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松属单维管束亚属植物rDNA的染色体定位研究

作　者: 蔡清
导　师: 王晓茹
学　校: 中国科学院研究生院（植物研究所）
专　业: 植物学
关键词: 松属 rDNA 荧光原位杂交核型
分类号: Q943
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

松属植物的基因组十分庞大(大于20000Mbp),其中约90%是由重复序列组成的,我们对其结构和组成仍知之甚少。松属在系统分类上分为两个亚属:单维管束亚属和双维管束亚属。基因组大小研究发现单维管束亚属植物的基因组更大。rDNA作为一类有功能的多基因家族重复序列,其自身特性决定了它在基因组研究中的重要性。FISH技术为rDNA在染色体上物理定位提供了有力的工具。尽管现在对松属rDNA FISH已有不少报道,但主要集中在双维管束亚属,对单维管束亚属的研究几乎是空白。本研究选择5个单维管束亚属松属植物P. bungeana, P. koraiensis, P. armandii, P. wallichiana, P. strobus,进行rDNA FISH研究。旨在弄清18S-25S rDNA和5S rDNA在单维管束亚属植物染色体上的位点数目和分布模式。结合前人对松属双维管束亚属植物的工作,对单、双维管束亚属植物之间rDNA FISH结果进行比较,从而可以从整体上认识松属植物的18S-25S rDNA和5S rDNA在染色体上的分布式样。在此基础上进一步探讨18S-25S rDNA和5S rDNA这些重复序列在松属植物基因组结构和组成中的地位和作用。本研究主要结果如下:1.rDNA FISH在松属染色体核型分析中的作用本研究中5种松属单维管束亚属植物染色体数目均为2n=24,除最短一条染色体为亚中部着丝粒染色体外,其余11条均为中部着丝粒染色体,长度和臂比也十分接近,同源染色体的不容易鉴定,很难排出精确的核型。在我们的研究结果中,5个松属植物中,除了白皮松外,18S-25S rDNA和5S rDNA分布在12对染色体中的10对染色体上,这些位点可作为染色体标记,大大提高了同源染色体鉴定的准确度,但是染色体之间排序问题依然没有很好地解决。核型比较认为种间是否存在部分同源染色体关系也不是十分明确,仅Ⅺ号和Ⅻ号染色体有这种关系,这主要由于Ⅺ号和Ⅻ号染色体容易准确地鉴别出来。核型分析的精确仍有待增加标记来提高。2.rDNA位点数目在松属两个亚属间的比较及其与基因组大小的关系松属植物18S-25S rDNA位点通常为5-10个,5S rDNA位点为1-4个。其中单维管束亚属18S-25S rDNA位点通常为9-10个(除白皮松为4个外),5S rDNA位点为2- 4个;双维管束亚属为18S-25S rDNA位点通常为5-10个,5S

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-14
第一章染色体荧光原位杂交技术(FISH)的发展及其在植物基因组研究中的应用  14-25
  1.1 染色体原位杂交技术发展  14-20
    1.1.1 原位杂交的靶DNA 的类型  15-17
    1.1.2 探针的类型  17-18
    1.1.3 染色体原位杂交分支技术  18-20
  1.2 FISH 技术在植物基因组研究中的应用  20-25
    1.2.1 DNA 在染色体上的物理定位  21
    1.2.2 染色体鉴定与核型分析  21-22
    1.2.3 染色体结构变异分析  22
    1.2.4 多倍体杂种染色体的亲本鉴定及基因组之间的关系确定  22-23
    1.2.5 DNA 物理图谱的构建  23
    1.2.6 基因组空间分布的研究  23-24
    1.2.7 转基因检测  24-25
第二章基于松属的松科植物基因组研究中rDNA组分的研究概况  25-37
  2.1 松属的系统学研究  25-26
  2.2 松属的细胞学遗传学研究  26
  2.3 基于松属的裸子植物基因组研究  26-29
  2.4 基于松属植物的18S-5.8S-25S rDNA 和5S rDNA 特征及其变异  29-37
    2.4.1 基于松属植物的18S-5.8S-25S rDNA 特征及其变异  29-31
    2.4.2 基于松属植物的5S rDNA 特征及其变异  31-33
    2.4.3 基于松属植物的185-5.8S-25S 及5S rDNA的致同进化问题  33
    2.4.4 基于松属的松科植物rDNA 染色体原位杂交研究  33-37
第三章本文的研究目的和意义  37-38
第四章松属植物染色体荧光原位杂交技术的研究  38-45
  4.1 染色体的制备  38-39
  4.2 18S rDNA 和5S rDNA 的提取及扩增  39-40
  4.3 探针标记  40-41
  4.4 原位杂交的流程  41-42
  4.5 松属染色体的rDNA FISH 技术要点和简化步骤  42-45
第五章五种松属单维管亚属植物rDNA FISH 研究结果和讨论  45-57
  5.1 实验材料和方法  45
  5.2 实验结果  45-49
  5.3 讨论  49-57
    5.3.1 rDNA FISH 在松属染色体核型分析中的作用  49
    5.3.2 rDNA位点在单、双维管束亚属间的比较及其与基因组大小的关系  49-50
    5.3.3 rDNA 位点在单、双维管束亚属之间的分布模式比较  50
    5.3.4 rDNA 位点分布及变异具有系统学意义  50-51
    5.3.5 18S-25S rDNA 位点在两个亚属的分布及其与活性之间的关系  51
    5.3.6 rDNA FISH 对杂种鉴定的作用  51-52
    5.3.7 松属rDNA 位点数与致同进化的关系  52-57
参考文献  57-68
致谢  68-69
攻读学位期间已发表的论文  69

松属单维管束亚属植物rDNA的染色体定位研究

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