鳙魚染色體的dapi核型分析

1、收稿日期: 2005- 01- 10 修回日期: 2005- 02- 24作者簡介: 孔慶亮 ( 1982~ ) , 男, 徐州師范大學生命科學學院 2000 級學生, 現(xiàn)工作單位: 江蘇省東?？h白塔中學。* 通訊作者, 女, 教授, 博士, 主要從事分子細胞遺傳學研究, zongyunli@xznu1edu1cn致謝: 感謝馮照軍教授在實驗過程中多次為我們作鳙魚的物種鑒定。鳙魚染色體的 DAPI 核型分析孔慶亮, 李宗蕓* , 傅美

2、麗, 王勤, 滿影, 王宏宇(徐州師范大學生命科學學院, 江蘇徐州 221116)摘要: 利用腹腔注射秋水仙素制備腎細胞染色體方法和 DAPI (4 c, 6 c2diamidino 22 2phenylindole) 熒光染色的方法, 對鳙魚 ( Aristichthys nob ilis) 的染色體組型和染色質(zhì)的分布進行了研究。結(jié)果表明, 其二倍體數(shù)目為 2n= 48, 核型為 30M+ 14SM+ 2ST+ 2T。DAPI 熒光染

3、色顯示間期細胞核中熒光亮度較為一致, 提示異染色質(zhì)在間期細胞核中分布比較均一。而 DAPI 熒光染色在第 1 和第 4 染色體的短臂上較為明亮, 其余染色體上的明亮區(qū)都分布在著絲粒區(qū)域, 表明第 1 和第 4 染色體上的異染色質(zhì)主要集中在染色體的短臂上, 其余染色體的異染色質(zhì)主要分布在著絲粒區(qū)域。關(guān)鍵詞: 鳙魚; DAPI; 異染色質(zhì); 染色體中圖分類號: Q959 1 4 文獻標識碼: A 文章編號: 1000- 7083 (

4、2006) 01- 0064- 04Analysis of DAPI Karyotype of Bighead Carp ( Aristichthys nobilis ) ChromosomesKONG Qing2liang, LI Zong2yun* , FU Mei2li, WANG Qin, MANG Ying, WANG Hong2yu( School of Life Science, Xuzhou Normal Univeis

5、ity, Xuzhou, Jiangsu Province 221116)Abstract: The Aristichthys nob ilis chromosomes were prepared by kidney cells and stained using fluorescence dye DAPI( 4 p, 6 p 2diamidino 22 2phenylindole). T hen the karyotype and t

6、he distribution of chromatin of Aristichthys nobilis werestudied. The results showed that the chromosome number of diploid was 48 and the karyotype formula is 30M+ 14SM+2ST+ 2T. The well 2proportioned fluorescence bright

7、ness was detected in interphase nucleus, which indicated that theheterochromatin distribution in interphase nucleus was relatively symmetrical. But the bright regions lied on the short armof chromosome 1 and 4, and they

8、distributed at the centromere of t he other chromosomes. These revealed that hete2rochromat in was mainly concentrated on t he short arm of chromosome 1 and 4, while mainly di stributed at the centromereof the other chro

9、mosomes.Key words: Aristichthys nob ilis; DAPI; heterochromatin; chromosome自從熒光染色技術(shù)問世以來, 熒光染料不斷更新?，F(xiàn)有的 DNA 結(jié)合性染料可以分為具有互補堿基特異性的兩大類: 第一類是 GC 2特異型熒光染料, 包 括 色 霉 素 A3 ( Chromomycin A3, 簡 稱CMA3)、光神霉素 (Mithramycin, MM) 及橄欖霉素 (Ol

10、ivomycin); 第二類是 AT2特異性熒光染料, 包 括 喹 吖 因 ( quinacrine )、 DAPI、Hoechst33258 及柔毛霉素 (daunomycin)。熒光染色因其簡便、快速、靈敏和專一, 現(xiàn)已廣泛用于染色體分析等眾多生物學領(lǐng)域[ 1~ 7] 。前人研究表明,DAPI 熒光染色可以特異性地顯示不同生物體中異染色質(zhì)的存在區(qū)域, 如瀨魚 ( Coris julis ( Pisces,Labridae)) 、河豚

11、 ( Tetraodon fluviatilis ( Oste 2ichthyes)) 等不同類型的魚類[2~ 4] 、水稻、番茄等植物[5] 、蚜蟲[ 6] 等不同物種染色體上異染色質(zhì)區(qū)域的研究, 犬 ( Canis familiaris) 染色體 DAPI 帶型的研究等[ 7] 。鯉形目的鳙魚是一種分布很廣的高等硬骨魚類, 加之其利用價值高而被列入 / 四大家魚0, 因此對其各方面的研究較多, 但尚未見有DAPI 染色核型的報道。為

12、了進一步研究鳙魚的染色體核型和基因組中的染色質(zhì)組成, 我們利用DAPI 熒光染色的方法對鳙魚進行了染色體核型分析、染色質(zhì)在間期細胞核及染色體上分布的觀察,并與其它幾種動物進行比較, 現(xiàn)將結(jié)果報告如下。1 材料與方法64四川動物 2006 年 第 25 卷 第 1 期 Sichuan Journal of Zoology Vol 1 25 No 11 2006圖 1 鳙魚核型模式圖 Idiogram of

13、 Aristichthys nobilis chromosomes211 染色體組的主要特征鳙魚體細胞染色體的數(shù)目為 2n= 48。在整個染色體組中各染色體的相對長度變化范圍在 0160~ 1110 之間 (表 1), 我們得到的核型公式為 30M+ 14SM+ 2ST + 2T, 其中, 中著絲粒染色體占大多數(shù)。核型模式圖見圖 1。212 DAPI 染色的觀察結(jié)果圖版 A 顯示, 鳙魚DAPI 熒光染色后細胞核中熒光亮度較為一致,

14、 無明顯明亮區(qū)域, 圖版 B 和圖版 C 顯示在染色體上明亮區(qū)域主要集中在著絲粒部位, 但我們發(fā)現(xiàn)有部分染色體的高亮區(qū)域不在著絲粒中央而在染色體短臂上, 如第 1 和第 4 染色體。另外我們還發(fā)現(xiàn)在不同的染色體上其相對熒光強度無較大差距, 尤其是異染色質(zhì)區(qū)域, 經(jīng)我們測量其像素值范圍為 73174~ 131146, 如表 1。其中以第 1 染色體最高為 131146, 以第 24 染色體最低為 73174。3 討論311 鳙魚染色體

15、組型本次實驗所得結(jié)果進一步驗證了鳙魚染色體數(shù)2n= 48, 這與前人所得結(jié)果一致, 但其核型為30M + 14SM + 2ST + 2T , 中 著絲 粒染 色體 占6215%。已經(jīng)報道過的鳙魚染色體的類型為 24(M+ SM) + 24ST 、18M+ 22SM + 8ST 、6M +36SM+ 6ST[ 9~ 12] , 產(chǎn)生差異的主要原因可能有以下幾個方面: 一是魚類的染色體數(shù)目較多, 染色體相對長度較短, 所以在測量時很容易造成

16、較大的誤差; 二是在測量時精確度不夠, 也可能會造成誤差; 三是由于鳙魚是長期家養(yǎng)魚類, 有可能存在著品種間的差異。312 鳙魚中期染色體和細胞核中異染色質(zhì)的分布DAPI 是一種雙鏈 DNA 特異的染料, 與 DNA作用至少有兩種不同的機制[13] , 在 AT 堿基對富有區(qū)域, DAPI 與 DNA 雙鏈的小溝結(jié)合, 其結(jié)合量大而發(fā) 出較強的熒 光, 而在 GC 富有 區(qū)域,DAPI 則插入雙鏈的堿基之間而產(chǎn)生較弱的熒光或不發(fā)熒光,

17、 而富含 AT 堿基對的區(qū)域也就是重復順序含量高的異染色質(zhì)區(qū)域[ 14] 。我們的實驗結(jié)果表明, 細胞核中 DAPI 熒光染色的熒光亮度較為一致, 提示可能在核內(nèi)染色質(zhì)的分布比較均一, 因而不能明顯的區(qū)分出常染色質(zhì)和異染色質(zhì)區(qū)域?？梢酝茰y, 在鳙魚的細胞核內(nèi), 重復順序含量高的異染色質(zhì)區(qū)域也就是富含 AT 堿基對的區(qū)域相對可能較小, 難以顯示出來。除此之外, 在染色體的觀察中我們也發(fā)現(xiàn)不同的染色體上其熒光強度無較大的差距, 尤其是異染色

18、質(zhì)區(qū)域, 如圖 2 中所示, 這與我們在核內(nèi)得出的結(jié)果是一致的, 進而可以推測鳙魚染色體上富含 AT 堿基對的區(qū)域相對可能較少,AT 堿基可能是散布的。另外, 第 1 和第 4 染色體上的短臂區(qū)染色較為明亮, 說明第 1 和第 4 染色體短臂上存在著較多的重復序列, 可以推測第 1 和第66四川動物 2006 年 第 25 卷 第 1 期 Sichuan Journal of Zoology Vol 1 25