片采用胃蛋白酶37℃处理30min,70℃变性3min时,探针使用缺口平移法地高辛进行标记,75~100℃变性10min,能获得杂交信号清晰的染色体图像。结果在黄瓜野生种PI 183967中只有一对5SrDNA信号,位于5号染色体短臂上,相对远离着丝点位置。结论野生黄瓜PI 183967的5号染色体可以用5SrDNA鉴定。

基于FISH和GISH技术的芝麻栽培种和野生种染色体组特征比较分析

为揭示胡麻属物种进化特征,探究胡麻属基因组结构演变及物种进化,促进野生资源的开发利用,以芝麻栽培种豫芝11号和2n=26类型野生种S.alatum 3651为试验材料,采用荧光原位杂交(FISH)和基因组荧光原位杂交(GISH)技术对芝麻栽培种和野生种染色体组特征进行分析。结果表明,芝麻栽培种和野生种均为2n=2x=26类型;rDNA-FISH杂交结果显示,栽培种的13对染色体中,3对染色体(第7、8、9对染色体)的短臂端部携带45S rDNA特异信号,显示为随体特异染色体;2对染色体(第5、11对染色体)的短臂携带5S rDNA特异信号,5S rDNA与45S rDNA信号位于不同染色体上。野生种的13对染色体中,有2对染色体(第4、7对染色体)携带45S rDNA杂交信号,1对染色体(第4对染色体)携带5S rDNA特异信号,5S rDNA与45S rDNA信号位于同一染色体不同位置,表明栽培种与野生种的染色体组特征差异较大。GISH杂交结果显示,分别以栽培种和野生种的基因组DNA作探针与自身染色体杂交,每条染色体上携带不同强弱的杂交信号,而与对方染色体杂交,均表现出极少的杂交信号。芝麻栽培种和野生种具有相同的染色体数目,但染色体rDNA数量、分布及其GISH信号均存在明显差异,说明栽培种和野生种亲缘关系较远。

葡萄染色体制片技术优化及14个葡萄品种rDNA分布特征分析

【目的】优化葡萄染色体制片技术并分析14个葡萄品种rDNA分布特征,为葡萄染色体鉴定、变异分析及葡萄品种间的细胞遗传学背景差异解析研究提供参考依据。【方法】以14个葡萄品种当年生半木质化枝条水培长出的根尖为试验材料,以冰水混合物处理根尖24 h后1 MPa笑气(N2O)处理30 min为对照,设0.2μmol/L的甲基氨草磷溶液(APM)浸泡根尖2 h后1 MPa N2O不同时长(0、30和60 min)处理,筛选染色体制片条件并计算各处理下形态良好的中期分裂相占比;比较酶解滴片法及火焰干燥法的染色体制片效果。以45S rDNA和5S rDNA为探针采用双色荧光原位杂交(FISH)技术分析rDNA在14个葡萄品种染色体上的分布特征。【结果】对照中葡萄根尖材料形态良好的中期分裂相占比仅为32.22%,FISH后易产生背景信号且信号模糊,采用APM处理2 h后1 MPa N2O处理30 min得到的染色体制片形态良好的中期分裂相占比最高,达80.00%,且染色体浓缩适当,FISH信号质量良好。采用火焰干燥法获得的制片细胞分散程度适中,中期分裂相多。45S rDNA和5S rDNA在葡萄染色体上始终呈连锁状态;5S rDNA信号与染色体组数目相关,在二、三、四倍体中的数量分别为2、3和4个。45S rDNA信号在二、三、四倍体中的数量分别为4、6和7个,在红香蕉葡萄中只有3个;5S rDNA信号位于17号染色体上,45S rDNA位于17和15号染色体。意大利和碧香无核葡萄例外,意大利葡萄2个未与5S rDNA连锁的45S rDNA位于15和16号染色体,碧香无核葡萄1个与55 rDNA连锁的45 rDNA位于15号染色体,1个未与55 rDNA连锁的45S rDNA位于17号染色体上。【结论】制作葡萄根尖中期染色体制片较优方法是APM预处理2 h后1 MPa N2O处理30 min,使用火焰干燥法制片。45S rDNA和5S rDNA在葡萄染色体上呈连锁排列,在二、三、四倍体中数量不同。14个葡萄品种的45S rDNA和5S rDNA在染色体上呈L形排列,5S rDNA位点数量比45S rDNA位点数量更稳定。

5S rDNA在百合染色体上的定位及其联会特点研究

利用FISH技术追踪不同倍性百合中5S rDNA在染色体上的位置,发现5S rDNA位点稳定位于3号染色体长臂近端部。通过观察铁炮百合小孢子母细胞减数分裂过程中染色体的联会配对特点,发现不同染色体联会特点不同,以5S rDNA重复序列为探针的FISH结果可发现铁炮百合3号染色体上5S rDNA区域在减数分裂过程中不发生联会,这是5S rDNA能稳定在3号染色体遗传的主要原因。

产胺菌拮抗菌的筛选鉴定及其抑菌物质特性研究

为控制发酵食品中生物胺的积累,以鱼露中的产胺菌表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis XM3)为指示菌,通过双层琼脂扩散法筛选产胺菌的拮抗菌,并对其抑菌物质的特性展开研究。实验发现,从泡菜中筛选出1株对产胺菌具有拮抗效果且不产胺的菌株XCX1,结合形态学观察和16S rDNA测序鉴定为弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus),其所产抑菌物质具有广谱抑菌活性,而对鱼露产蛋白酶菌无抑制作用;该抑菌物质具有较好的热稳定性、酸碱稳定性、紫外线稳定性,Zn^(2+)可以提高其抑菌活性,经蛋白酶处理后活性下降。结果表明,弯曲乳杆菌XCX1(L.curvatus XCX1)具有作为鱼露发酵中生物胺控制发酵剂的潜力,其所产抑菌物质可作为抗菌肽食品添加剂应用于食品工业;另外,鉴于发酵食品中生物胺的普遍存在性,该研究提供了1种通用的生物胺含量控制方法。

大麦45S和5SrDNA定位及5SrDNA伸展纤维的FISH分析

用荧光原位杂交技术对45S和5SrDNA在大麦(HordeumvulgareL.)有丝分裂中期染色体进行了确定分析,较强的45SrDNA信号共有2对,分别分布在大麦的第1染色体的短臂和第2染色体的长臂。而5SrDNA则只有1对杂交信号,位于第3染色体的长臂,但信号较弱。用伸展DNA纤维的荧光原位杂交(Fiber-FISH)技术测定了5SrDNA在大麦的基因组中的拷贝数,计算出5SrDNA的拷贝数约为408～416。对大麦品种中rDNA位点数目的可变性进行了讨论。

牙鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因的染色体定位及鲽形目5种鱼类的分子系统学分析

利用荧光原位杂交(FISH)技术将5S rDNA基因定位在牙鲆和半滑舌鳎染色体上,结果表明,5S rDNA基因在雌、雄性半滑舌鳎的一对同源染色体上分别存在2个杂交信号位点;在二、三倍体牙鲆的同源染色体上分别存在2个和3个杂交信号位点,杂交信号明显且特异。本研究首次将5S rDNA基因定位在半滑舌鳎和三倍体牙鲆的染色体上,为牙鲆及半滑舌鳎倍性鉴定、染色体鉴别提供了有效方法。此外,根据牙鲆5S rDNA基因编码区序列设计引物,扩增出大菱鲆和半滑舌鳎5S rDNA基因编码区序列,与鲽、塞内加尔鳎、大口黑鲈、七鳃鳗的5SrDNA基因序列进行同源性比较后发现,5种鲽形目鱼类5S rDNA基因序列同源性高达98.3%,系统发生分析结果显示5种鲽形目鱼类聚为一支;各序列中GC含量均显著高于AT含量。

水稻45S rDNA和5S rDNA的染色体定位研究

4 5SrDNA和 5SrDNA是水稻中与核糖体RNA合成有关的 2个功能片段。有关这 2个序列在水稻染色体上的位置 ,不同研究者的研究结果不尽相同。在获得水稻染色体清晰制片的基础上 ,通过FISH确定了 4 5SrDNA序列位于水稻的第 9号和第 10号染色体的短臂末端 ,并且第 9号染色体上的拷贝数多于第 10号染色体。 5SrDNA序列位于第 11号染色体短臂靠近着丝点处。

利用GiemsaC-带和45SrDNAFISH的方法鉴定百合杂种

利用Giemsa C-带和染色体荧光原位杂交(45S rDNA FISH)的方法对‘Royal Lace’בHigh Class’的杂种后代分别进行了鉴定。结果表明:‘Royal Lace’的染色体数2n=3x=36,‘High Class’的染色体数2n=2x=24。杂种后代的染色体数出现2n=3x=36和2n=4x=48两种类型。经Giemsa C-带和45S rDNA FISH方法对两个亲本和具2n=4x=48的杂种后代分析结果表明,杂种后代的根尖染色体C-带可观察到来自双亲的可以特异追踪的染色体带纹。FISH分析表明,杂种后代中分别有两条来自‘Royal Lace’和‘High Class’的染色体。两个亲本的荧光原位杂交点数分别为10和9。杂种后代染色体为2n=36的个体有14个杂交信号,可以确定两条来自‘Royal Lace’,另外3条来自‘High Class’。杂种后代中2n=48的个体的杂交信号点为19,从而证实所获得的杂种后代的真实性。同时,对于2n=48,而杂交信号为19的多倍体起源于未减数分裂的2n雄配子体的可能性进行了探讨。综合研究结果表明,Giemsa C-带和45S rDNA FISH方法可以准确地对百合的杂种真实性进行鉴定。

菠菜rDNA及端粒多色荧光原位杂交分析

以拟南芥25S rDNA、5S rDNA以及端粒序列为探针对菠菜的中期染色体进行了多色荧光原位杂交分析,其中25S rDNA用生物素标记,端粒序列用地高辛标记,5S rDNA用生物素和地高辛共同标记。杂交结果显示,菠菜中期染色体25S rDNA杂交位点为6个,分别位于3号、5号和6号染色体的随体部位;5S rDNA杂交位点为4个,分别位于3号和5号染色体长臂,端粒序列杂交位点位于6号染色体端部以及其余染色体的端部和着丝粒部位。

珍珠豆型花生品种白沙1016核型分析

珍珠豆型花生白沙1016是重要的花生种质资源。利用高度保守的重复序列5S和45S rDNA作探针对白沙1016根尖细胞中期染色体进行荧光原位杂交(FISH)分析,发现两探针在白沙1016的12条染色体上能产生杂交信号,其中1对染色体长臂与短臂、2对染色体短臂、3对染色体长臂具有杂交信号。综合DAPI+染色带纹和染色体长度、臂比、面积等特征,可以将白沙1016大部分染色体区分开,为白沙1016的育种利用提供了染色体遗传分析基础。

皱纹盘鲍染色体C带和rDNA定位

为了提高对皱纹盘鲍染色体的辨识水平,实验利用Ba(OH)2处理显示了皱纹盘鲍染色体的C带,并用荧光原位杂交分析(fluorescence in situ hybridization,FISH)研究了核糖体大亚基rDNA在皱纹盘鲍中期染色体上的数目与位置。核型结果显示,皱纹盘鲍染色体组包含7对中部着丝粒染色体和8对亚中部着丝粒染色体,另有3对染色体介于中部着丝粒染色体与亚中着丝粒染色体之间(m/sm)。C显带结果显示,8对染色体有稳定的着丝粒C带,5～7对染色体上有中期相间多态的端部C带,3对染色体上有同源染色体异态的臂间C带。FISH分析显示,皱纹盘鲍中期染色体上分布着4个大亚基rDNA位点,分别位于2号短臂(2S)、7号短臂(7S)、12号短臂(12S)和18号长臂(18L)的端部。研究结果为皱纹盘鲍染色体辨识提供了新的特征与标记,为进一步研究皱纹盘鲍种群的染色体多态和鲍属染色体进化提供了基础资料。

现代月季45S rDNA的荧光原位杂交分析

以45S rDNA为探针对和平、粉和平、奇异玫瑰、红双喜、蜜糖等5个现代月季品种进行了荧光原位杂交研究。结果表明,5个品种的45S rDNA杂交位点数量均为3个,杂交位点的大小和荧光强度比较一致。在细胞分裂间期的核中,5个品种的45S rD-NA杂交位点都位于核仁内,均表现为较小且荧光较弱的杂交点,呈圆形,相互间在大小和荧光强度上比较接近。基于研究结果对现代月季品种45S rDNA的特点及演化过程进行了初步探讨。

45S rDNA在小麦及其近缘物种染色体上的分布

将染色体C-分带和原位杂交技术相结合,系统研究了45S rDNA在栽培一粒小麦、野生二粒小麦、普通小麦、大麦、簇毛麦、硬簇麦、六倍体燕麦及鹅观草等物种染色体上的分布情况。这些物种染色体的次缢痕区都有45S rDNA位点,某些非随体染色体上也有45S rDNA位点分布。以小麦—鹅观草1Rk#1二体附加系为材料,通过顺序C分带-FISH技术首次将一个45S rDNA定位到1Rk#1染色体短臂末端。

加拿大披碱草45S rDNA定位

以加拿大披碱草为材料,通过染色体原位杂交的方法,确定加拿大披碱草的45S rDNA在染色体上的位置,旨在为加拿大披碱草育种提供依据。结果表明,45S rDNA在加拿大披碱草的染色体上检测出4个位点(绿色),它们分别位于第2对染色体短臂末端和第5对染色体短臂次缢痕上,即核仁组织区(NOR),且杂交信号强弱较一致。

45S rDNA在4种百合属植物染色体上的物理定位

利用荧光原位杂交的技术将45SrDNA在麝香百合(Lilium longiflorum),柠檬色百合(L.leichtlinii),天香百合(L.auratum)和豹纹百合(L.pardalinum)的染色体上进行了定位。结果表明:45S rDNA在这4种植物中都分布于染色体的着丝点附近,但其位点数量、所在的染色体和信号的强弱有很大的变化。其中,麝香百合和豹纹百合中各有3对染色体在着丝点附近有45S rDNA的信号,柠檬色百合和天香百合中各有4对染色体在着丝点附近有45S rDNA的信号。但是天香百合的两对中部染色体的着丝点附近都有45S rDNA的信号,柠檬色百合的两对中部染色体中只有一条有45S rDNA的信号,而麝香百合和豹纹百合中没有任何一条有45S rDNA的信号。由于这4种百合在百合属中分别属于不同组,其45S rDNA的位点数量、所在染色体和信号强弱的变化为这种分组的合理性提供了一些分子生物学的证据。

带鱼(Trichiurus haumela)鱼卵DNA的提取及其18S rDNA初步分析

目前应用显微镜技术很难进行鱼卵种类的准确鉴定,本文尝试采用DNA技术开展鱼卵的鉴定工作。以带鱼(Trichiurus haumela)鱼卵为研究对象,采用苯酚-氯仿法提取了其DNA基因组,并采用PCR及克隆测序的方法,对其18S rDNA序列进行了测定与初步分析。结果表明,提取的带鱼(T.haumela)鱼卵DNA基因组片段长度约23kb,PCR扩增片段长度约1.8kb;带鱼(T.haumela)鱼卵18S rDNA与其它已知鱼类的18S rDNA序列具有一定的差异性,可以用其进行带鱼(T.haumela)鱼卵的初步鉴定。