重复序列和基因组DNA在宽叶野生稻CCDD基因组中的比较分析

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1.用栽培稻“广陆矮4号”(AA)和药用野生稻(CC)C0t-1 DNA作为探针,对宽叶野生稻(CCDD)进行比较原位杂交分析。同时,利用栽培稻基因组总DNA(gDNA)和药用野生稻基因组总DNA(gDNA)作为探针,对宽叶野生稻进行基因组原位杂交,作为对照。比较A、C和D基因组之间关系,并对稻属异源四倍体的可能起源机制进行了初步探讨。在不封阻的情况下,广陆矮四号Cot-1 DNA探针大概在26条染色体上信号较强,还可以看到同源染色体具有相似的C0t-1 DNA带型,并对其核型进行了同源性聚类。药用野生稻C基因组Cot-1 DNA作探针,可以明显地观察到信号主要集中在24条染色体上,表明这24条染色体与药用野生稻C基因组同源性较高,应属于宽叶野生稻C组染色体。D染色体组上也存在一些杂交信号,说明CC和DD基因组之间的中度和高度重复序列亦具有同源性. 2.采用基因组原位杂交(GISH)技术来研究稻属药用野生稻复合体中宽叶野生稻(CCDD基因组)和高杆野生稻(CCDD基因组)基因组的关系。用这两种野生稻基因组总DNA作为探针分别对宽叶野生稻中期染色体进行原位杂交,杂交结果显示宽叶野生稻和高杆野生稻同源性非常高,说明这两种亲缘关系十分接近,但区别也非常明显,为宽叶野生稻和高杆野生稻是不同物种提供依据,同时根据同源染色体上的相似信号带型进行核型的同源性聚类。 3.重复序列的特点及组成对于研究基因组结构和进化具有重要意义,对重复序列的研究已经逐渐成为植物基因学研究的重要内容。制备植物C0t-1 DNA的传统方法中,高压和超声波打断DNA的方法不能稳定的获得一定长度的DNA片段,而且有时也受许多因素影响。我们在Zwick等的方法基础上加以改进,利用DnaseⅠ和DNA聚合酶Ⅰ酶解稳定的获取预定长度的DNA片断,结合S1酶消化获得C0t-1 DNA,并将提取的C0t-1 DNA与用高压打断所提取的C0t-1 DNA进行荧光原位杂交检测,对比杂交结果,证明本实验方法能够获得较高质量的C0t-1 DNA。 4.用多色基因组荧光原位杂交方法来研究稻属药用野生稻复合体中A、C和D基因组之间的差异和亲缘关系。利用药用野生稻C基因组和栽培稻A基因组做探针对宽叶野生稻染色体同时进行多色荧光原位杂交,杂交结果显示A、C和D基因组的同源程度,C和D基因组亲缘关系很近,A和C、D关系较远。来自药用野生稻的C基因组和宽叶野生稻的C基因组高度同源,说明药用野生稻的C基因组是宽叶野生稻C基因组的亲本。结合前人研究结果推断A、C和D平行进化,D基因组来自C和E基因组共同作用。
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