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基于基因组荧光原位杂交的沙地云杉及近缘种亲缘关系

伊如汉  
【摘要】:利用基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)技术,以白杄基因组DNA作探针DNA红皮云杉基因组DNA作封阻DNA和红皮云杉基因组DNA作探针DNA白杆基因组DNA作封阻DNA,对沙地云杉中期染色体进行基因组原位杂交鉴定,分析三种云杉基因组间的亲缘关系,并进行核型分析,同时对试验技术进行了优化研究。结果表明:1.上午9:00~10:00取的根尖出现中期染色体细胞数目比下午2:00~3:00的多,可能与细胞分裂旺盛有关;根尖用0.1%秋水仙素和1%二甲基亚枫混合液置于摇床23℃、115rpm的暗条件下处理6.5h,分裂中期细胞较多,形态良好;用现配2%纤维素酶和1%果胶酶混合液在37℃条件下进行酶解70min,染色体分散效果较好;探针DNA及封阻DNA制备中高压灭菌3min时的基因组DNA片段长度集中在200~500bp之间,是云杉属植物原位杂交所需的探针DNA和封阻DNA最佳片段大小。2.白杆基因组DNA在沙地云杉14条染色体上有杂交信号,分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、13、14、19和20号染色体;红皮云杉基因组DNA在沙地云杉12条染色体上有杂交信号,为3、4、7、8、11、12、13、14、15、16、23和24号染色体;两者杂交信号图型有明显差异;白杆较强的信号位点主要位于着丝粒区或长,短臂部位;红皮云杉较强信号位于长臂和少数短臂上。白杆核型公式为2n=24=22m(6sat)+2sm;沙地云杉核型公式为2n=24=22m(6sat)+2sm;红皮云杉核型公式为2n=24=20m(4sat)+4sm。此三种云杉的染色体类型多数是亚中部着丝粒染色体,其核型均1A型;白杆与沙地云杉的核型公式为一致,这说明沙地云杉与白杆的亲缘关系比红皮云杉更近;基于白杆及红皮云杉基因组DNA的GISH信号分布对沙地云杉的中期染色体进行了分析,显示红皮云杉的杂交信号强度及分布程度明显低于白杆,这再次说明沙地云杉与白杆的亲缘关系较近。以上研究结果为裸子植物分子细胞遗传学方面的研究提供了技术支撑和理论依据。


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