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熒光原位雜交技術(shù)染色體分析研究

發(fā)布時間:2024-05-07
來自徐州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的研究人員為了解栽培種甘薯的染色體結(jié)構(gòu),利用45s rdna熒光原位雜交、自身基因組熒光原位雜交和銀染技術(shù)對栽培種甘薯進(jìn)行分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究。
熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization, fish)是一種物理圖譜繪制方法,使用熒光素標(biāo)記探針,以檢測探針和分裂中期的染色體或分裂間期的染色質(zhì)的雜交。這種方法是在20世紀(jì)80年代末在放射性原位雜交技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種非放射性分子細(xì)胞遺傳技術(shù),以熒光標(biāo)記取代同位素標(biāo)記而形成的一種新的原位雜交方法,探針首先與某種介導(dǎo)分子(reporter molecule)結(jié)合,雜交后再通過免疫細(xì)胞化學(xué)過程連接上熒光染料。
顯帶技術(shù)和原位雜交技術(shù)是研究染色體組成和結(jié)構(gòu)比較重要的兩種技術(shù),利用染色體顯帶可以對人類及大多數(shù)動植物的染色體進(jìn)行識別,結(jié)合原位雜交,就可以根據(jù)不同的帶型和不同探針的位置,得到更多的關(guān)于染色體組的信息,從而有利于進(jìn)一步研究基因組的結(jié)構(gòu)與功能。
甘薯屬植物染色體的基礎(chǔ)研究薄弱,相對滯后于水稻、小麥等其他作物。甘薯屬植物染色體有 2×、4×、6×三種倍性,栽培種基本為 6×。其染色體較小,數(shù)目較多,細(xì)胞質(zhì)濃厚和染色能力弱,較難獲得清晰干凈的染色體制片,難以從細(xì)胞遺傳學(xué)水平進(jìn)行研究。目前的研究主要集中在染色體數(shù)目與減數(shù)分裂行為的觀察,對甘薯多倍體的染色體組成和結(jié)構(gòu)研究甚少,至今對于甘薯的起源與進(jìn)化仍不明確,一直存在幾種不同的假說,這些假說尚缺少足夠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
在這項研究中,研究人員通過熒光原位雜交技術(shù),發(fā)現(xiàn)基因組dna對自身染色體的不均勻雜交在植物中可能是普遍存在的。在高等植物基因組內(nèi),絕大多數(shù)雜交信號強(qiáng)烈的區(qū)域除了 45s rdna 等區(qū)域外,應(yīng)當(dāng)富含重復(fù)序列,即為基因貧乏區(qū),而輕度標(biāo)記或者非標(biāo)記的區(qū)域則應(yīng)當(dāng)是基因富集區(qū)。因此,自身基因組熒光原位雜交技術(shù)可以用來揭示植物基因組重復(fù)序列和基因在染色體水平上的組織情況。
在這篇文章中,研究人員采用 ag-nor 技術(shù)、rdna 熒光原位雜交(rdna-fish)、自身基因組原位雜交(self-gish)等技術(shù)綜合研究栽培種甘薯(徐薯 18)染色體,分析其染色體結(jié)構(gòu)和 45srdna 位點(diǎn)的分布,對于進(jìn)一步了解栽培種甘薯(徐薯 18)的遺傳背景、比較分析甘薯屬植物染色體多倍化進(jìn)程具有很好的指導(dǎo)意義,并為甘薯品種的遺傳改良提供細(xì)胞及分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
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