大麦45S和5S rDNA定位及5S rDNA伸展纤维的FISH分析

用荧光原位杂交技术对45S和5SrDNA在大麦(Hordeum vulgare L．)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。     

百合‘Siberia’בManissa’种间杂交后代的染色体核型分析

以东方百合杂种系(Oriental hybrids group)品种‘Siberia’为母本,OT杂种系(interspecific hybrids betweenOriental and Longiflorum/OT group)品种‘Manissa’为父本杂交获得种间杂交F1代,对亲本及F1代株系的染色体数目和形态特征进行了分析。结果显示,母本东方百合‘Siberia’为二倍体即24条染色体,而父本‘Manissa’是高度杂合后代,为三倍体即36条染色体。杂交F1代的8个株系中有6个株系为二倍体即24条染色体,有2个株系为非整倍体,染色体条数分别为25和26条。母本‘Siberia’的核型为4m(1SAT)+10st(1SAT)+10t,父本‘Manis-sa’的核型为3m+18st(1SAT)+15t(1SAT),均属3B型。杂种F1代核型出现了多种类型,其中株系a、b、h为3B型,株系c、d、e、f为3A型,株系g为4B型。与亲本染色体形态相比,F1代株系出现了随体及端部着丝点染色体较多等染色体形态结构特征,而亲本没有这些特征。从染色体的形态、随体来看,子代为真杂种,在遗传上均偏向于母本。     

自身基因组原位杂交揭示植物基因组重复DNA沿染色体的分布

重复DNA沿染色体的分布是认识植物基因组的组织和进化的要素之一。本研究采用一种改良的基因组原位杂交程序,对基因组大小和重复DNA数量不同的6种植物进行了自身基因组原位杂交(self-genomic in situ hybridization,self-GISH)。在所有供试物种的染色体都观察到荧光标记探针DNA的不均匀分布。杂交信号图型在物种间有明显的差异,并与基因组的大小相关。小基因组拟南芥的染色体几乎只有近着丝粒区和核仁组织区被标记。基因组相对较小的水稻、高粱、甘蓝的杂交信号分散分布在染色体的全长,但在近着丝粒区或近端区以及某些异染色质臂的分布明显占优势。大基因组的玉米和大麦的所有染色体都被密集地标记,并在染色体全长显示出强标记区与弱标记或不标记区的交替排列。此外,甘蓝染色体的所有近着丝粒区和核仁组织区、大麦染色体的所有近着丝粒区和某些臂中间区还显示了增强的信号带。大麦增强的信号带带型与其N-带带型一致。水稻自身基因组原位杂交图型与水稻Cot-1DNA在水稻染色体上的荧光原位杂交图型基本一致。研究结果表明,自身基因组原位杂交信号实际上反映了基因组重复DNA序列对染色体的杂交,因而自身基因组原位杂交技术是显示植物基因组中重复DNA聚集区在染色体上的分布以及与重复DNA相关联的染色质分化的有效方法。     

加拿大披碱草、老芒麦及其杂种F1代的RAPD分析

加拿大披碱草和老芒麦是披碱草属地理性远缘的2个种。采用RAPD技术,筛选了16个随机引物对这2个种及其F1代进行遗传多态性检测。在获得的186个位点中,114个为多念性位点,占61．29％。从种群内的遗传多态性来看,加拿大披碱草的多态性位点百分率最高(242．04%),其次是老芒麦(9．14%),杂种F1(1．61％)。从种群间的遗传关系来看,加拿大披碱草和老芒麦的遗传距离为0．4979,杂种F1与母本加拿大披碱草的遗传距离(0．2720)较近,而与父本老芒麦的遗传距离(0.4074)相对较远。     

栽培稻与疣粒野生稻杂种F1代的基因组原位杂交鉴定

生物素标记的疣粒野生稻总DNA作探针,未标记的栽培稻总DNA封阻,对栽培稻与疣粒野生稻杂种F1体细胞染色体进行基因组原位杂交（Genomic in situ hybridization,简称GISH）分析。FITC检测表明,杂种细胞中来自瘛发粒野生稻的染色体有较多的黄色或黄绿色荧光信号,来自栽培稻的染色体只检出很少的信号。每条疣粒野生稻染色体上信号点所占的总的区域只是染色体的一小部分,表明疣粒野生稻染色体与栽培稻染色体的DNA序列大部分是同源的。     

应用基因组原位杂交及RFLP标记鉴定小麦中的大麦染色体

用生物素（Biotin-6-dUTP)标记的大麦Betzes基因组DNA作探针,以普通小麦中国春总DNA作封阻进行基因组原位杂交（Genomeinsituhybridization,简称GISH）,从13株小麦-大麦杂交后代中鉴定出2个含有3条大麦Betzes2H染色体的材料（2n＝43）;2个2H单体异代换系（2n＝42）;7个2H二体异代换系（2n＝42）。用已定位在小麦第2部分同源群短臂上的探针psr131进行RFLP分析,结果表明大麦Betzes、代换系A5有1条区别于小麦中国春的特异带,A     

披碱草属与大麦属系统关系的研究

禾本科中,披碱草属Elymus L.为多倍体属,约含150余种;大麦属Hordeum L.具二倍体和多倍体,约有40余种,该两属均广泛地分布于全球温带地区。该两属,尤其是披碱草属的系统分类较为困难。基于形态学的传统研究认为这两个属的系统关系较远,而细胞学研究的资料却表明,披碱草属的H染色体组起源于大麦属。笔者对来源不同的披碱草属和大麦属的物种进行了远缘杂交,并对其属间杂种F1的减数分裂中期I染色体配对行为进行了分析。结果表明,若以披碱草属作母本,该两属有相对较高的杂交亲合力,通过对杂种幼胚进行分割和离体培养,也能获得杂种F1植株。属间杂种植株的形态介于双亲之间,但更接近于披碱草属,杂种的生殖器官发育不健全,而且所有的杂种F1均完全不育。细胞学的观察结果表明,这两个属间的杂种F1通常具有较低的减数分裂中期I染色体配对数,但有较大的变异。通过笔者的工作及掌握的形态学和细胞学的资料分析认为：披碱草属和大麦属的亲缘关系较为复杂,不能一概而论。含H染色体组的披碱草属和大麦属物种有着较近的亲缘关系,但这两个属中所含的H染色体组已产生了程度不同的分化;不含H染色体组的披碱草属及大麦属的物种具有较远的亲缘关系。     

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。     

垂穗披碱草与达乌里披碱草基因组细胞遗传学比较

采用顺序FISH-GISH技术,12个重复序列探针,包括9个三核苷酸简单重复序列、2个卫星DNA重复序列pSc119.2和pAs1以及5S rDNA,通过重复序列的物理定位对达乌里披碱草和垂穗披碱草基因组中部分重复序列的分布特征进行了比较分析,为进一步研究垂穗披碱草和达乌里披碱草的物种形成及演化提供新的分子细胞遗传学证据。结果表明:(1)所有的序列在这2个物种的染色体上都能产生可检测的杂交信号,且在2个物种中(AAC)_(10)、(ACT)_(10)、(CAT)_(10)都表现为共分布,(AAG)_(10)与(AGG)_(10)表现为近似共分布;2个物种的H基因组除5S rDNA序列外,其他序列都产生强烈且丰富的杂交位点,St与Y基因组不同重复序列探针的荧光位点数目有所差别,表现为5S rDNA、pSc119.2、(AAC)_(10)、(CAT)_(10)、(ACT)_(10)、(CAC)_(10)探针的信号位点较少或无信号,其余的探针信号位点稍多。(2)达乌里披碱草的第2对染色体上具有(AAC)_(10)、(CAT)_(10)、(ACT)_(10)的杂交位点、第6对染色体上具有(CAC)_(10)的杂交位点,而在垂穗披碱草的St基因组中未观察到上述序列杂交位点;达乌里披碱草St基因组仅有第4对染色体的端部具有pSc119.2杂交位点,而在垂穗披碱草St基因组中的pSc119.2杂交位点位于第5对染色体长臂的间隔区;相对于达乌里披碱草,垂穗披碱草St和Y基因组染色体含有更多的重复序列杂交位点。(3)达乌里披碱草的H/Y基因组间易位在不同材料间是稳定存在的,达乌里披碱草基因组相对稳定,不同材料间H基因组重复序列杂交信号多态性高于St和Y基因组;垂穗披碱草基因组的变异较大,不同材料间St和Y基因组重复序列杂交信号多态性高于H基因组。研究认为,垂穗披碱草和达乌里披碱草的H基因组均起源于布顿大麦,St基因组可能起源于不同的拟鹅观草属物种;与达乌里披碱草相比垂穗披碱草St与Y基因组可能具有更高的染色体结构变异性,而垂穗披碱草St与Y基因组变异较大的原因可能是与同区域分布的含StY基因组的物种发生了种间渗透杂交。     

三倍体观赏百合与二倍体食用龙牙百合的杂交分析

为探讨异源三倍体百合与龙牙百合(BB)的杂交亲和性,实现观赏百合与食用百合的种质融合与创新,该研究以三倍体百合Triumphator(LLO)作母本,龙牙百合为父本,采用常规授粉与切柱头授粉,利用基因组荧光原位杂交(GISH)技术分析母本及子代的基因组成。结果显示:(1)通过常规授粉和切柱头授粉共获得17个发育良好的果实,通过胚抢救共获得了40株幼苗,且常规授粉的出苗率明显比切柱头授粉的高。(2)对随机选取的8个子代进行GISH分析,所鉴定的后代均为非整倍体,染色体数目为26～32条,其中东方百合基因组(O)染色体数目为2～8条,铁炮百合(L)与龙牙百合(B)基因组染色体始终为24条。(3)通过GISH技术无法区分铁炮百合与龙牙百合的染色体,亲本与子代均无重组现象。研究表明,龙牙百合与铁炮百合亲缘关系较近,龙牙百合作父本与三倍体百合Triumphator杂交可获得非整倍体,实现了观赏百合与食用百合的种质融合,为培育赏食兼用百合奠定了基础。     

用顺序GISH-FISH 技术鉴定小麦-中间偃麦草小片段易位系

利用顺序基因组-重复序列原位杂交技术对1个来自中3不育系和普通小麦恢75杂种后代稳定株系H96276-2的染色体组成进行了分析。以中间偃麦草（Agropyronintermedium）基因组DNA为探针的荧光原位杂交结果表明,H96276-2的体细胞中有42条染色体,包括20对小麦染色体和1对小麦-中间偃麦草易位染色体,中间偃麦草染色体的易位片段位于1对小麦染色体的端部。进而用重复序列探针pSc119进行第2次荧光原位杂交,证明H96276-2中的中间偃麦草染色体易位片段位于小麦2B染色体的短臂上。     

基因组原位杂交鉴定栽培稻与广西药用野生稻杂交后代染色体构成

广西药用野生稻 (Oryza officinalis)具有多种优良特性 ,是水稻遗传育种的重要种质资源之一。本实验以 Biotin标记的药用野生稻总 DNA作探针 ,未标记的栽培稻 (Oryzasativa)总 DNA作封阻 ,以 HRP- DAB系统进行信号检测 ,对栽培稻与广西药用野生稻的杂种F1植株的根尖染色体制片进行基因组原位杂交。采用封阻比例 1∶ 2 0～ 30时 ,杂交效果较为理想 ,药用野生稻的 1 2条染色体显深棕色 ,而栽培稻的 1 2条染色体着色很浅。在有丝分裂间期的细胞核中 ,也检测到大量杂交信号分布于核的周边。     

甘蔗杂种的染色体和RAPD鉴定研究

采用体细胞染色体计数和RAPD (Random Amplified Polymorphism DNA) 分子标记的方法鉴定甘蔗与蔗茅属间杂交种F1的真实性.结果表明,杂种F1材料01/47、01/85、01/120的2n＝80～82,染色体遗传方式为n 2n.用110个随机引物进行RAPD扩增,63个引物可获得双亲的RAPD多态性,其中3个引物OPC-19、OPE-2、OPF-4可在杂种F1材料01/64和01/120的RAPD扩增标记中显示出双亲的特征谱带,分别为父本3500bp和母本1300bp、父本1350bp和母本900bp、父本550bp和母本900bp.     

小麦族三属杂种F1小孢子发生过程中染色体的行为(简报)

利用八倍体小黑麦劲松49和八倍体小滨麦950059杂交合成了小麦-黑麦-滨麦草三属杂种,对不同基因组染色体在三属杂种F1减数分裂和小孢子发育过程中的行为进行了研究.基因组原位杂交(GISH)结果表明劲松49和小滨950059均包含44条小麦染色体和12条外源染色体,三属杂种F1中含有6条黑麦染色体和6条滨麦草染色体.减数分裂过程中黑麦和滨麦草染色体很少与小麦染色体配对.常以单价体形态存在.小孢子中的微核主要由外源染色体组成.在三属杂种F1的花粉发育过程中还发现了染色体浓缩不同步的现象.     

Ogura细胞质雄性不育紫菜苔×萝卜属间杂种F1的获得及细胞遗传学研究

以Ogura细胞质雄性不育紫菜苔(AA,2n＝20)为母本,以不同萝卜品种(RR,2n＝18)为父本进行杂交,获得了大量的属间杂种.杂种F1幼苗在低温下子叶及真叶均不缺绿.以红萝卜为父本获得的杂种F1植株叶柄、叶脉呈紫红色;以白萝卜为父本获得的杂种F1植株叶柄、叶脉不呈紫红色.所有的杂种F1植株都开白花,蜜腺正常,雄配子高度不育,但是雌配子具有部分育性.杂种F1花粉母细胞的染色体数目为预期的2n＝19,染色体平均配对构型为15.53+1.34+0.25+0.01,多数染色体以单价体的形式存在,但也有一些二价体、三价体甚至四价体,最多达到6+3+1,参加配对的染色体数达到13条,表明A染色体组和R染色体组具有一定的同源性.对该杂种的遗传及育种意义进行了讨论.     

Ogura细胞质雄性不育紫菜苔×萝卜属间杂种F_1的获得及细胞遗传学研究

以Ogura细胞质雄性不育紫菜苔(AA, 2n＝20)为母本,以不同萝卜品种(RR,2n＝18)为父本进行杂交,获得了大量的属间杂种.杂种F1幼苗在低温下子叶及真叶均不缺绿.以红萝卜为父本获得的杂种F1植株叶柄、叶脉呈紫红色;以白萝卜为父本获得的杂种F1植株叶柄、叶脉不呈紫红色.所有的杂种F1植株都开白花,蜜腺正常,雄配子高度不育,但是雌配子具有部分育性.杂种F1花粉母细胞的染色体数目为预期的2n＝19,染色体平均配对构型为15.53+1.34+0.25+0.01,多数染色体以单价体的形式存在,但也有一些二价体、三价体甚至四价体,最多达到6+3+1,参加配对的染色体数达到13条,表明A染色体组和R染色体组具有一定的同源性.对该杂种的遗传及育种意义进行了讨论.     

甘蔗-滇蔗茅杂交F_1花粉母细胞减数分裂过程GISH分析

研究甘蔗属与滇蔗茅属间远缘杂交F1染色体遗传行为具有重要科学意义,可为发掘利用滇蔗茅野生优异基因资源提供细胞学依据。本研究采用常规压片技术对可育父本及不育杂交F1花粉母细胞减数分裂过程进行比较观察,结果显示可育父本云南95-19减数分裂正常,而不育杂交F1分裂异常;进一步对F1花粉母细胞减数分裂过程进行基因组荧光原位杂交(GISH,genome in situ hybridization)分析,结果表明:滇蔗茅与甘蔗属热带种的亲缘关系较远,双亲染色体在F1细胞中不能进行同源配对,终变期,15条滇蔗茅染色体以单价体形式存在,花粉母细胞减数分裂细胞中存在滞后染色体、染色体丢失和不均衡分离现象。甘蔗-滇蔗茅属间远缘杂交F1花粉母细胞减数分裂异常因而杂交F1花粉完全败育。     

利用栽培稻C_0t-1 DNA和基因组DNA比较分析宽叶野生稻基因组

利用AA染色体组栽培稻的中高度重复序列C0t-1 DNA和基因组DNA作为探针,通过荧光原位杂交技术对宽叶野生稻(Oryza latifolia)(CCDD染色体组)进行了比较基因组分析。结果显示,在宽叶野生稻染色体上,C0t-1 DNA的杂交信号没有基因组DNA的杂交信号明显;杂交信号主要分布在着丝粒、近着丝粒及端粒区域;随着洗脱严谨度的不同,杂交信号呈现出较高的种特异性。本研究以不同洗脱严谨度下的荧光原位杂交结果为依据,对宽叶野生稻进行的核型分析,可进一步提高稻属染色体识别的准确性。     

玉米与四倍体多年生玉米代换种质的选育及其基因组原位杂交鉴定

通过对玉米与四倍体多年生玉米杂种F1采用遮光调节开花时期、喷施低浓度赤霉素等提高可杂交性措施 ,选育出一个含有四倍体多年生玉米遗传物质的、在形态特性与普通玉米相似的种质 ,并对供试材料的表型性状进行了调查 ,对玉米及其与四倍体多年生杂交后代材料的体细胞染色体进行多色基因组原位杂交 (Multi colorGenomeinsituHybridization ,McGISH)检测。结果表明 :玉米与四倍体多年生玉米种杂交后代F2 ×P1的许多表型性状已经回复到玉米的特征 ;F2 ×P1自交一代 (BC1F3 )染色体数目为 2 0 ,在原位杂交检测的植株中有 17条与玉米亲本显色相同 ,另外 3条染色体区别于玉米基因组 ,检出为红色荧光且形态上小于玉米染色体 ,表明其来源于四倍体多年生玉米染色体。可见 ,BC1F3 是玉米 四倍体多年生玉米异源代换种质。     

细胞学方法在木兰科杂交育种早期鉴定中的应用

研究了木兰科 1个属内种间杂交组合红花山玉兰 (Magnoliadelavayi) (♀ )×广玉兰(M grandiflora) (♂ )和 1个属间杂交组合红花山玉兰 (♀ )×乐东拟单性木兰 (Parakmerialotungensis) (♂ )的亲本及F1代的染色体数目和形态。结果表明 ,前者的杂交后代染色体数目为 76条 ,正好是二倍体红花山玉兰 (2n =2x =38)和六倍体广玉兰 (2n =6x =114 )的半数之和 ,且在F1代的分裂中期染色体具大小两种类型 ,可以明显看出来自红花山玉兰的染色体较大 ,而来自广玉兰的染色体较短小 ,这证明该F1为两者的杂交种 ;而后者的杂交后代染色体数仅为 38条 ,而不是二倍体山玉兰和六倍体乐东拟单性木兰 (2n =6x =114 )的半数之和 ,且所有染色体形态都与红花山玉兰相同这证明该F1代不是真正的杂交种 ,可能是无融合生殖的结果。本研究结果表明细胞学方法是木兰科植物杂交育种中早期检测的有效方法之一。