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羊草Leymus chinensis(Trin.)Tzvel是我国境内重要的牧草资源,被称作禾本科牧草之王。羊草不仅具有重要的经济价值和生态价值,而且作为普通小麦的三级基因库与天然进化的多倍体,也具有很高的学术价值。然而,对羊草的细胞遗传学研究和基因组层面的解析却相对落后,其基本基因组组成、基因组结构、物理图谱、系统进化等重要生物学信息非常有限,严重阻碍了生产中对羊草资源的评价、保护与利用。植物染色体辨认技术是植物细胞遗传学中重要的技术方法,特别是在未实现全基因组测序的物种中,可以促进物种基因组结构、系统发育以及染色体行为的研究,在植物基因组学研究中发挥着独特而重要的作用。本研究以羊草为材料,通过低覆盖率测序、生物信息学分析、多色多次FISH、单拷贝序列FISH等技术手段,建立了羊草染色体精确辨认体系,实现了羊草染色体辨认图与小麦遗传连锁图的关联,并对不同地域来源的羊草进行了核型比较。本研究增进了对羊草基因组结构的了解,统一了羊草染色体的命名,建立起的羊草现代细胞遗传学染色体精确辨认体系为进一步研究羊草及其近缘种的系统进化关系提供了研究工具。主要研究结果如下:(1)利用低覆盖率测序技术获得羊草0.3倍基因组序列数据信息,筛选出羊草串联重复序列CL6、CL95、CL121、CL151、CL162、CL239以及羊草5S rDNA、18S rDNA、26S rDNA的序列信息,开发了羊草染色体标记探针。(2)利用上述染色体标记探针结合多色多次荧光原位杂交技术(Multi-color FISH),筛选出一套能够辨认羊草28条染色体的重复序列标记探针组合,实现了羊草全套染色体的一次性准确识别。(3)根据小麦与羊草的同源性和基因同线性原理,利用六倍体小麦(AABBDD)基因组序列信息筛选小麦每条染色体的单基因标记探针,利用小麦染色体特异的单基因标记探针找出羊草部分同源染色体,建立了羊草染色体和小麦遗传连锁群的关联,实现了羊草染色体辨认图与小麦遗传连锁图谱的统一,统一了羊草染色体的命名。并结合染色体识别技术,建立了羊草28条染色体的一次性精确辨认体系。(4)将羊草染色体辨认体系应用于比较基因组学,本研究进行了不同地域来源羊草的染色体核型分析,发现部分重复序列在羊草的基因组上表现保守,但4个株系的核型均不完全相同,表明不同地域来源的羊草染色体分化较大。