CN105441427A - 一种冰草染色体端部特异的串联重复序列及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冰草染色体端部特异的串联重复序列及其应用。本发明提供的冰草染色体端部特异的串联重复序列(分子标记，命名为特异DNA分子)，为序列表的序列1所示的DNA分子。本发明还保护所述特异DNA分子在鉴定待测植物材料的基因组中是否含有来源于冰草染色体端部的遗传物质中的应用。本发明的意义如下：(1)pAcTRT1的获得使冰草的染色体的识别更容易、准确，填补了冰草染色体鉴定上无理想探针可用的空缺；(2)pAcTRT1可以对小麦背景下冰草染色体端部的P染色质进行检测。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种冰草染色体端部特异的串联重复序列及其应用。
背景技术
DNA重复序列是大多数植物基因组的主要组成部分。它可以分为两类：串联重复序列和分散重复序列。串联重复序列是高等植物基因组的主要成分，并且分布在染色体的特定区域，例如着丝粒、端粒、异染色质区等。一些串联排列基因被认为是可以提供大量具有重要生理和生物功能的蛋白质或RNA产物。串联重复序列的变化可以用来研究植物基因组的演化，并可判断演化趋势。
染色体的鉴定在分析基因组关系上是一个重要的环节。而荧光原位杂交(FISH)技术在鉴别染色体方面具有独特的优势，它可以快速，清楚的将染色体区分开。并且随着探针的不断开发，越来越多的基因组染色体可以通过FISH的方法来区别。例如小麦的21对染色体就可以通过pAs1和pHvG38来鉴定；玉米的10对染色体同样可以用FISH的方法来区分。而黑麦染色体1R-7R仅用pSc119.2就可以很好的区分开。冰草在这方面就落后了，虽然有对以礼草属中的P基因组用pAs1和pHvG39进行过研究但是效果并不理想，所以对冰草染色体鉴定方面的研究还停留在核型分析上。
综上所述，正是由于串联重复序列在植物演化中的意义，以及其在染色体识别上的重要作用，急需在冰草属中开发这样的串联重复序列。
发明内容
本发明的目的是提供一种冰草染色体端部特异的串联重复序列及其应用。
本发明提供的冰草染色体端部特异的串联重复序列(分子标记，命名为特异DNA分子)，为序列表的序列1所示的DNA分子。
本发明还保护所述特异DNA分子在鉴定待测植物材料的基因组中是否含有来源于冰草染色体端部的遗传物质中的应用。
本发明还保护一种检测待测植物材料的基因组中是否含有来源于冰草染色体端部的遗传物质的方法，包括如下步骤：采用所述DNA特异分子作为探针，对待测植物材料进行荧光原位杂交，如果具有荧光信号、待测植物材料的基因组中含有来源于冰草染色体端部的遗传物质，如果不具有荧光信号、待测植物材料的基因组中可能不含有来源于冰草染色体端部的遗传物质。
以上任一所述待测植物可为冰草Z559、冰草Z1842、小麦Fukuho、小麦-冰草6P短臂端体系、小麦-冰草6P二体附加系4844-12、小麦-冰草附加系5043、小麦-冰草附加系5038、小麦-冰草附加系II-30-5或小麦-冰草附加系5114。
本发明还保护序列表的序列1所示的DNA分子作为鉴别冰草染色体的探针的应用。
本发明还保护序列表的序列1所示的DNA分子作为逆转座子的应用。
本发明的意义如下：(1)pAcTRT1的获得使冰草的染色体的识别更容易、准确，填补了冰草染色体鉴定上无理想探针可用的空缺；(2)pAcTRT1可以对小麦背景下冰草染色体端部的P染色质进行检测。
附图说明
图1为小麦-冰草6P二体附加系4844-12的FISH结果。
图2为冰草Z1842的FISH结果。
图3为冰草Z1842两个不同单株染色体鉴别的FISH结果。
图4为小麦-冰草附加系5043的FISH结果。
图5为小麦-冰草附加系5038的FISH结果。
图6为小麦-冰草附加系II-30-5的FISH结果。
图7为小麦-冰草附加系5114的FISH结果。
图8为小麦Fukuho的FISH结果。
图9为冰草Z1842的FISH结果。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。
冰草Z559(四倍体，4n＝28)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心(Wu,J.,X.Yang,H.Wang,H.Li,L.Li,X.Li,etal.2006.Theintrogressionofchromosome6PspecifyingforincreasednumbersoffloretsandkernelsfromAgropyroncristatumintowheat.TheoreticalandAppliedGenetics114:13-20.)。
冰草Z1842(二倍体，2n＝14，P基因组)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心。
小麦Fukuho(普通小麦，六倍体，6n＝42，ABD基因组)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心(Wu,M.,J.Zhang,J.Wang,X.Yang,A.Gao,X.Zhang,etal.2010.CloningandcharacterizationofrepetitivesequencesanddevelopmentofSCARmarkersspecificforthePgenomeofAgropyroncristatum.Euphytica172:363-372.)。
小麦-冰草6P二体附加系4844-12(具有42小麦条染色体+1对冰草6P染色体)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心(Wu,J.,X.Yang,H.Wang,H.Li,L.Li,X.Li,etal.2006.Theintrogressionofchromosome6PspecifyingforincreasednumbersoffloretsandkernelsfromAgropyroncristatumintowheat.TheoreticalandAppliedGenetics114:13-20.)。
小麦-冰草6P短臂端体系(具有42条小麦染色体+1对冰草6P染色体短臂)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心。
小麦-冰草附加系5038(具有42条小麦染色体+1对冰草P染色体)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心(Wu,M.,J.Zhang,J.Wang,X.Yang,A.Gao,X.Zhang,etal.2010.CloningandcharacterizationofrepetitivesequencesanddevelopmentofSCARmarkersspecificforthePgenomeofAgropyroncristatum.Euphytica172:363-372.)。
小麦-冰草附加系5043(具有42条小麦染色体+1对冰草P染色体)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心。
小麦-冰草附加系II-30-5(具有42条小麦染色体+1对冰草P染色体)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心。
小麦-冰草附加系5114(具有42条小麦染色体+1对冰草P染色体)：中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源保护与研究中心(Han,H.,L.Bai,J.Su,J.Zhang,L.Song,A.Gao,etal.2014.GeneticrearrangementsofsixWheat–Agropyroncristatum6Padditionlinesrevealedbymolecularmarkers.PloSone9:e91066.)。
pAs1：Mukai,Y.,Y.NakaharaandM.Yamamoto.1993.SimultaneousdiscriminationofthethreegenomesinhexaploidwheatbymulticolorfluorescenceinsituhybridizationusingtotalgenomicandhighlyrepeatedDNAprobes.Genome36:489-494.。
实施例1、pAcTRT1的发现及其在冰草染色体上的分布特征
一、pAcTRT1的发现
以小麦-冰草6P短臂端体系为材料，通过显微切割和DOP-PCR的方法得到了6P短臂的DNA序列片段。将这些序列连接到pMD19-T载体，导入大肠杆菌中，得到6P短臂的DNA序列片段库。用斑点杂交筛选出冰草Z559和小麦Fukuho有差异的DNA克隆进行测序。
经BLAST分析，存在一个长度为962bp、GC含量为44.3％的DNA片段，将该DNA片段命名为pAcTRT1，如序列表的序列1所示。
pAcTRT1与黑麦中的串联重复序列pSc200有90％的序列相似性。
二、pAcTRT1在冰草染色体上的分布特征
以pAcTRT1为探针，分别对小麦-冰草6P二体附加系4844-12、冰草Z1842、冰草Z1842的两个不同单株、小麦-冰草附加系5043、小麦-冰草附加系5038、小麦-冰草附加系II-30-5和小麦-冰草附加系5114进行FISH(荧光原位杂交)分析。
小麦-冰草6P二体附加系4844-12的FISH结果见图1。结果表明，pAcTRT1在6P染色体的短臂上有分布，而在小麦源的42条染色体上均无信号。
冰草Z1842的FISH结果见图2。pAcTRT1主要分布在冰草大部分染色体的端部。
冰草为异花授粉植物，pAcTRT1在冰草Z1842不同单株不同染色体上的分布特征能将冰草染色体鉴别出来，见FISH结果见图3(a和b为两个单株)。
小麦-冰草附加系5043的FISH结果见图4。结果表明，pAcTRT1在来源于冰草的染色体的端部上有分布，而在小麦源的42条染色体上均无信号。
小麦-冰草附加系5038的FISH结果见图5。结果表明，pAcTRT1在来源于冰草的染色体的端部上有分布，而在小麦源的42条染色体上均无信号。
小麦-冰草附加系II-30-5的FISH结果见图6。结果表明，pAcTRT1在来源于冰草的染色体的端部上有分布，而在小麦源的42条染色体上均无信号。
小麦-冰草附加系5114的FISH结果见图7。结果表明，pAcTRT1在来源于冰草的染色体的端部上有分布，而在小麦源的42条染色体上均无信号。
结果表明，pAcTRT1可以对小麦背景下冰草染色体端部的染色质进行检测，并可以作为一个鉴别冰草不同染色体的探针。
以pAs1为探针，分别对小麦Fukuho和冰草Z1842进行FISH(荧光原位杂交)分析。
小麦Fukuho的FISH结果见图8。冰草Z1842的FISH结果见图9。采用pAs1作为探针，pAs1主要在普通小麦D基因组的端部有信号，在冰草染色体的端部也产生信号，但它们的分布特征是不同的，并且pAs1与pAcTRT1在冰草染色体的分布特征不同。
Claims (5)
1.一种DNA分子，为序列表的序列1所示的DNA分子。
2.权利要求1所述DNA分子在鉴定待测植物材料的基因组中是否含有来源于冰草染色体端部的遗传物质中的应用。
3.一种检测待测植物材料的基因组中是否含有来源于冰草染色体端部的遗传物质的方法，包括如下步骤：采用权利要求1所述DNA分子作为探针，对待测植物材料进行荧光原位杂交，如果具有荧光信号、待测植物材料的基因组中含有来源于冰草染色体端部的遗传物质，如果不具有荧光信号、待测植物材料的基因组中可能不含有来源于冰草染色体端部的遗传物质。
4.序列表的序列1所示的DNA分子作为鉴别冰草染色体的探针的应用。
5.序列表的序列1所示的DNA分子作为逆转座子的应用。
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| CN106845155A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-13 | 安诺优达基因科技(北京)有限公司 | 一种用于检测内部串联重复的装置 |
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