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结球甘蓝—大白菜异源三倍体和大白菜异附加系的FISH分析

作　者: 秦垒
导　师: 申书兴；高洪波；轩淑欣
学　校: 河北农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 结球甘蓝-大白菜异源三倍体 异附加系 25S rDNA GISH FISH 染色体数目变异
分类号: S634.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


大白菜(Brassica campestris L. ssp. pekinensis)和结球甘蓝(Brassica oleracea var.capitata L.)同属十字花科芸薹属,既是全世界广泛种植的蔬菜作物,也是研究芸薹属A、C基因组起源、演化以及亲缘关系的重要材料,两个物种间的异附加系等珍贵遗传材料更是进行大白菜和结球甘蓝基因定位、特异染色体图谱的构建以及染色体工程育种的重要工具,在遗传研究和品种改良中具有重要意义。本研究以大白菜基因组DNA为探针,利用GISH技术研究了结球甘蓝-大白菜异源三倍体(ACC,2n=3x=28)有丝分裂中期染色体杂交信号的分布特点,减数分裂早前期染色体的空间分布、终变期染色体的配对构型、中期染色体的排列及后期染色体的分离行为;同时以25S rDNA为探针,在结球甘蓝-大白菜异源三倍体和几个大白菜-结球甘蓝单体异附加系上进行FISH分析,研究了各材料有丝分裂中期染色体杂交信号的分布、异源三倍体终变期大白菜含有25S rDNA位点的染色体与结球甘蓝染色体的同源性,以及发生染色体数目变异的异附加系不同根尖细胞染色体数目的变异范围。研究结果如下:1.以大白菜基因组DNA为探针,在结球甘蓝-大白菜异源三倍体有丝分裂中期染色体上进行GISH分析,未用结球甘蓝基因组DNA做封阻时,异源三倍体28条染色体上均有杂交信号,主要集中在染色体的近着丝粒区和随体上。2.结球甘蓝-大白菜异源三倍体减数分裂早前期,结球甘蓝和大白菜染色体的着丝粒区在空间上聚集形成几个致密的大小不一的染色体团,以此为中心染色体的两臂松散的缠绕在一起分布在周围,大白菜基因组DNA的杂交信号就集中分布在这些染色体团上。3.结球甘蓝-大白菜异源三倍体终变期,染色体的联会构型有单价体、二价体、三价体和拟多价体;中期I和中期Ⅱ赤道板周围存在游离染色体;后期I和后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及染色单体提前分离等异常现象,各极染色体数目从10-19条不等。4.以25S rDNA为探针,在结球甘蓝-大白菜异源三倍体有丝分裂中期染色体上检出了9个杂交信号,它们分别位于结球甘蓝5号染色体的末端、9号染色体的随体和大白菜1、3、4、5染色体长臂的近着丝粒区和2号染色体的随体。5. 25S rDNA在结球甘蓝-大白菜异源三倍体终变期染色体上的FISH分析表明,在5条含有25S rDNA位点的大白菜染色体中,1条与结球甘蓝的1对染色体同源性较高,易形成三价体,2条与结球甘蓝染色体同源性较差,以单价体构型存在,此外还有2条易与结球甘蓝的1~3个二价体联系在一起以拟多价体构型存在。6. 25S rDNA在大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系中期染色体上检出了11个杂交信号,其中1个信号位于附加的结球甘蓝5号染色体上;终变期,附加的染色体以单价体形式存在,中期I游离于赤道板周围。7. 25S rDNA在5-3-9单体异附加系中期染色体上检出了10个杂交信号,附加染色体上未检测到杂交信号,根据核型参数,初步确定5-3-9为附加结球甘蓝1号染色体的单体异附加系。8.染色体数目为21条的3个大白菜-结球甘蓝单体异附加系6-2-4、c-2-4和d6,在无性繁殖多代后根尖细胞均出现了广泛的染色体数目变异的现象,变异范围从17条到50多条不等,25S rDNA在这些无性系的FISH杂交信号较为复杂。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
1 引言  10-17
  1.1 芸薹属植物基因组间的亲缘关系和种间杂交  10-12
    1.1.1 芸薹属植物基因组间的亲缘关系  10-11
    1.1.2 芸薹属不同种间的远缘杂交  11-12
  1.2 荧光原位杂交技术及其发展  12-14
    1.2.1 荧光原位杂交技术的概念和原理  12
    1.2.2 FISH 技术的发展  12-14
  1.3 核糖体DNA 在芸薹属作物上的研究  14-16
  1.4 本研究的背景、目的和意义  16-17
2 材料与方法  17-22
  2.1 材料  17
    2.1.1 植物材料  17
    2.1.2 供试探针  17
  2.2 试验方法  17-22
    2.2.1 基因组DNA 的提取  17-18
    2.2.2 质粒25S rDNA 的提取  18
    2.2.3 探针的标记、标记效果检测与纯化  18-19
    2.2.4 染色体制片  19-20
    2.2.5 染色体荧光原位杂交及信号检测  20-22
3 结果与分析  22-31
  3.1 大白菜基因组DNA 在结球甘蓝－大白菜异源三倍体上的GISH 分析  22-24
    3.1.1 大白菜基因组DNA 在异源三倍体中期染色体上的分布  22
    3.1.2 异源三倍体减数分裂染色体行为的GISH 分析  22-24
  3.2 25S rDNA 在结球甘蓝－大白菜异源三倍体上的FISH 分析  24-26
    3.2.1 25S rDNA 在异源三倍体根尖中期染色体上的FISH 定位  24-25
    3.2.2 25S rDNA 在异源三倍体减数分裂时期染色体上的FISH 分析  25-26
  3.3 25S RDNA 在2 个大白菜－结球甘蓝单体异附加系上的FISH 分析  26-27
    3.3.1 25S rDNA 在大白菜－结球甘蓝5 号单体异附加系上的FISH 定位  26-27
    3.3.2 25S rDNA 在大白菜－结球甘蓝异附加系5-3-9 上的FISH 鉴定  27
  3.4 部分大白菜－结球甘蓝异附加系染色体数目变异及FISH 分析  27-31
    3.4.1 部分大白菜－结球甘蓝异附加系染色体数目变异的统计  28
    3.4.2 25S rDNA 在染色体数目变异的异附加系上的FISH 分析  28-31
4 讨论  31-33
  4.1 结球甘蓝-大白菜异源三倍体 A、C 基因组的空间分布和同源性  31
  4.2 甘蓝染色体核型与命名  31-32
  4.3 部分大白菜-结球甘蓝异附加系染色体数目变异分析  32-33
5 结论  33-34
参考文献  34-41
附图  41-53
附录  53-55
在读期间发表的学术论文  55-56
作者简历  56-57
致谢  57

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 白菜类 > 大白菜
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