韩永华[1]2003年在《玉米及其近缘种基因组的比较荧光原位杂交分析》文中指出本研究分析了玉米(Zea mays L.)及其近缘种基因组间重复DNA序列的同源程度和在染色体上的分布特征。对它们的单拷贝基因mirl和dad1进行了比较物理定位。鉴定了一种新的六倍体细胞类型的水生薏苡，并分析研究了它的起源。主要结果如下： 1．玉米在分类学上属于禾本科、玉蜀黍族的玉蜀黍属(Zea)。在玉蜀黍族中，摩擦禾属(Tripsacum)和薏苡属(COix)与玉蜀黍属的关系最近。因此玉米的近缘种主要指这叁个属中的物种。在玉米和它的近缘种的基因组中重复序列占有很大比例。物种间重复序列的同源程度可以有效地反映它们亲缘关系的远近。一种新的通过基因组原位杂交进行的分子显带方法，即利用一个物种的基因组DNA作探针，对该物种或其它物种的染色体进行原位杂交，其杂交信号的检出程序是专门用于检出重复DNA顺序的。因此它是直观地显示不同物种间共享的重复序列在染色体上分布特征的一种简便方法。 本研究中，我们应用这一方法对摩擦禾属、薏苡属和玉蜀黍属的几个种进行了分析。结果表明，尽管叁个属的供试物种之间保守的重复序列的杂交信号散在分布于每条染色体大部分区域，但杂交信号的强度比自杂交时要弱得多。这说明它们间重复序列的变异是明显的。我们分子显带所得到的杂交信号大体上表现为带状，可分为中间带(interstitial bands)、端粒带(telomeric bands)、着丝粒带(centromeric bands)和异染色质纽(knobs)。着丝粒和着丝粒两侧这一重复顺序密集区自杂交时被强而连续的信号所涂布，而属间杂交中仅有类似中间带的点状信号，表明不同属间这一区域的重复顺序是较不保守的。自杂交与属间杂交比较，端粒带和中间带信号的分布和强度相对一致，表明它们是比较保守的。异染色质纽重复顺序的保守性具有另外的特点。摩擦禾(TriPsacum dac州oides，Zn=72)异染色质纽的成分与供试的玉蜀黍属内几个种的异染色质纽的成分高度同源，而与慧该(Coixlacryma了obi，2n=20)异染色质纽的成分没有明显的同源性。这在一定的程度上反映，供试的叁个属中，玉蜀黍属和摩擦禾属亲缘关系更为相近，而与慧该属的关系相对地远些。 2.染色体定量作图是近年来新发展的一项分子细胞遗传学技术，即通过计算机软件对染色体上着色深浅不同的区域或带纹进行定量分析，实现常规方法所难以达到的精确定量目标。通过这样的定量分析，可以大大提高染色体识别的准确度。例如，慧该中期的染色体长度差异不大，因而相邻染色体难以区分。而慧该前中期的染色体相对较长，经DAPI染料染色后染色体上显示明显不同的深染区和浅染区，深染区和浅染区分别相当于染色体上染色质纤维较浓缩和较伸展的区域。前中期染色体上深浅不一的染色区可以作为识别慧改特定染色体的重要标志。我们用MetaMorPh软件定量分析了惹该每条前中期染色体上(从短臂到长臂)DAPI荧光强度的变化，结合染色体的长度和臂比作为辅助参数，构建了慧该前中期染色体的定量染色体图。该定量染色体图不仅描述了每条染色体不同区域浓缩程度的不同，而且也反应出不同浓缩区域所占染色体长度的比例。因此该定量染色体图是实际的前中期染色体的一种直观模式，可作为识别慧该基因组中每条染色体的有力依据。 3.通过荧光原位杂交的方法，我们确定了55 rDNA和455 rDNA序列在玉蜀黍属内几个种和慧芭染色体上的物理位置。55 rDNA的定位结果表明，在玉蜀黍属中的栽培玉米(Ze am娜ssP.m弓心，Zn=20)、墨西哥玉米(Ze a mays ssP.mexicana，Zn=20)、二倍体多年生类玉米(Z ea diPloPerennis，2下20)和多年生类玉米(Z ea perennis，Zn二40)染色体的基因组中都只有一个位点，但在染色体上的物理位置有所不同。在栽培玉米和墨西哥玉米中，55 rDNA位置相同，均分布于第2号染色体长臂的近末端。而在二倍体多年生类玉米中55 rDNA则位于第五染色体短臂。多年生类玉米的55 rDNA位于在一对同源染色体的短臂上，其染色体序号尚难确定。455 rDNA的定位结果表明，在栽培玉米、墨西哥玉米和二倍体多年生类玉米的基因组中仅有一个455 rDNA位点，位于第六染色体短臂上的次级绕痕区。而在多年生类玉米的两对同源染色体短臂上的近末端区域都检测到455 rDNA的杂交信号，而且在一对染色体上的信号点总是比另一对染色体上的大。我们的实验结果为墨西哥玉米属于玉米种的一个亚种提供了进一步依据。 455 rDNA和55 rDNA序列在慧该染色体上的荧光原位杂交结果表明，尽管具有20条染色体的慧该是四倍体植物，但它的基因组中只有一个455rDNA和55 rDNA位点。455 rDNA序列位于惹该第2号染色体短臂上的次级缘痕区和随体上，55 rDNA序列位于第7号染色体长臂靠近着丝粒处，55 rDNA位点到着丝粒的百分距离是29.13士1.76。 4.玉米基因~了编码一种抗秋季粘虫(fal 1 armyworm)的半胧氨酸蛋白酶。利用RFLP作图mirj基因被定位在玉米第6染色体短臂上，但它在第6染色体短臂上的物理位置还不知道。在本实验中，我们以耐r1和455 rDNA为探针，通过双色荧光原位杂交技术确定了二z’r了基因在玉米中期和粗线期第6染色体上的物理位置。Sou
曾艳华[2]2008年在《薏苡及其近缘种的分子细胞遗传学研究》文中研究说明本研究对8份薏苡(Coix Lacryma-jobi L.)不同类型种质进行了同工酶分析,从分子水平比较它们的亲缘关系。利用基因组原位杂交技术探讨了栽培薏苡,野生薏苡及水生薏苡基因组间重复DNA序列的同源程度和在染色体上的分布特征。利用荧光原位杂交技术对薏苡近缘种玉米和类玉米及其杂交后代的异染色质纽重复序列进行了遗传稳定性研究。对类玉米杂交后代“8493”的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察,并对其亲本的亲缘关系进行了探讨。主要结果如下:1同工酶分析采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)结合同工酶染色,比较分析了栽培薏苡,野生薏苡和水生薏苡几个不同种质过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)同工酶的分布和活性度。结果表明,过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)同工酶含量丰富,活性强,酶谱复杂,酶带清晰,稳定,种间差异明显;过氧化物酶同工酶酶谱聚类分析表明,供试的8份种质薏苡大致可以聚为四类:1和3归为一类;4、5、6归为一类;7和8归为一类;2号种质单独成一类。结果可以作为研究薏苡种内分类及种质亲缘关系的基础依据。2用四倍体栽培薏苡(Coix lacryma-jobi,2n=20,)总基因组DNA为探针,对栽培薏苡自身,野生薏苡和水生薏苡的有丝分裂中期染色体进行基因组荧光原位杂交,杂交结果显示栽培薏苡和野生薏苡染色体都被强烈而密集的杂交信号所标记,说明野生薏苡与栽培薏苡在基因组染色体水平上的同源程度很高,保守重复序列占很大比重;水生薏苡的基因组中有二十条染色体被强烈标记,有十条染色体杂交信号很弱,说明其基因组中有二十条染色体DNA成分与栽培薏苡的基因组DNA高度同源,推断供试的水生薏苡种属广西六倍体水生薏苡居群。3利用组成玉米异染色质纽的180-bp重复序列和TR-1元件对二倍体多年生类玉米(Zea diploperennis,DP)、玉米自交系330及其远缘杂交后代异源种质纯系540的有丝分裂中期染色体进行了荧光原位杂交,结果证实了玉米自交系330异染色质纽位于染色体近末端,DP异染色质纽位于末端,杂交后代540的纽全部位于近末端,而且数目比亲本要少。所有的随体都含有纽的成分。4利用改良的苯酚品红压片技术对二倍体多年生类玉米与墨西哥类玉米的杂交种“8493”花粉母细胞减数分裂行为进行了观察,结果表明,减数分裂过程基本正常,花粉母细胞减数分裂中期I和中期II少数细胞可见赤道板外染色体,后期I和后期II部分细胞出现染色体桥及落后染色体,减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占11.1%,但由于发生频率较低,对整个减数分裂过程影响不大,不影响杂种花粉的育性;利用FISH技术对减数分裂粗线期和终变期染色体进行了45S rDNA的定位,结果显示:45S rDNA定位在一个二价体上。研究结果从细胞和分子水平上证明了两亲本含有相似的染色体组,亲缘关系很近。
唐祈林[3]2003年在《玉蜀黍属基因组构成及玉米新种质创制研究》文中指出同其它主要禾谷类作物一样,玉米是人类驯化的作物,但又有别于其它禾谷类作物,其它禾谷类作物在自然界还保留有与之形态、结构相似的野生材料。然而早在哥伦布时代,玉米就与它亲缘关系最近的近缘种—玉蜀黍属(Zea)的基本形态表现出极大差异,至今在自然界还未发现玉米从野生到栽培的中间类型。玉米失去了其它作物具有的最基本特性,即自然繁殖后代的能力,玉米繁衍必须靠人为传播,所以玉米被认为是植物界中人类驯化“最高级”的作物。高度的驯化使得玉米的起源与进化“神秘”起来,“玉米的祖先是谁?玉米是如何进化的?”一直是生物学家特别感兴趣且具有挑战性的问题。对这种高度驯化作物起源与进化的深入了解,不仅可以揭开玉米起源与进化之“谜”,而且对诠释整个植物界驯化物种的起源与进化都具有十分重要的意义。其中,对玉米及其近缘种的基因组构成、系统发生规律及其它们之间亲缘关系等进行研究是追溯玉米起源与进化的一个重要内容。 不断发掘、创造新基因资源是遗传育种永恒的主题。玉米近缘种保存有一般栽培玉米不具有的抗逆、抗病、优质等优良特征特性,其丰富的遗传变异是玉米改良获得特异优良基因资源的天然基因库。 本研究对玉米与其近缘种的基因组构成、它们的过氧化物酶同工酶酶谱、它们间的可杂交性进行了分析;对远缘杂交创制出的一批特异种质材料如突变体、非整倍体和代换种质的遗传背景进行了深入研究。主要结果如下: 1.利用单色、多色比较基因组原位杂交技术,分析了玉蜀黍属的基因组构成。结果表明,玉蜀黍属种间存在着叁种非同源基因组,即A、B和C基因组。其中,二倍体种包括玉米,墨西哥玉米亚种,小颖玉米亚种,繁茂玉米亚种和二倍体多年生玉米种,它们的染色体组构成相似,染色体组公式为AABB,而四倍体多年生玉米种染色体组组成为AAAACCCC。玉蜀黍属各种间有同源的A基因组,二倍体各种间有同源的B基因组,而C基因组仅存于四倍体多年生玉米种。A、B和C叁种非同源基因组之间,A基因组与B、C基因组分化较大,B与C基因组同源性相对较高。玉米的第2、3、4、5、6号染色体属于玉蜀黍属的B基因组,第1、7、8、9、10玉米染色体属于A基因组。这些结果证实了玉蜀黍
朱奇琳[4]2016年在《摩擦禾基因组重复序列分析》文中提出摩擦禾属于禾本科玉蜀黍族。它具有很多农艺性状,如良好的抗病性,常被用作为优质牧草。由于摩擦禾是玉米的近缘种,与玉米具有一个共同祖先,可能在玉米的起源与进化过程中扮演重要角色,所以通常认为摩擦禾是扩大玉米遗传基础的重要种质。基因组的研究对于了解一个物种十分重要。重复序列是基因组的重要组成部分。重复序列的种类繁多,其中卫星重复序列在基因组中进化较快,在不同物种间表现出在序列,拷贝数以及分布的差异。因此,卫星重复序列经常被用于染色体鉴定和核型分析。然而目前对于摩擦禾基因组以及重复序列的研究还极为有限。本论文研究中,我们对两种二倍体摩擦禾Tripsacum dactyloides var. meridonale (2n=36, MR), Tripsacum dactyloides (2n=36, DD),一种四倍体摩擦禾Tripsacum dactyloides (2n=72, DL)进行低覆盖度测序,分别得到～7G,～10G,8G数据。利用生物信息学方法分析了基因组结构及其组分含量。完成两个二倍体摩擦禾的中期染色体核型分析,四倍体摩擦禾与二倍体的重复序列分布对比,以及它们的ITS (Internal Transcribed Spacer)区序列比对。另外开展了摩擦禾间,与玉蜀黍族的近缘属间的基因组重复序列的比较分析。主要的研究结果如下：1、利用流式细胞仪的方法,对叁种摩擦禾的基因组大小进行估算,以玉米B73基因组为参考基因组,测定峰值进行计算。估算结果MR, DD, DL的基因组大小分别约为3,103Mb,3,814Mb, 6,892Mb.2、利用Hiseq 2000测序平台完成双末端测序,叁种摩擦禾MR, DD, DL核基因组的低覆盖度测序数据分别为7457.58Mb,10216.58Mb和8485.93Mb。3、对测序数据进行生物信息学分析,结果表明重复序列占MR, DD, DL基因组分别为63.23%、59.20%以及61.57%。其中反转座子的含量最高,分别占46.53%,42.26%,51.86%；卫星重复序列分别占14.66%,13.99%,7.19%。4、利用一组重复序列对二倍体MR, DD进行了中期染色体核型分析,对其中一些分布模式差异较大的重复序列在四倍体上也进行了染色体分布比较分析,结果表明,DD与四倍体DL在这些重复序列的染色体上分布模式非常类似,推测DL与DD的亲缘关系比DL与MR的亲缘关系近。5、为了进一步探究叁种摩擦禾的亲缘关系,对它们的ITS序列进行了分析。结果证实相比于MR, DD与DL亲缘更近。6、为了研究摩擦禾的着丝粒重复序列,我们利用OsCENH3抗体对叁种摩擦禾进行了染色质免疫共沉淀(ChIP),对ChIP-DNA进行测序分析,结果表明摩擦禾的着丝粒区的主要重复序列也是CentT和CRM,与玉米着丝粒重复序列的组成类似,没有检测到新类型的着丝粒重复序列。结果也说明了摩擦禾与玉米的亲缘关系非常近。7、对叁种摩擦禾进行了重复序列比较分析,表明DD与DL共享聚类相对较多。对摩擦禾属、玉米属、高粱属、薏苡属进行了重复序列比较分析,发现摩擦禾属与玉米属的共享聚类最多,与高粱属共享聚类最少。表明摩擦禾属与玉米属亲缘关系最近,与高粱属最远。总之,结合叁种摩擦禾的重复序列比较分析结果,重复序列在染色体的分布模式结果,ITS序列比对结果,可以推测相比于MR, DD与DL亲缘更近,而且有可能四倍体DL是由二倍体DD加倍而来。
杨秀燕[5]2010年在《玉米与四倍体多年生大刍草的核型和非整倍体遗传分析》文中指出本研究对玉蜀黍属现今分类的各个大刍草种以及玉米进行染色体核型比较研究；同时,对玉米与四倍体多年生大刍草杂交合成的一个特异的非整倍体材料(MDT)进行了系统的形态学、染色体组成以及可杂交性研究,试验取得的主要结果如下：1.对玉蜀黍属内所有的大刍草(亚)种和玉米进行细胞学比较研究结果表明,玉蜀黍属内各个种及亚种染色体数目除四倍体多年生大刍草种为2n=4x=40外,其余种(亚种)的染色体数目均为2n=2x=20。玉蜀黍属内亚属间以及亚属内物种间染色体核型结构差异较小,各个种及亚种染色体均由中部着丝点和近中部着丝点染色体组成,随体全部位于短臂上；除四倍体多年生大刍草种具两对随体外,其余种(亚种)均具1对随体,其中玉米的随体位于中部着丝点染色体上,大刍草的随体均位于近中部着丝点染色体上。核型分类上,繁茂亚属的4个种均为“2A”型,玉蜀黍亚属主要属于“2B”型。2.本研究对四倍体多年生大刍草种核型进行了系统研究。结果表明,该物种的染色体数为2n=40,其核型公式为2n=4x=40=18m+22sm(4sat),核型类型为2B型,第11和12号染色体上各有一对随体,最长与最短染色体相对长度比为1.94,臂比>2的染色体比例为30%,核型不对称系数为62.46。与核型为2B型的二倍体多年生大刍草相比,二者的核型参数存在差异,表明四倍体多年生大刍草种和二倍体多年生大刍草种是两个独立的种,不支持四倍体多年生大刍草种是从二倍体多年生大刍草种进化而来的观点。3.对合成的一个特异的玉米与四倍体多年生大刍草非整倍体材料(MDT)进行系统的形态学、染色体组成以及可杂交性等研究表明：(1)MDT为多年生,生育期长,茎杆粗壮,分蘖旺盛,生长繁茂,植株综合有玉米和四倍体多年生大刍草的优良性状；花粉粒高度不育,雌穗部分可育。(2)MDT的细胞学鉴定结果表明,根尖细胞染色体数目为39条,为非整倍体；花粉母细胞在减数分裂终变期构型表现较为复杂,除了染色体配对正常的二价体外,几乎每个细胞均存在高频率的单价体或多价体,在统计的135个细胞中,终变期染色体平均构型为2.93Ⅳ+2.74Ⅲ+9.36Ⅱ+3.08Ⅰ：在减数分裂中期Ⅰ至以后各个时期都观察到染色体异常分布和不均衡分离等异常现象发生,末期Ⅱ还出现多极分离现象。(3)以玉米总基因组DNA为探针进行单色基因组原位杂交分析MDT的遗传组成结果表明,9条黄色杂交信号的染色体为玉米染色体,30条红色荧光信号的染色体来源于四倍体多年生大刍草。(4)对MDT与玉米和四倍体多年生大刍草的回交后代进行了初步分析,MDT与玉米杂交后代植株性状趋向玉米,它们的染色体数目为29、30、31,其中30条的频率较高,花粉可育率、结实率、穗行数等性状与MDT相比都有逐渐提高的趋势；MDT与四倍体多年生大刍草杂交后代植株表型与MDT类似,但分蘖数较MDT减少,植株生长繁茂,持绿期长,整个生育周期均有新的分蘖生成,雌雄穗特性与MDT近似,它们的体细胞染色体数目以39或40条的频率较高。(5)创制出的这个特异的多年生非整倍体材料为以非整倍体为突破口转移四倍体多年生大刍草种质提供了新颖的种质资源,为构建玉米(或四倍体多年生大刍草)新染色体家系开辟了新的途径。
陈纪鹏[6]2011年在《芸薹属四倍体栽培种与Brassica fruticulosa种间杂种的遗传学研究》文中研究说明芸薹属野生种Brassica fruticulosa Cirillo(丛生芜菁)具有抗白锈病(Albugo candida)、枯萎病(Alternaria brassica)、甘蓝蚜虫(Brevicoryne brassicae)和甘蓝根蝇(Delia radicum)等抗性,可以作为芸薹属作物遗传改良的潜在资源。在本项研究中,通过B. fruticulosa与芸薹属叁个四倍体栽培种进行正反交获得了四个叁倍体杂种,并进一步通过染色体组加倍和回交分别得到了相应的异源六倍体杂种及其回交后代。为了深入认识芸薹属基因组间的亲缘关系,我们采用双色原位杂交的方法对杂种及其回交后代的减数分裂中染色体配对关系作了深入细致的研究。主要研究结果如下：1. B. fruticulosaC FF,2n=16)与甘蓝型油菜(AACC,2n=38)和芥菜型油菜(AABB,2n=36)的杂交组合只得到了以B. fruticulosa为母本的叁倍体杂种F.AC和F.AB. B. fruticulosa与埃塞俄比亚芥(BBCC,2n=34)的杂交组合正反交都获得了成功,所得叁倍体杂种分别为F.BC和BC.F。叁倍体杂种在形态上主要表现出双亲的中间型。除了F.BC和BC.F雌性有部分育性外,其它叁倍体杂种都表现为雌雄不育。通过秋水仙碱处理的方法对叁倍体进行染色体加倍,获得了相应的叁个六倍体(FF.AABB,2n=52; FF.AACC,2n=54; BBCC.FF,2n=50)。与相应的叁倍体相比,这些六倍体生长更旺盛,植株更高大。FF.AACC和BBCC.FF雄性不育,而FF.AABB有少量的花粉可育。六倍体与相应的四倍体栽培种回交得到了预期染色体数目的回交一代BC1(F.AABB,2n=44; F.AACC,2n=46, BBCC.F,2n=42)。通过第二次回交得到了包含2-5个F基因组染色体的回交二代BC2。2.所有的叁倍体在减数分裂的终变期和中期Ⅰ形成较多的二价体。染色体配对频率在F.AC中为0.3Ⅲ+4.3Ⅱ+17.5,在F.AB中为0.1Ⅲ+4.9Ⅱ+15.9Ⅰ。F.BC/BC.F表现出相似的染色体联会形式,染色体配对频率分别为0.1Ⅲ+4.0Ⅱ+16.7Ⅰ和0.1Ⅲ+3.9Ⅱ+16.9Ⅰ。六倍体的花粉母细胞在减数分裂的终变期和后期Ⅰ主要形成二价体,在减数分裂后期Ⅰ染色体主要呈现均等分离。但单价体和多价体也以较低的频率出现。3.通过双色原位杂交,在叁倍体的花粉母细胞中发现了1-2个由A、B或C基因组染色体在基因组内形成的同配二价体,而只发现1个由F基因组染色体形成的同配二价体；同时也发现了1-3个由任意两个基因组的染色体之间形成的异配二价体。对每个花粉母细胞形成二价体的最大数目以及所形成二价体的频率研究的结果揭示了F基因组与B基因组的亲缘关系比F基因组与A/C基因组的亲缘关系近。异源六倍体的花粉母细胞减数分裂时染色体主要以形成同源二价体为主,但在有些细胞内也有少数的单价体和多价体出现。这些六倍体也形成了包含任意两个基因组染色体的异配四价体和异配二价体,A、B和C基因组的同配四价体也被发现,但未发现F基因组的同配四价体。4.异源六倍体通过与四倍体栽培种回交得到的回交一代(BC1)在形态上接近各自的六倍体亲本,但长势不如六倍体旺盛。在减数分裂终变期和中期I,A、B和C基因组的染色体主要以同源二价体形式存在,F基因组的染色体主要以单价体的形式存在。但也有少数的由F与A/B/C基因组之间形成的异配二价体和异配叁价体出现。所得二个组合的回交二代的植株中,发现附加有2-5条F基因组染色体。5. SRAP分子标记分析结果显示各个组合的叁倍体杂种、异源六倍体杂种以及回交后代都表现出较大的遗传改变。在杂种后代中,Brassica fruticulosa缺失的带型比栽培种缺失的带型比例普遍偏高。每个材料都有一定比例的新增带出现。
聂谷华[7]2007年在《禺毛茛复合体物种新缘关系地理变异规律研究》文中认为毛茛科(Ranunculaceae)毛茛属(Ranunculus)共有2000种，我国有122种，禺毛茛复合体(Ranunculus cantoniensis complex)是其中一群形态相近的复合分类群。具有分布广、进化历史悠久、生境条件复杂多样、种内形态可塑性大、染色体组倍性变化频率高、行有性和无性两种繁殖方式及其分布区常伴随人类的活动而扩张等特点。鉴于该复合体及其近缘种进化历史的悠久性、生长习性上的多样性、倍性上的多倍性以及遗传变异的丰富性等特点。本研究通过禺毛茛起源的分子学和细胞学研究，分析了禺毛茛复合体的组成及其形成机制；对我国8个省市(云南、贵州、四川、重庆、广西、湖南、广东、江西)的禺毛茛复合体及其近缘种在居群水平上进行了植物形态、核型的遗传变异规律分析。研究结果主要包括以下几个方面：1禺毛茛复合体及其近缘种常常分布在有人类活动的区域，特别是新开垦的荒地，它们往往成为最先的占领者。分布地形具有丰富的多样性，综合其分布的丰富多样性，可将其分为4种类型：丘陵山地型(山地及路旁)；平原湿地型(水沟旁水田边)；滨海滩涂型(河滩、水库旁)和农林间隙地草地型(林缘田埂)。在多倍体种中，既有低倍体和高倍体混生的情况，如匍枝毛茛；也有低倍体生活在相对潮湿的环境，而高倍体生活在相对干旱的情况，如扬子毛茛。另外野外观察表明，导致复合体及其近缘种的形态发生变异的外部因素中，除了居群所处的地理位置外，也与同一地理位置下不同的小生境类型密切相关，如长花毛茛、禺毛茛及毛茛中，均发现分布在相对潮湿地方的植株，其叶形一般呈卵圆形或圆形，根粗壮；而随着居群向干旱的地方分布，其叶形有逐渐变狭窄而成长条形，根也逐渐变成细长的趋势。2分子研究结果表明，在禺毛茛的杂交起源中，除卷喙毛茛外，另一个亲本更可能是长花毛茛，而不是茴茴蒜。且长花毛茛是禺毛茛的母本，而卷喙毛茛是父本。3经分子研究及核型分析，结合Tamura M.(1978)Okada(1984 1989)及廖亮(1995)的研究结果，推断禺毛茛复合体由禺毛茛、卷喙毛茛、长花毛茛、茴茴蒜及扬子毛茛组成。其中禺毛茛是经卷喙毛茛的原始型与长花毛茛的进化型杂交而来。成员间可能是通过短m型染色体组作纽带而构成彼此的亲缘关系。且该复合体为一成熟阶段的复合体。4聚类分析结果，由22个形态性状(见第6方面所列)或7个染色体性状(染色体数目、染色体组总长、m型染色体的比例、sm型染色体比例、st型染色体比例、t型染色体比例、核型不对称系数)聚类分析得出的种间关系，与传统的形态分类结果相似，能较好地反映禺毛茛复合体及其近缘种的种间亲缘关系，说明这些性状的选取对复合体的分析是合理而有效的。5禺毛茛复合体及其近缘种居群内：株高、基生叶柄长、基生叶片长、基生叶片宽、基生叶长宽比、基生叶一回裂片宽、基生叶一回裂片深、基生叶二回裂片宽、基生叶二回裂片深、茎生叶裂片长、茎生叶裂片宽、茎生叶长、茎生叶宽、茎生叶长宽比、花瓣长、花瓣宽、花瓣长宽比、萼片长、萼片宽、萼片长宽比、每花心皮数及瘦果扁平度等22个表型性状均存在较大的差异，其中变异幅度最大的，不同的种有不同的表现性状，但大部分都是营养器官及少数繁殖器官的绝对大小；最小的是花瓣长宽比、花萼长宽比、瘦果扁平度。6禺毛茛复合体及其近缘种居群间：受到不同地理环境的影响，不同的地理居群表现出不同的形态表型性状，其中变异系数较大的为各种营养器官及少数繁殖器官的绝对性状；而且对于那些稳定的(花瓣长宽比、花萼长宽比、瘦果扁平度)，有的种类呈现随纬度增大而增加，如禺毛茛、卷喙毛茛；而有的随经度增加而增加的趋势，如茴茴蒜；同时说明了各形态表型性状受地理环境影响改变程度的差异是不同的，也表明复合体种的形态表型性状表现出其很强的环境适应能力。同时，经方差分析可知，不同的种，居群间差异显着表现在不同的性状上。禺毛茛达到居群间差异显着的性状是基生叶柄长，极显着的是花瓣长；卷喙毛茛各表型性状在居群间花瓣长宽比、瘦果扁平度表现出极显着的差异；茴茴蒜在居群间的变异程度表现得比较剧烈，主要反映在株高、基生叶柄长、茎生叶裂片长、茎生叶裂片宽、花瓣宽、花瓣长宽比极显着差异上；扬子毛茛各表型性状在居群间的变异表现得相对稳定，其中只有基生叶一回裂片宽表现出显着的差异。通过复合体居群间形态特征差异的显着性检验，发现种内变异系数大的性状在居群间的差异不一定显着，如茎生叶长、基生叶二回裂片深；而有些性状的变异系数不大，但在居群间却差异显着甚至极显着，如花瓣长宽比、瘦果扁平度，即居群间性状差异是否显着与种内变异系数大小之间没有内在的联系。7对复合体及其近缘种形态表型性状的数据进行主成分分析结果显示：复合体的不同种类，形成表型差异的主要原因各不相同，但又有共同的特点，那就是其主要原因都归属于营养器官或繁殖器官的绝对值。如禺毛茛株高、基生叶一回裂片宽、萼片长；卷喙毛茛的基生叶二回裂片宽、基生叶一回裂片宽、茎生叶宽；长花毛茛的花瓣长、花瓣宽、萼片长、萼片宽；茴茴蒜的株高、基生叶柄长及基生叶二回裂片宽以及扬子的毛茛花瓣长、花瓣宽。8复合体及其近缘种的核型分析结果表明：禺毛茛、卷喙毛茛大体上呈现出随纬度增大，核型不对称系数增大、染色体组总长减小的趋势(染色体减小是一种进化现象)；茴茴蒜呈现出随经度增大，核型不对称系数增大、染色体组总长减小的趋势，与形态学反映的情况基本吻合。结合核型和形态学的分析结果，推测复合体及其近缘种在我国的进化历史过程中，其可能的迁移路线是从我国西南部的云贵高原及横断山脉一带出发，然后按照从西向东也就是经度不断增大以及从南到北即纬度不断增加的两个方向迁移。二倍体和多倍体的不均衡进化导致禺毛茛的核型不对称系数反而明显小于二倍体的卷喙毛茛、长花毛茛或茴茴蒜，这种现象按单一的Levitzky(1931)的理论难以得到一个满意的解释。9通过核型分析，结合形态学、孢粉学上的资料，可知禺毛茛复合体在毛茛属内处于一个较高的进化位置。
魏淑红[8]2013年在《普通小麦及其近缘种花发育基因WAG-2的克隆、定位及差异表达》文中研究指明小麦是一种重要的粮食作物,世界上约1/3的人以小麦为主食。小麦花器官是粮食赖以产生的基础,花器官的发育状况直接影响其产量和品质。AGAMOUS亚家族基因在花器官的形成和分化过程中起着承上启下的作用,研究AG同源基因的结构、表达及其功能等对于种子植物育种有着潜在的应用前景。小麦WAG-2基因是隶属于AGAMOUS亚家族的一个C功能基因,与小麦花器官发育,尤其是雌蕊、心皮、胚珠的发育密切相关。本研究以WAG-2基因为研究对象,主要通过分子生物学和生物信息学技术,克隆WAG-2基因序列、分析进化动态、进行染色体定位、探讨表达模式,研究结果将为进一步阐明WAG-2基因在小麦花器官中的功能奠定基础,为小麦花发育研究补充新的数据,对指导小麦栽培育种也有一定的指导意义。主要研究结果如下：1.利用RACE和RT-PCR方法,克隆得到普通小麦叁雌蕊突变体及其近缘种乌拉尔图P1428181、拟斯卑尔脱山羊草P1487231、节节麦465和野生二粒小麦D48的WAG-2基因cDNA全长序列。从5个物种共5份材料中获得15个等位类型。38个SNP位点导致20个位点的氨基酸残基改变,2个位点含有插入／缺失突变。15个WAG-2基因等位变异共有13个氨基酸不同的蛋白分子,其分子量为30.83-31.39kDa,等电点为8.99-9.23,均属于亲水性蛋白,不具备典型的跨膜结构,亚细胞定位属于核蛋白,符合转录因子的特征。蛋白翻译后修饰的磷酸化位点以Ser残基为主,Thr和Tyr残基含量较少,糖基化修饰主要是N-糖基化位点,没有O-糖基化位点。各等位变异蛋白分子二级结构中各种结构所占比例存在相似之处,二级结构含量呈现出α-螺旋>无规则卷曲>p-折迭>p-转角的趋势。15个等位变异与其它物种AG同源基因氨基酸序列的聚类分析结果表明,AG亚家族C功能基因被分成WAG-1clade和WAG-2clade两个类群,WAG-2及其15个等位变异和水稻OsMADS3、大麦HvAG1聚在一起,不仅因为它们具有较高的氨基酸序列相似性,也暗示它们具有相似的功能。2.采用几对套迭引物对10个种的29份小麦材料基因组DNA进行了PCR扩增,经克隆、测序、序列拼接、比对分析共获得50条序列。各物种WAG-2基因均含有7个外显子和6个内含子。编码区核苷酸多样性π值介于0.00195-0.01108,明显小于非编码区π值,说明编码区的遗传变异程度比非编码区小。由于编码区主要负责编码有生物学功能的蛋白质,承受的选择压力相对较大,所以变异频率较低。整个分析区以及编码区的核苷酸多样性值都是六倍体小麦和四倍体小麦大于二倍体近缘种的值。不同基因组的同源基因虽然序列上相似,但存在一定的多态性,这是造成四倍体和六倍体小麦WAG-2基因核酸序列多态性较高的原因之一。对于栽培种而言,当产生的SNP和Indel在经历了自然选择、人工选择、驯化的影响最终被保留了下来,就有可能以某种方式帮助个体成功地进化。各物种Ka/Ks(0.12-0.41)均明显小于1,说明WAG-2属于相对保守基因。在二倍体AA基因组物种,SS基因组物种,DD基因组物种,四倍体物种和六倍体物种中,转换与颠换的比值呈现逐渐下降的趋势,依次是：2.0,1.73,1.5,1.34和1.27,与不同的物种受选择的压力程度不同有关,暗示WAG-2基因在不同倍性小麦中的进化程度不同。聚类分析结果表明,50个WAG-2基因序列依据染色体来源不同明显聚为叁大类。第一大类群即A基因组类群,包括来自二倍体AA基因组以及含A基因组的四倍体和六倍体类型的一些基因序列,乌拉尔图小麦的WAG-2可能较为原始。第二大类群即B基因组群,主要由所有来自SS基因组的拟斯卑尔脱山羊草,以及含B基因组的四倍体和六倍体物种的基因序列所构成。拟斯卑尔脱山羊草P1486262的WAG-2可能提供了四倍体小麦和六倍体小麦的WAG-2基因。来源于DD基因组WAG-2基因与SS基因组的WAG-2基因序列具有较近的遗传关系,可能是因为这些材料都同属于山羊草属。第叁大类群也就是D基因组类群,仅仅包括二倍体DD基因组节节麦AS75, Y207, Y172和RM188四个材料的基因序列。3.WAG-2基因内含子4的长度在A、B、D基因组之间差异明显。二倍体A基因组以及四倍体和六倍体A基因组中是151bp, S/B基因组中为193bp或206bp,D基因组中是231bp。本研究选用普通小麦的叁个供体种乌拉尔图、拟斯卑尔脱山羊草和节节麦,以及野生二粒小麦、中国春,在WAG-2基因内含子4两侧的外显子区设计引物,以扩增内含子4。结果乌拉尔图,拟斯卑尔脱山羊草,节节麦中分别扩增到单一条带。野生二粒小麦中扩增到两条条带,分别与乌拉尔图和拟斯卑尔脱山羊草中的两条条带相对应。中国春中扩增到叁条条带,分别与叁个二倍体物种中扩增到的条带在大小以及位置上相对应。6份小麦第叁同源染色体的缺体-四体品系中均扩增到两条条带,双端体系Dt3AL、Dt3BL和Dt3DL也仅扩增到两条条带,分别缺失A、B和D基因组相对应的条带,这说明,WAG-2基因在普通小麦中有叁个拷贝,分别位于小麦第叁同源染色体群3A、3B、3D短臂上。4.对各物种WAG-2基因gDNA与cDNA序列进行了比对,结果发现WAG-2是选择性剪切基因。选择性剪切区域位于第叁内含子和第四外显子边界,属于5'端选择性剪切。不同剪切体在各物种小穗发育不同时期的表达模式不同,显示了它们在功能上的分化。乌拉尔图小麦PI428181中,WAG-2A的表达占优势,在药隔期达到高峰。节节麦465中,以WAG-2F的表达为主,也在药隔期达到高峰。剪切体WAG-2A和WAG-2F的产生方式都是剪切类型1,这表明剪切类型1是乌拉尔图PI428181和节节麦465小穗发育过程中主要的一种剪切方式,在雌雄蕊的形成、发育中发挥更为重要的作用。拟斯卑尔脱山羊草PI487231中,剪切体WAG-2C和WAG-2D(E)的表达具有一定的发育阶段偏爱性,分别在小穗发育不同时期执行各自的功能,WAG-2C在药隔期的表达达到高峰,主要与雌雄蕊的形成、发育相关,而WAG-2D(E)在雌雄蕊原基形成期的表达达到最大,主要与雌雄蕊原基的分化有关。剪切类型2是野生二粒D48的主要剪切方式,WAG-2J(K)的表达在药隔期达到高峰,表明WAG-2J(K)在雌雄蕊发育阶段发挥更为重要的作用。小麦叁雌蕊突变体和中国春的四个等位变异的表达模式明显不同。小麦叁雌蕊突变体在雌雄蕊原基形成期和药隔期都是WAG-2M的表达水平最高,且WAG-2M在药隔期的表达达到高峰。而中国春中,雌雄蕊原基形成期WAG-2L'的表达水平相对较高,药隔期WAG-2N'的表达水平达到高峰。WAG-2M和WAG-2N'分别由剪切类型1和剪切类型2产生,这一表达模式的不同是否与叁雌蕊小麦雌蕊的发育有关值得进一步研究。
钱双[9]2016年在《基于荧光原位杂交技术的野菊核型分析》文中提出野菊(Chrysanthemum indicum L.)是菊科(Asteraceae)菊属重要的野生资源。目前,关于菊属植物的细胞学研究主要集中在染色体倍性、染色体分带、核型分析、减速分裂行为和染色体原位杂交等方面,其中核型分析是植物分类和遗传研究的重要手段。野菊的核型分析主要是通过传统的压片法进行染色体制片,根据其染色体的形态,大小进行配对分组分析核型,该种方法难以精确识别全部的染色体,对染色体相似度较高的物种的核型分析更是困难。而荧光原位杂交技术依据碱基互补原理,能够准确定位特殊修饰的核苷酸分子探针在染色体上的位置,可以为核型分析提供更多的可识别的标记。在菊属植物中,利用荧光原位杂交技术进行核型分析的研究较少,一方面是因为荧光原位杂交技术对染色体制片的质量要求较高,另一方面是因为缺少好的标记探针以及开发标记的方法。基于此,本研究在优化野菊制片方法的基础上,通过基因组测序的方法从野菊基因组中挖掘重复序列,开发标记探针,建立了适于野菊的荧光原位杂交体系,初步分析了玉米45S r DNA、5S r DNA和重复序列YJ223-5在野菊中期染色体上的分布特点,并根据叁个探针的荧光原位杂交结果分析了野菊的核型。主要研究结果如下:1、采用扦插和组培两种不同的生根方式,解决了野菊秋冬季根尖获取困难的问题。并针对不同的取材,对制片过程进行调整,均获得了分散程度高、清晰度好的染色体制片。2、对去壁低渗火焰干燥制片进行调整,筛选最佳预处理条件和酶解时间,综合得到最佳制片体系为:8-羟基喹啉处理3h或冰水处理16小时,混合酶液(纤维素酶:果胶酶=2:1)酶解90~100min。3、利用流式细胞仪对野菊基因组大小进行估算,得到四倍体野菊基因组大小约为6.36Gb。4、对野菊进行基因组测序,得到6Gb的测序数据,用基于图形聚类的方法对重复序列进行分类并进行注释。结果显示四倍体野菊重复序列约占总基因的68.61%,其中42.31%为散在重复序列,26.3%为串联重复序列。5、玉米45S rDNA探针在野菊中期染色体上有9个信号点,分布在3号、6号、8号染色体的末端,5S r DNA探针在野菊中期染色体上有3个信号点,分布在4号染色体的亚末端,YJ223-5探针在野菊中期染色体上有8个信号点,分布在2号、4号、8号染色体的末端,其中有两条染色体的末端都有信号。根据信号位点的数目和分布位置,并结合染色体核型参数,分析了野菊的核型,得到野菊的核型公式为2n=4x=36=24m(2SAT)+12sm,属于2A核型,在系统进化中属于较为原始的种。
黄倩[10]2012年在《白菜与诸葛菜属间杂种后代的细胞及遗传学研究》文中研究表明研究表明芸薹属“矮脚黄”(Brassica rapa ssp.chinesis L.,2n=20, AA)与诸葛菜(Orychophragmus violaceus (L) O.E.Schulz,2n=24,OO)的一个远缘杂种由于发生了亲本染色体组的完全与部分分开,为混倍体,体细胞染色体数目介于23-42之间。该杂种植株经过多代自交筛选,得到了39个稳定株系,不同株系单株表型差异巨大,而株系内单株表型一致。本研究利用普通细胞学观察、荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH)和SRAP (Sequence-Related Amplified Polymorphism)标记技术对上述杂种的F17株系植株进行了基因组组成和减数分裂时的染色体行为分析,并结合表型观察探讨了特定基因组形成的细胞与分子机制、与不同表型的对应关系以及这些株系对油菜育种的潜在应用价值。手要结果如下：1.F17代不同株系表型差异较大。主要表现在植株形态,叶片形态、颜色,株高,初花期,花粉可染性,脂肪酸组成、硫甙含量等方面,特别是出现了油酸含量为69.90%的高油酸植株。2. FISH分析表明F17代各株系的染色体组成不同,包含来自于白菜的A基因组和来源尚不明确的芸薹属C基因组染色体但未发现诸葛菜染色体。根据染色体数目和组成,可以将所有检测单株分为8类：20A+18C(13个),22A+16C(12个),23A+16C(2个),23A+15C(2个),21A+16C(2个),20A+17C(1个),20A+19C(1个),20A+16C(1个)。3.F17代植株花粉母细胞减数分裂终变期大多数染色体都能正常地配对成一价体,但是绝大多数株系中也都存在一些以四价体方式配对的情况,且四价体的个数与出现频率存在较大差异。其中编号为17的株系出现四价体的频率最高,达到了73_33%。4. SRAP标记分析表明所有株系植株均具有来自于诸葛菜的特征带,且带的多少与部分形态学特征具有一定的对应性。
参考文献：
[1]. 玉米及其近缘种基因组的比较荧光原位杂交分析[D]. 韩永华. 武汉大学. 2003
[2]. 薏苡及其近缘种的分子细胞遗传学研究[D]. 曾艳华. 广西师范大学. 2008
[3]. 玉蜀黍属基因组构成及玉米新种质创制研究[D]. 唐祈林. 四川农业大学. 2003
[4]. 摩擦禾基因组重复序列分析[D]. 朱奇琳. 中国农业大学. 2016
[5]. 玉米与四倍体多年生大刍草的核型和非整倍体遗传分析[D]. 杨秀燕. 四川农业大学. 2010
[6]. 芸薹属四倍体栽培种与Brassica fruticulosa种间杂种的遗传学研究[D]. 陈纪鹏. 华中农业大学. 2011
[7]. 禺毛茛复合体物种新缘关系地理变异规律研究[D]. 聂谷华. 南京林业大学. 2007
[8]. 普通小麦及其近缘种花发育基因WAG-2的克隆、定位及差异表达[D]. 魏淑红. 四川农业大学. 2013
[9]. 基于荧光原位杂交技术的野菊核型分析[D]. 钱双. 西南大学. 2016
[10]. 白菜与诸葛菜属间杂种后代的细胞及遗传学研究[D]. 黄倩. 华中农业大学. 2012
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