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石蒜与忽地笑荧光原位杂交研究

程晓蕾  
【摘要】:石蒜属植物是一类优良的观赏和药用植物,具有很高的经济价值。同时,石蒜属植物的染色体核型变异大,且易于观察,也是细胞生物学和系统发育等领域研究的好材料。目前尚未有石蒜属荧光原位杂交的研究报道。本研究选择产自江苏和安徽省的石蒜与忽地笑,在核型分析的基础上,采用染色体荧光原位杂交技术,将5SrDNA与45SrDNA进行染色体定位,并从长筒石蒜中克隆5SrDNA与18SrDNA基因片段,研究成果如下: 1、通过改进染色体制片技术、摸索探针标记方式与原位杂交流程,在石蒜属中建立起了荧光原位杂交技术,为FISH技术在石蒜属中的广泛开展奠定了技术基础。 2、石蒜与忽地笑核型为2n=33=15t+18st,2n=16=6m+10t,分属4A与3B核型。符合罗伯逊易位进化规律。推测忽地笑Ⅰ染色体为近端着丝粒染色体,存在短臂。 3、45SrDNA定位的结果显示:石蒜染色体上发现6个杂交位点,在3号与5号染色体的近着丝粒区域亦即短臂端部各有3个位点;忽地笑染色体上发现11个杂交位点,其中10个杂交位点分别位于所有10条Ⅱ染色体近着丝粒区域亦即短臂端部,1个位点位于3号染色体中1条同源染色体的近着丝粒区域,证实了忽地笑Ⅱ染色体存在短臂的推测。45SrDNA杂交位点数目忽地笑比石蒜多近一倍,表明两者亲缘关系较远;初步推断忽地笑在系统进化中处于较高的地位,染色体融合可能是主要的染色体进化方式。 4、5SrDNA定位的结果显示:在忽地笑Ⅴ染色体的着丝粒区域、Ⅱ染色体的着丝粒区域、近端部区域都出现了明亮的杂交信号。在石蒜染色体上发现9个杂交位点,在1号长臂端部、5号近端部区域和6号长臂近着丝粒区域各有3个位点。在1号和6号染色体上,信号位点与数量在各自的3条同源染色体间没有明显区别。5号染色体的3条染色体间的信号有明显区别,其中的2条染色体上各有1个信号,而在另一条染色体上有2个信号,但强度较弱,推测这3条同源染色体可能起源不同,或者在进化过程中发生过染色体结构变异。 5、通过PCR反应,从长筒石蒜基因组DNA上扩增出了18SrDNA部分片段,将该片段连接到克隆载体PMD-18T中,测序得到长455bp的18SrDNA片段,经BLAST分析,该片段与小麦18SrDNA片段同源性达到95%,进一步证明该基因在物种间高度保守,可以直接被用来作为石蒜属荧光原位杂交的探针。


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