棉花染色體細胞學標記的開發(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目多（2n=52）且染色體長度較短，缺乏明顯的表型區(qū)別，因此，難以開展染色體的識別與深入的核型分析。本研究通過篩選人工染色體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。在此基礎上，結合著絲粒特異的BAC97G20和擬南芥端粒特異的序列標記，對陸地棉進行了染色體的精細識別。結果發(fā)現(xiàn)：最長染色體是A亞組的10號染色體，長度

2、是3.51μm(131.0 Mb)占比是5.40％。最短的染色體是D亞組的4號染色體，長度是1.59μm(59.4 Mb)占比是2.45%。除了A亞組的四號染色體比它同源的 D亞組的染色體短，A亞組的染色體都長于D亞組相對應的同源染色體。同時，在棉屬的不同種間，使用陸地棉核型分析的BAC做探針，其結果顯示，這一套標記適用于棉屬不同種間的染色體核型分析。以上的這些實驗結果對陸地棉在染色體水平和棉花基因結構方面進行了詳細的分析，擴大了棉花基

3、因組結構的認識，同時為植物細胞遺傳學的研究提供有力的工具。
　　在大多數的真核植物中著絲粒染色質是由高度重復的著絲粒反轉錄轉座子和衛(wèi)星重復序列組成，然而著絲粒重復序列的進化機制目前仍未有充分的科學數據表明?；诖耍捎肅hIP方法開展了異源四倍體陸地棉的祖先種雷蒙德氏棉著絲粒重復序列的探究工作。通過ChIP發(fā)掘了其著絲粒重復序列，并對其中10個較為富集的序列進行了深入分析；序列分析顯示其均為轉座子序列。使用FISH雜交顯示：其中9

4、個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到FISH雜交信號，由此認為:這些序列起源于D基因組并在四倍體形成后保留下來。另外，其中6個序列出現(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)拷貝數上升的現(xiàn)象。這個現(xiàn)象可以推論在形成多倍化之后著絲粒重復序列的拷貝數增多，并且在隨后的基因組中其序列出現(xiàn)了擴增。有意思的是，著絲粒重復序列Gr334和Gr359在二倍