荧光原位杂交技术在植物多倍体起源与进化研究中的应用

多倍化是植物物种形成与多样化的重要原动力。研究植物特别是一些重要经济作物和园艺植物多倍体的起源与进化,不仅对于揭示多倍体形成过程中性状变异的分子机制具有重要意义,而且可为植物遗传资源的保护与利用提供理论和技术支持。作为连接基因组序列片段到染色体组的桥梁,荧光原位杂交技术长期被广泛用来研究多倍体形成与进化过程中相关特异基因或序列的表达定位、外源染色体检测和鉴定、基因组结构变异等科学问题。因此,在简单介绍荧光原位杂交技术发展历史和植物多倍体主要类型的基础上,主要总结了荧光原位杂交技术在植物多倍体起源与进化相关研究上的应用。     

植物荧光原位杂交技术的发展及其在植物基因组分析中的应用

荧光原位杂交(FISH)是在染色体、间期核和DNA纤维上定位特定DNA序列的一种有效而精确的分子细胞遗传学方法。20年来,植物荧光原位杂交技术发展迅速:以增加检测的靶位数为目的,发展了双色FISH、多色FISH和多探针FISH鸡尾酒技术;为增加很小染色体目标的检测灵敏度,发展了BAC-FISH和酪胺信号放大FISH(TSA-FISH)等技术;以提高相邻杂交信号的空间分辨力为主要目的,发展了高分辨的粗线期染色体FISH、间期核FISH、DNA纤维FISH和超伸展的流式分拣植物染色体FISH技术。在植物基因组分析中,FISH技术发挥了不可替代的重要作用,它可用于:物理定位DNA序列,并为染色体的识别提供有效的标记;对相同DNA序列进行比较物理定位,探讨植物基因组的进化;构建植物基因组的物理图谱;揭示特定染色体区域的DNA分子组织;分析间期核中染色质的组织和细胞周期中染色体的动态变化;鉴定植物转基因。     

荧光原位杂交技术及其应用

荧光原位杂交技术(FISH)始于70年代后期,曾多用于染色体异常的研究,近年来随着FISH所应用的探针种类的不断增多,特别是全Cosmid探针及染色体原位抑制杂交技术的出现,使FISH技术不仅在细胞遗传学方面,而且还广泛应用于肿瘤学研究,如基因诊断、基因定位等。本文对FISH探针标记、信号处理等有关技术特点以及在细胞遗传学研究、基因图谱绘制、基因扩增检测等方面的应用做了具体的 综述。     

荧光原位杂交技术在染色体结构研究中的应用

1969年 Gall和 Pardue首先用同位素标记的 RNA探针定位特定的靶 DNA序列 ,开创了原位杂交技术 ,但同位素探针的高背景限制了它对靶序列的精确定位 ,随后发展了一系列非同位素方法 ,最初有生物素探针 ,用荧光素标记亲合素 ,酶联反应或胶体金检测 ,其他包括乙酰氨基荧光素 ( AAF) ,汞 ,地高辛 ( DIG)和 2 -三硝基酚等。荧光原位杂交 ( fluorescence in situ hybridiza-tion FISH)技术就是指将 DNA探针用特殊修饰的核苷酸分子标记 ,通过原位杂交与靶染色体或 DNA上特定的序列结合的方法学 ,靶染色体通常固定在载玻片上 ,杂交结果用荧…     

植物染色体分带及其荧光原位杂交技术研究进展

染色体分带和荧光原位杂交技术是植物研究中较重要和常用的技术手段。从它们的产生开始一直不断发展,已应用到植物研究中的很多方面。介绍了这两个技术的发展、原理和在植物研究中的进展。     

基因组原位杂交的新进展及其在植物中的应用

基因组原位杂交 ( Genomic in situ hybridization GISH)是 2 0世纪 80年代末发展起来的一种原位杂交技术。它最初应用于动物方面的研究[1 ] ,但很快被植物方面所借用 ,并且使用频率高于动物方面的研究。它采用来自一个物种的总基因组 DNA作为标记探针 ,用另一物种的总基因组 DNA以适当的浓度进行封阻 ,在靶染色体上进行原位杂交。在封阻DNA和标记 DNA探针之间 ,封阻 DNA优先与一般序列杂交 ,剩下的特异性序列主要被标记探针所杂交。在此基础上 ,人们先后发展了荧光基因组原位杂交、多色基因组原位杂交和比较基因组原位杂交等技术 ,…     

应用荧光原位杂交(FISH)技术研究黑叶猴染色体易位

本文应用染色体荧光原位杂交(FISH)技术,利用人9号和14号染色体特异探针,对深低温冻存和长期传代的黑叶猴细胞株染色体畸变进行了分析.确定在长期冻存和传代过程中,一些黑叶猴细胞在No.12和No.17染色体之间发生了易位,一条 No.17染色体发生断裂,断裂点在17q13,断裂片段17q13-17qter易位到一条 No.12染色体长臂末端,形成一条小的中着丝粒的和一条具较长长臂的衍生染色体即 der(17) 和 der(12).结果表明,荧光原位杂交技术用人染色体特异探针不仅能检测出人类染色体畸变,也能有效地检测灵长类动物染色体畸变.     

用三色荧光原位杂交（Three—Color FISH）检测小鼠精子中染色体数目 …

用小鼠Ｘ,Ｙ和８号染色体特异的ＤＮＡ探针,与经ＤＴＴ（ｄｉｔｈｉｏｔ６ｒｅｉｔｏ）和ＬＩＳ（ｌｉｔｈｉｕｍ－３,５－ｄｉｉｏｄｏｓａｌｉｃｙｌｉｅ ａｃｉｄ）解 小鼠附睾精子进行三色荧光原位杂交（ｆｌｕｏｒｅｓｅｎｃｅ ｉｎ ｓｉｔｕ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ,ＦＩＳＨ）以检测精子中的染色体数目异常,并与ＭＭⅡ染色体分析比较。     

应用G显色带染色体荧光原位杂交（FISH）技术研究复杂的染色体易位

建立常规Ｇ显带染色体标的荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）技术,用于分析患者复杂的染色体易位,原位杂交前,用甲醛固定Ｇ显带标本,是获得良好显带和荧光杂交效果的关键步聚,仅用常细胞遗学方法分析,显示一例习惯性流产患者的核型为４６,ＸＸ,ｔ（１;５;１２）（１ｐｔｅｒ→１ｑ２５：：１２ｑ２４→１２ｑｔｅｒ;５ｑｔｅｒ→５ｑ１１：：１ｑ２５→１ｑｔｅｒ;１２ｐｔｅｒ→１２ｑ２４;：５ｐ１１→５ｐｔｅｒ）而采用本方     

原位PCR技术及其应用前景

原位PCR是分子生物学领域中一种崭新的技术,它结合了PCR技术和原位杂交技术的优点.该文介绍了原位PCR技术的起源、发展及方法学,并简要描述了该技术的应用现状及前景．     

基因组原位杂交技术及其在园艺植物基因组研究中的应用

基因组原位杂交(GISH)技术可以鉴定植物多倍体物种起源、杂种亲本染色体来源和组成,分析栽培种与其近缘野生种的亲缘关系,研究减数分裂染色体行为等。基因组原位杂交包括多色基因组原位杂交、比较基因组原位杂交和自身基因组原位杂交等。基因组原位杂交技术的关键步骤是染色体制片、探针制备及长度优化、探针与封阻的浓度比例和杂交后洗脱强度。该文对近年来国内外有关基因组原位杂交技术的发展及其在园艺植物基因组研究中的应用现状进行了综述,并指出随着多种园艺植物全基因组的测定,未来应从基因组信息中寻找更多的染色体特异性标记,结合荧光显带及荧光原位杂交技术,为深入研究园艺植物的起源以及遗传关系鉴定等提供技术支持。     

基于荧光原位杂交的藜属植物核型分析

为精确地识别藜属植物染色体组的核型特征,该文研究了4种来自青海高原的野生藜属植物(灰绿藜、藜、菊叶香藜及杂配藜)和1种从美国引进的栽培藜麦品种PI614932-HX(3)基于染色体荧光原位杂交(rDNA FISH)的核型。利用5S rDNA和45S rDNA对5种藜属植物有丝分裂中期的染色体进行FISH研究。藜属植物的核型分析结果表明:(1)藜属植物中存在二倍体(2n=2x=18)和四倍体(2n=4x=36)两种倍性,藜麦和灰绿藜为四倍体,其余3种为二倍体。(2)藜麦、灰绿藜、藜、菊叶香藜及杂配藜的核型公式分别为2n=4x=36=34m(2AST)+2sm,2n=4x=36=32m(4AST)+4sm,2n=2x=18=16m(4AST)+2sm,2n=2x=18=18m及2n=2x=18=16m+2sm。(3)染色体由大部分的中部着丝粒染色体(m)和少部分近中部着丝粒染色体(sm)组成。(4)核型类型除了菊叶香藜为1B以外,其余均属于2B类型。(5)在藜麦、灰绿藜及藜中具有分布位置不同、数量不等的双随体。5S rDNA、45S rDNA FISH结果表明:(1)藜麦和灰绿藜的染色体上存在2对5S rDNA位点和1对45S rDNA位点,藜、杂配藜的染色体上存在1对5S rDNA位点和1对45S rDNA位点,菊叶香藜的染色体上只存在1对5S rDNA位点。(2)5S rDNA和45S rDNA位点均位于染色体的短臂上。该研究首次获得了藜属植物基于5S rDNA和45S rDNA荧光原位杂交核型,为藜属植物亲缘关系研究和细胞生物学研究提供了分子细胞遗传学依据。     

单分子荧光原位杂交（smFISH）技术及应用

单分子荧光原位杂交（single-molecule fluorescence in situ hybridization,smFISH）技术是一种通过用偶联荧光基团的寡核苷酸探针,对固定细胞或组织中单个mRNA分子进行成像的方法。smFISH可对RNA进行定位、定量,以此对目标转录本进行实时研究。smFISH适用于细胞、组织切片等多种类型生物样本。近年来,多种基于基础smFISH的改进技术被发明,进一步促进了该技术的实际应用。smFISH良好的RNA单分子可视化能力,使得其在发育生物学、神经生物学及肿瘤生物学等基础生物学科中得到了广泛的应用。本文综述了smFISH技术基本原理、smFISH技术的局限性、smFISH衍生技术方法、smFISH在不同生物学科中的应用进展,并对smFISH技术的发展前景做出展望。     

原位杂交检测大鼠前庭代偿中GAP-43 mRNA水平

用DIG标记的GAP-43 cDNA为探针,以大鼠海马切片作阳性对照,使用原位杂交方法检测了大鼠迷路损毁5、12、20和30 d后前庭核区GAP-43 mRNA水平的变化.结果表明,迷路损毁后前庭核区mRNA水平升高.原位杂交的应用,为前庭代偿中轴突发芽,突触重组的神经可塑性研究打下了方法学基础.     

Karyotyping of Brassica oleracea L. based on rDNA and Cot -1 DNA fluorescence in situ hybridization

To explore an effective and reliable karyotyping method in Brassica crop plants, Cot-1 DNA was isolated from Brassica oleracea genome, labeled as probe with Biotin-Nick Translation Mix kit, in situ hybridized to mitotic spreads, and where specific fluorescent bands showed on each chromosome pair. 25S and 5S rDNA were labeled as probes with DIG-Nick Translation Mix kit and Biotin-Nick Translation Mix kit, respectively, in situ hybridized to mitotic preparations, where 25S rDNA could be detected on two chromosome pairs and 5S rDNA on only one. Cot-1 DNA contains rDNA and chromosome sites identity between Cot-1 DNA and 25S rDNA was determined by dual-colour fluorescence in situ hybridization. All these showed that the karyotyping technique based on a combination of rDNA and Cot-1 DNA chromosome landmarks is superior to all but one. A more exact karyotype of B. oleracea has been analyzed based on a combination of rDNA sites, Cot-1 DNA fluorescent bands, chromosome lengths and arm ratios. __________ Translated from Journal of Wuhan University (Nat. Sci. Ed.), 2006, 52(2): 230–234 [译自: 武汉大学学报 (理学版)]     

巴西橡胶树HbSUT3和HbSUT5 mRNA在嫩茎和中脉中的原位杂交分析

为研究巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中HbSUT3和HbSUT5基因的功能,采用地高辛标记的RNA探针与橡胶树嫩茎和中脉两种组织切片分别进行RNA原位杂交,对这2种SUT基因在组织中的表达区域与表达特点进行了分析。结果表明,在橡胶树嫩茎中,两个SUT基因主要在树皮的韧皮部和皮层细胞中表达;在中脉中,两个SUT基因在除木质部导管系统外的其它部位均有表达;HbSUT3基因在嫩茎和中脉中的表达量相近,而HbSUT5基因在嫩茎中的表达量远高于中脉。这些揭示HbSUT3和HbSUT5基因可能广泛参与韧皮部装载、蔗糖运输与库细胞供给等活动,同时两个SUT基因也存在功能分化。     

贵州野生兰科植物就地保护现状及保护空缺分析

兰科(Orchidaceae)植物是植物界中最进化、种类最丰富的类群之一,有较高的环境要求和较强的生态系统依存性.由于很多兰科植物具有较高的观赏价值和药用价值,各地采挖频繁,导致其受威胁十分严重,已成为保护植物中的"旗舰"类群.该文基于文献资料和近年来课题组野外调查数据,分析贵州省野生兰科植物的地理分布状况、就地保护现...     

巴西橡胶树HbMyb1基因的原位PCR物理定位

为探讨巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)死皮病抗性相关HbMyb1基因的定位,采用所建立的橡胶树染色体原位PCR技术体系进行研究。结果表明,HbMyb1基因初步定位于巴西橡胶树‘热研7-33-97’的第5号染色体长臂上,信号位点到着丝粒的百分距离为15.21,并观察到在巴西橡胶树‘热研7-33-97’叶片细胞核的不同分裂时期均扩增到1~2个信号。同时对染色体标本的制备、保存、预处理等方面进行了探讨。     

Babesia gibsoni: Detection in blood smears and formalin-fixed, paraffin-embedded tissues using deoxyribonucleic acid in situ hybridization analysis

In this study, we attempted to detect Babesia gibsoni in blood smears and formalin-fixed, paraffin-embedded tissues obtained from B. gibsoni-infected dogs using in situ hybridization. Using a digoxigenin-conjugated deoxyribonucleic acid (DNA) probe, both intraerythrocytic and exoerythrocytic parasites in the culture could be specifically stained in blood smears fixed with 4% phosphate-buffered paraformaldehyde. This indicated that genomic DNA extracted from the parasites could be detected using in situ hybridization. Moreover, the parasite could be specifically stained in paraffin-embedded spleen, lymph node, and kidney sections using in situ hybridization. Infected erythrocytes in blood vessels in the spleen and kidney, hemosiderin-laden macrophages in the spleen, and phagocytized erythrocytes, which seemed to be infected with the parasites, in lymph nodes were also specifically stained. This suggests that in situ hybridization can be utilized to investigate both the life cycle of B. gibsoni and the pathological condition of canine babesiosis.