基于基因组原位杂交快速构建黄瓜变种间核型

• 作者: 娄群峰 张云霞 张振涛 李子昂 李季 王筠竹 陈劲枫
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 黄瓜变种 基因组荧光原位杂交 染色体 核型分析 重复序列
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 398-406
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.02.20

摘要

【目的】利用基因组荧光原位杂交（genomic in situ hybridization，GISH）技术，对黄瓜（Cucumis sativus L.，2n=2x=14）种内两个变种（栽培黄瓜 C. sativus var. sativus 和野生黄瓜 C. sativus var hardwickii）进行中期染色体分析，建立黄瓜变种染色体核型的快速分析方法，为黄瓜细胞分子遗传学研究提供基础。【方法】以栽培黄瓜‘9930’和野生黄瓜 C. sativus var. hardwickii 为材料，利用 CTAB 法提取栽培黄瓜‘9930’的基因组总 DNA，采用缺刻平移法，将栽培黄瓜‘9930’基因组 DNA 和45S rDNA 分别利用地高辛和生物素标记为探针，与栽培黄瓜‘9930’和野生变种 C.sativus var. hardwickii 的中期染色体进行荧光原位杂交，根据杂交结果显示的栽培黄瓜与野生变种每条染色体 GISH 荧光带型的不同，结合45S rDNA 位点信号特征，区分栽培黄瓜与野生变种的每条染色体，并进行核型分析。【结果】荧光原位杂交结果显示，GISH 信号并非平均分布于所有染色体上，而是在不同染色体的特定部位产生独特的信号，且两个变种间中期染色体的 GISH 信号模式差异显著。在栽培黄瓜‘9930’有丝分裂中期染色体上，除了6号染色体仅在短臂末端和近着丝粒处产生 GISH 信号外，其他染色体上的GISH 信号集中分布于染色体的两端和近着丝粒的一侧或两侧，且每条染色体的信号特征差异明显；45S rDNA 信号主要分布于‘9930’的第1、2、3、4和7号染色体的近着丝粒处，有3对强信号和2对弱信号。在野生黄瓜 C. sativus var. hardwickii 有丝分裂中期染色体上，杂交信号的位置及强弱与栽培黄瓜‘9930’表现明显不同，近着丝粒处均有 GISH 信号，但仅在第1、2、4和5号染色体的一端产生 GISH 信号，45S rDNA 信号仅出现在第1、2和3号染色体上，表现为第1号染色体上信号极强，第2和3号染色体上信号极微弱。这些结果显示，以栽培黄瓜基因组 DNA 为探针的荧光原位杂交能反应出两个变种中期染色体独特的信号分布模式，通过信号的分布模式和强弱，结合45S rDNA 位点信号的特异分布，可对每条染色体进行清晰地鉴别，并据此建立了两个变种的核型模式。比较前人发表的黄瓜已有重复序列的分布图，发现 GISH 揭示的信号分布主要位于黄瓜染色体串联重复序列区域。【结论】黄瓜基因组原位杂交能一次性快速显示基因组串联重复序列的分布图，能有效地用于不同黄瓜变种的快速核型分析；同时发现染色体上串联重复序列的分布及强弱在黄瓜变种间表现出明显的分化。