棉花染色體細(xì)胞學(xué)標(biāo)記的開(kāi)發(fā)及其著絲粒DNA序列的分析.pdf

1、棉花是世界上重要的纖維作物，同時(shí)也是研究植物多倍化演化的模式材料。由于四倍體陸地棉染色體數(shù)目多（2n=52）且染色體長(zhǎng)度較短，缺乏明顯的表型區(qū)別，因此，難以開(kāi)展染色體的識(shí)別與深入的核型分析。本研究通過(guò)篩選人工染色體BAC克隆，獲得了一套位于異源四倍體陸地棉26條染色體不同臂的特異BAC。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合著絲粒特異的BAC97G20和擬南芥端粒特異的序列標(biāo)記，對(duì)陸地棉進(jìn)行了染色體的精細(xì)識(shí)別。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：最長(zhǎng)染色體是A亞組的10號(hào)染色體，長(zhǎng)度

2、是3.51μm(131.0 Mb)占比是5.40％。最短的染色體是D亞組的4號(hào)染色體，長(zhǎng)度是1.59μm(59.4 Mb)占比是2.45%。除了A亞組的四號(hào)染色體比它同源的 D亞組的染色體短，A亞組的染色體都長(zhǎng)于D亞組相對(duì)應(yīng)的同源染色體。同時(shí)，在棉屬的不同種間，使用陸地棉核型分析的BAC做探針，其結(jié)果顯示，這一套標(biāo)記適用于棉屬不同種間的染色體核型分析。以上的這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)陸地棉在染色體水平和棉花基因結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析，擴(kuò)大了棉花基

3、因組結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)為植物細(xì)胞遺傳學(xué)的研究提供有力的工具。
　　在大多數(shù)的真核植物中著絲粒染色質(zhì)是由高度重復(fù)的著絲粒反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子和衛(wèi)星重復(fù)序列組成，然而著絲粒重復(fù)序列的進(jìn)化機(jī)制目前仍未有充分的科學(xué)數(shù)據(jù)表明。基于此，采用ChIP方法開(kāi)展了異源四倍體陸地棉的祖先種雷蒙德氏棉著絲粒重復(fù)序列的探究工作。通過(guò)ChIP發(fā)掘了其著絲粒重復(fù)序列，并對(duì)其中10個(gè)較為富集的序列進(jìn)行了深入分析；序列分析顯示其均為轉(zhuǎn)座子序列。使用FISH雜交顯示：其中9

4、個(gè)序列僅存在于雷蒙德氏棉及陸地棉中，但卻在二倍體A基因組棉種以及二倍體B，F(xiàn)，G基因組棉種的著絲粒未檢測(cè)到FISH雜交信號(hào)，由此認(rèn)為:這些序列起源于D基因組并在四倍體形成后保留下來(lái)。另外，其中6個(gè)序列出現(xiàn)在異源四倍體陸地棉的A和D亞組的著絲粒區(qū)域，并且在這些基因組中呈現(xiàn)拷貝數(shù)上升的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象可以推論在形成多倍化之后著絲粒重復(fù)序列的拷貝數(shù)增多，并且在隨后的基因組中其序列出現(xiàn)了擴(kuò)增。有意思的是，著絲粒重復(fù)序列Gr334和Gr359在二倍