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栽培稻籼粳亚种基因组的比较研究及药用野生稻的比较核型分析

作　者: 刘凤麟
导　师: 覃瑞
学　校: 中南民族大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 基因组原位杂交重复序列比较核型分析基因组
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 26次
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内容摘要

1.利用亚州栽培稻(Oryza sativa L.)的籼稻亚种“广陆矮四号(”Oryza sativa ssp.indica cv Guangluai No.4)的基因组总DNA作为探针,不同的洗脱严谨度条件下对自身和粳稻亚种“日本晴”(Oryza sativa ssp.japonica cv Nipponbare)进行基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)分析。结果发现,杂交信号在两个亚种染色体的分布相似,表明它们亲缘关系较近。通过采用不同洗脱度,杂交信号出现明显不同的带型分布,尤其是在95%的洗脱严谨度下,籼稻和粳稻第1、7、8、9、11染色体上的杂交信号带型明显不一致,说明即使在基因组亲缘关系极近的亚种之间个别染色体同源性程度也较低。这几条同源性相对比较低的染色体可能是进化中比较活跃的染色体,易于发生各种遗传事件,是染色体组进化中的“先行者”,它们的变化可能最终导致了整个基因组水平上的差异并体现在亚种以及种间差异上。2.利用同时分布在栽培稻(O. sativa)和药用野生稻(O. officinalis)第9和第11染色体上的紧密连锁的RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)标记为探针,对药用野生稻进行荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization ,FISH)。比较分析了栽培稻和药用野生稻的第9和第11染色体。结果发现,与药用野生稻的常规核型分析不同,本研究中所确定的药用野生稻第9和第11染色体不是遵循染色体长度随染色体编号递减的顺序进行的,而是在比较分子遗传图基础上结合染色体常规核型分析进行的,是比较基因组学细胞水平上的研究,有助于在同一个属中对不同种作比较研究。3.基于AA、CC基因组中高度重复序列C0t-1DNA杂交带型,对栽培稻、药用野生稻进一步进行了比较核型分析,并构建了相应的杂交带型模式图。研究发现栽培稻和药用野生稻第9和第11染色体着丝粒与端粒均有信号分布,染色体中部则明显不同。这说明在进化的过程中中高度重复序列在如维持染色体稳定的着丝粒与端粒等重要结构区域受到的选择压力大,保守性较强,其它区域则变化要快,这可能是形成种特异性染色体的重要原因之一。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章前言  10-30
  1.1 稻属简介  10-12
    1.1.1 栽培稻籼亚种和粳亚种  10-11
    1.1.2 野生稻资源  11-12
  1.2 稻属分类研究  12-17
    1.2.1 野生稻种间亲缘关系的研究  13-15
    1.2.2 栽培稻与野生稻的种间关系  15-16
    1.2.3 籼稻和粳稻的分化及起源  16-17
  1.3 稻属比较基因组学研究进展  17-18
  1.4 重复序列  18-20
    1.4.1 重复序列概述  18
    1.4.2 重复序列与基因组进化  18-19
    1.4.3 重复序列的应用  19-20
  1.5 荧光原位杂交技术的发展及其在植物中的应用  20-26
    1.5.1 FISH 技术简况  20-21
    1.5.2 基因组原位杂交（GISH）技术  21-23
    1.5.3 RFLP-FISH  23-25
    1.5.4 C0t-1DNA-FISH 技术  25-26
  1.6 植物染色体核型分析  26-29
    1.6.1 植物常规核型分析  26-27
    1.6.2 比较核型分析  27-29
  1.7 本研究的目的和意义  29-30
第2章材料和方法  30-38
  2.1 实验材料和供试探针  30
  2.2 主要试剂  30-32
  2.3 实验方法  32-38
    2.3.1 植物总DNA 的提取  32-33
    2.3.2 RFLP 质粒DNA 的提取  33-34
    2.3.3 PCR 扩增 RFLP 探针  34-35
    2.3.4 植物染色体制片  35
    2.3.5 探针的标记、纯化和标记效果的检测  35-36
    2.3.6 染色体原位杂交及信号检测  36-38
第3章利用籼稻基因组DNA 对粳稻和籼稻的比较分析  38-45
  3.1 材料和方法  39
    3.1.1 实验材料  39
    3.1.2 方法  39
  3.2 结果  39-41
  3.3 讨论  41-45
    3.3.1 洗脱严谨度  41-42
    3.3.2 籼稻和粳稻的基因组差异及分化  42
    3.3.3 籼稻和粳稻的起源  42-44
    3.3.4 GISH 研究的意义  44-45
第4章栽培稻和药用野生稻第9 和第11 染色体的比较分析  45-54
  4.1 材料与方法  46-47
    4.1.1 实验材料  46
    4.1.2 方法  46-47
  4.2 结果  47-49
    4.2.1 混合RFLP 探针对药用野生稻的FISH 结果  47-48
    4.2.2 重复序列比较分析  48-49
  4.3 讨论  49-54
    4.3.1 杂交条件  49-50
    4.3.2 探针  50
    4.3.3 比较核型分析  50-52
    4.3.4 重复序列比较分析  52-54
结论  54-56
图版及其说明  56-67
参考文献  67-78
致谢  78-79
附录A 攻读学位期间已完成或发表的论文  79

栽培稻籼粳亚种基因组的比较研究及药用野生稻的比较核型分析

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