真核生物减数分裂重组热点的研究进展

真核生物减数分裂过程中基因组中某些区域会发生较其他区域高的重组频率,这些区域被称作减数分裂重组热点。该现象首先在酵母的研究中发现,重组区域因含有启动重组的特异位点,从而使基因组中呈现出重组不均匀分布的特征。重组热点还在真菌、玉米和人类等真核生物中发现。本文列举了不同真核生物体中具有代表性鉴别重组热点的方法,总结了目前减数分裂重组热点的研究现状,探讨了引起真核生物减数分裂交换活跃的因子和机制,并就当前存在的问题和今后发展的前景进行了讨论。     

水稻减数分裂染色体分析方法

减数分裂粗线期染色体研究技术的发展, 很大程度上克服了水稻(Oryza sativa)细胞遗传研究中较小染色体所带来的研究困难。减数分裂染色体的制备与观察已经成为水稻细胞遗传学研究中的常规方法。该文详细描述了水稻中常用的减数分裂染色体制备、荧光原位杂交和免疫荧光染色的实验方法。     

作物基因组学研究进展

农作物基因组学研究的发展,对于有效利用现代分子生物学手段进行物种的遗传改良发挥了重要作用。随着测序技术的发展,已经实现对重要农作物,如水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因组的测序或重测序,在此基础上完成对控制重要农艺性状基因的克隆和鉴定。本文综述了2017年度主要农作物基因组研究方面取得的一系列重要进展。     

一套新的籼稻初级三体的选育和细胞学鉴定

以秋水仙素处理中籼３０３７幼苗,从其后代中获得同源三倍体１株。为选育成套初级三体,将中籼３０３７同源三倍体茎节幼芽置于试管中离体繁殖,繁殖后的同源三倍体种于田间,授以正常中籼３０３７的花粉。获得３０１３粒种子,成苗１０６３株。通过染色体数目检查,共获得３０２株三体植株。这些三体按其形态特征可分为１２类,对每类三体植株分别通过粗线期的染色体鉴定,获得了１２种初级三体,依据额外染色体长度递减的顺序分别定名为三体１、三体２、………三体１２。     

籼,粳稻及其杂种粗线期的核型分析

研究了典型籼,粳稻及其杂种粗线期的核型,结果表明：（１）籼稻品种南特号具有两对随体染色体,分别为第十和第十二染色体,粳稻品种巴利拉具１对随体染色体,为第十染色体,杂种南特号／巴利拉的随体染色体与南特号相同;（２）在粗线期,两品种均可见单核仁和双核仁的细胞存在,说明细胞贩核仁数目与随体数目并不对应;（３）两品种的对应染色体之间,在染色体相对长度,臂比及染色粒分布上均无明显差异。     

以花药愈伤组织为受体的水稻转化和RNA干扰研究

在优化花培诱导培养基成分的基础上, 通过延长花药愈伤组织在诱导培养基上培养的时间和降低共培养过程中农杆菌浓度等, 成功地建立了以花药愈伤组织为受体的农杆菌转化体系. 并将白叶枯菌抗性基因Xa21作为该体系的模式基因导入到多个粳稻品种的花药愈伤组织中, 共得到了145个独立的转基因株系. 分子检测和田间抗性检测发现其中的140个株系的基因组含有外源的Xa21基因, 包括单倍体45株、二倍体87株和混倍体植株8株. 根据后代性状分离比和染色体的FISH分析可以确定, 在87个二倍体植株中有15株为纯合的加倍单倍体转基因植株; 再加上田间自然加倍和由秋水仙碱处理单倍体所获得的28株加倍单倍体, 共得到了43个纯合的加倍单倍体转基因株系. 还将该转化体系用于反向遗传学的研究. 一个在植物体内能转录产生双链RNA(double strand RNA, dsRNA)发夹结构的质粒pZ2RNAi被导入到水稻单倍体基因组中, 该dsRNA的靶目标是水稻的OsMADS2基因的转录物, 结果表明, 在转pZ2RNAi的单倍体水稻中, 靶基因OsMADS2的表达被特异地抑制, 并导致花器官形态的明显改变. 因此, 单倍体转化体系与RNAi技术相结合有可能成为在水稻和其他植物中功能基因组研究的一个新途径.     

利用水稻成套端三体进行DNA序列快速染色体臂定位

以水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．ｓｓｐ．ｉｎｄｉｃａ）“中籼３０３７”成套端三体为材料,通过制备不同染色体两个端三体的等量ＤＮＡ膜,并与等定位的分子标记或ＤＮＡ序列杂交,成功地将严重偏分离的零等位标记多拷贝标记０７３的不同片段,以及着丝点相关重复序列ＲＣＳ１定位互相应的染色体臂上。说明在水稻中,不同染色体臂的端三体可以弥补连锁定位方法的一些不足。     

水稻第十染色体短臂的等臂四体及其在着丝点定位中的应用

为了确定连锁图上着丝点的位置,常常需要一些特殊的遗传材料,如端部着丝点染色体和等臂染色体材料等等。在水稻上,为了获得这类遗传材料,从中籼３０３７同源三倍体后代产生的非整倍体中,在筛选初级三体的同时,进行了等臂染色体变异材料的筛选。其中在三体１０的后代中发现了１株形态与三体１０相似的变异株,经细胞学检查,证明它是第十染色体短臂的等臂四体。利用该等臂四体及其自交后代中分离出的次级三体,以及相应染色体的初级三体和正常二倍体为材料,通过ＲＦＬＰ不同分子标记在这些材料上所表现剂量效应的不同,确定Ｇ１１２５、Ｇ３３３、Ｌ１６９等３个分子标记位于第十染色体短臂上,Ｇ１０８４及其它１６个分子标记位于第十染色体长臂上。参照Ｋｕｒａｔａ等的分子图谱,将第十染色体的着丝点定位在分子标记Ｇ１１２５和Ｇ１０８４之间,两标记相距３．２ｃＭ［８］。     

对水稻第9和第12染色体编号分歧的细胞学考证

在水稻细胞遗传研究中, 对于染色体编号有着较多的争议,这在几条长度较短的染色体上显得尤为突出。为有比较地研究这几条染色体在水稻染色体组中的正确编号,本研究以涉及两条较短染色体相互易位的易位杂合体RT9-12为材料,分析了易位系与普通品种日本晴减数分裂粗线期染色体的形态特征。结果表明,该易位系的易位染色体并非第9和第12染色体,而是第10和第11染色体,从而认为目前国际上统一编号的第9、12染色体,根据染色体的实际长度可能分别为第10、11染色体。 Abstract:Rice chromosomes in mitosis are usually too small to be identified clearly one from others.In recent years,pachytene chromosomes in meiosis have been in vestigated intensively for establishing unified numbering system.However,divergence in numbering system is still existing especially for some short chromosomes such as chromosome 9 and 12.In order to verify these chromosomes,a translocation line RT9-12 and a japonica variety Nipponbare were carefully investigated for all the chromosomes morphologically in late pachytene stage.It was found that the chromosomes involved in translocation were chromosome 10 and 11 in stead of chromosome 9 and 12 as being compared with the karyotype of Nipponbare.So we consider that the chromosome 9 and 12 in the present rice chromosome numbering system could be chromosome 10 and 11 according to their length,arm ratio and the relationship with nucleolus.     

水稻随体染色体的研究

分析了几种野生稻种及栽培稻品种随体染色体的数目,发现不同染色体组型的稻种之间随体染色体数目有一定差异,其中染色体组ＡＡ的有１～２对,随体染色体因品种或样本的来源而异,染色体组ＢＢ的有３对随体染色体,染色体组ＣＣ的有２对随体染色体,染色体组型为ＢＢＣＣ的Ｏｒｙｚａｍｉｎｕｔａ可能有４对随体染色体,而染色体组型为ＣＣＤＤ的Ｏ．ｌａｔｉｆｏｒｉａ则有２对随体染色体。在栽培稻中,不同品种之间随体染色体的数目也存在差异,一般而言,籼稻品种具有两对随体染色体,分别为第１０和第１２染色体,粳稻品种只有一时随体染色体,为第１０染色体。