利用中高度重复序列对栽培稻与几个野生稻基因组的比较分析

【摘要】： 1.以栽培稻总DNA为探针对栽培稻(AA)自身,斑点野生稻(BB)以及药用野生稻(CC)体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交(GISH),并以斑点野生稻总DNA为探针对自身和药用野生稻体细胞染色体进行基因组荧光原位杂交,以此研究A、B、C三个基因组型之间的关系。结果显示A、B、C基因组之间的都存在较高的同源性,其中AA与CC之间的信号最强,BB基因组与AA基因组次之,BB基因组与CC基因组的信号最弱。说明A、B、C三个基因组之间的亲缘关系,A与C最近,B与C最远。 2.用栽培稻,斑点野生稻,药用野生稻的基因组C_0t-1DNA分别对自身和药用野生稻体细胞染色体进行荧光原位杂交。在同源染色体上呈现相似的C_0t-1DNA杂交带型,并对其染色体进行了同源性聚类。A、B、C三个基因组C_0t-1DNA在药用野生稻上的杂交信号强度表明A和C的同源性较B和C更高,三个基因组的C_0t-1DNA在药用野生稻上的带型也显示出栽培稻与药用野生稻的带型更为保守,说明AA基因组与CC基因组之间的亲缘关系较近,而BB与CC基因组之间的亲缘关系较远。比较三个基因组的C_0t-1DNA带型还发现,端粒区的C_0t-1DNA带型保守,而在着丝粒,近着丝粒和异染色质染色体臂上重复序列进化速度较快。同时,根据染色体形态及重复序列在染色体上的带型对药用野生稻染色体进行了核型分析。 3.以斑点野生稻(BB)总DNA做探针,未标记的药用野生稻(CC)总DNA封阻,通过16:1的封阻比例对非洲野生稻(BBCC)进行荧光原位杂交,同时利用BB基因组的C_0t-1DNA与非洲野生稻进行荧光原位杂交,结果显示高浓度的封阻后,仅着丝粒有信号,说明在同源性较高的物种中,着丝粒序列都发生了变化。 4通过二倍体种BB的gDNA和C_0t-1DNA作探针对斑点野生稻和非洲栽培稻进行荧光原位杂交,比较了重复序列含量分布以及核型的变化。证明非洲野生稻中的BB染色体组和CC染色体组的大小关系有悖于两者自然状态的二倍体组型的大小关系,据此推测植物在形成四倍体以后,基因组的重复序列的进化赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性,使之在核型特征等具有新的特点。通过BB C_0t-1DNA在斑点野生稻和在非洲野生稻BB基因组上的带型比较表明,非洲栽培稻在二倍化后的BB和CC基因组可能发生了相互渗透。