JP2003102498A - Method for analyzing chromosome - Google Patents

Method for analyzing chromosome

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JP2003102498A
JP2003102498A JP2001304226A JP2001304226A JP2003102498A JP 2003102498 A JP2003102498 A JP 2003102498A JP 2001304226 A JP2001304226 A JP 2001304226A JP 2001304226 A JP2001304226 A JP 2001304226A JP 2003102498 A JP2003102498 A JP 2003102498A
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JP
Japan
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sample
chromosome
hybrid
nucleic acid
labeled probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001304226A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Tsujimoto
壽 辻本
Keiichi Mochida
恵一 持田
Minoru Murata
稔 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
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Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Corp filed Critical Japan Science and Technology Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for analyzing chromosome with which the action of a chromosome can be analyzed in a state where the shape in a living body is kept. SOLUTION: A sample derived from a hybrid plant organism of an analysis object is brought into contact with a solution containing a compound capable of fixing a nucleic acid in the sample, to fix the sample and to obtain a fixed sample. The labeled probe is hybridized with the fixed sample under the following conditions: a labeled probe obtained by labeling, with a labeling material, a nucleic acid derived from an analysis species which may provide a genome to the plant organism of the hybrid can penetrate into the hybrid sample; and the labeled probe can be annealed specifically with a nucleic acid existing in the sample and having a sequence complementary to the sequence of the probe. Thus, the action of the chromosome in the sample is observed via a signal derived from each labeling material of the labeled probe.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、染色体解析方法に
関する。さらに詳しくは、植物の染色体の動態を解析し
うる、染色体解析方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chromosome analysis method. More specifically, it relates to a chromosome analysis method capable of analyzing the dynamics of plant chromosomes.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、有用な植物の育種に対する様々な
試みがなされている。例えば、コムギとトウモロコシと
の交雑などが行なわれている。
2. Description of the Related Art Currently, various attempts have been made to breed useful plants. For example, a cross between wheat and corn is performed.

【0003】コムギにトウモロコシ花粉を交雑すると、
花粉管が伸長し、トウモロコシの精核は、コムギの卵と
受精する。
When corn pollen is crossed with wheat,
The pollen tube elongates and the maize sperm nucleus fertilizes with the wheat egg.

【0004】しかしながら、トウモロコシ染色体は、胚
発生の初期に脱落し、コムギ半数体が生じる。そのた
め、この遠縁交雑によりトウモロコシの変異をコムギ内
で利用することは実現していないのが現状である。トウ
モロコシ染色体が脱落する原因を探るべくその脱落過程
を調査することは、この交雑不和合性を打破するために
重要である。
However, the corn chromosome is shed at an early stage of embryogenesis, and a wheat haploid is produced. Therefore, it is the current situation that the corn mutation is not utilized in wheat due to this far crossing. Investigating the process of the loss of maize chromosomes is important to break this cross incompatibility.

【0005】コムギ×トウモロコシ雑種胚からのトウモ
ロコシ染色体の脱落は、ローリーとベンネット(Laurie
and Bennett) [Genome, 32:953-961 (1989)]により観察
され、脱落の時期が決定されている。しかしながら、前
記ローリーらの知見は、押しつぶし法による観察である
ため、染色体の空間的な配置、間期核における動態など
の情報を得ることが困難であるのが現状である。したが
って、両種染色体の位置関係等については不明であるの
が現状である。
[0005] The loss of corn chromosomes from wheat x corn hybrid embryos was reported by Laurie and Bennett (Laurie
and Bennett) [Genome, 32: 953-961 (1989)] to determine the timing of dropout. However, since the findings of Raleigh et al. Are observations by the crushing method, it is currently difficult to obtain information on the spatial arrangement of chromosomes, dynamics in interphase nuclei, and the like. Therefore, at present, the positional relationship between the chromosomes of both species is unknown.

【0006】したがって、生体における状態に近い状
態、すなわち保存性の高い状態で染色体を、特に、異種
染色体を特異的に染色・識別し、観察しうる技術が求め
られている。
[0006] Therefore, there is a demand for a technique capable of specifically staining and discriminating and observing a chromosome, particularly a heterologous chromosome, in a state close to that in a living body, that is, in a highly conserved state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、生体におけ
る形態を保持した状態、すなわち保存性の高い状態で染
色体の動態を解析することが可能な染色体解析方法を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a chromosome analysis method capable of analyzing the dynamics of chromosomes in a state in which the morphology in a living body is maintained, that is, in a highly conserved state.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、〔1〕
(a)分析対象の雑種の植物個体由来の試料と、該試
料中の核酸を固定しうる化合物を含有した溶液とを接触
させることにより、該試料を固定して、固定試料を得る
ステップ、(b)前記ステップ(a)で得られた固定試
料内に、該雑種の植物個体にゲノムを提供していること
が疑われる分析種由来の核酸を標識物質により標識して
得られた標識プローブが浸透されうる条件下、かつ、該
標識プローブと、該試料中に存在する核酸であって、該
プローブの配列に相補的な配列を有する核酸とが特異的
にアニーリングするに適した条件下に、前記2標識プロ
ーブと前記ステップ(a)で得られた固定試料とのハイ
ブリダイゼーションを行なうステップ、及び(c)試料
における染色体の動態を前記標識プローブのそれぞれの
標識物質に由来するシグナルを介して観察するステップ
を含む、染色体解析方法、並びに〔2〕 分析対象の雑
種の植物個体由来の試料が、雑種胚である、請求項1記
載の染色体解析方法、に関する。
The gist of the present invention is [1]
(A) fixing the sample by contacting a sample derived from a hybrid plant individual to be analyzed with a solution containing a compound capable of fixing the nucleic acid in the sample to obtain a fixed sample, ( b) In the fixed sample obtained in step (a), a labeled probe obtained by labeling a nucleic acid derived from an analyte suspected of providing a genome to the hybrid plant individual with a labeling substance is provided. Under permeable conditions, and under conditions suitable for specifically annealing the labeled probe and a nucleic acid present in the sample, the nucleic acid having a sequence complementary to the sequence of the probe, The step of hybridizing the 2-labeled probe with the fixed sample obtained in the step (a), and (c) the kinetics of the chromosome in the sample are derived from the respective labeling substances of the labeled probe. Comprising the step of observing through Gunaru method chromosome analysis, as well as (2) a plant from an individual sample hybrids to be analyzed, a hybrid embryo, chromosomal analysis method according to claim 1, relates.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の染色体解析方法は、
(a)分析対象の雑種の植物個体由来の試料と、該試料
中の核酸を固定しうる化合物を含有した溶液とを接触さ
せることにより、該試料を固定して、固定試料を得るス
テップ、(b)前記ステップ(a)で得られた固定試料
内に、該雑種の植物個体にゲノムを提供していることが
疑われる分析種由来の核酸を標識物質により標識して得
られた標識プローブが浸透されうる条件下、かつ、該標
識プローブと、該試料中に存在する核酸であって、該プ
ローブの配列に相補的な配列を有する核酸とが特異的に
アニーリングするに適した条件下に、前記2標識プロー
ブと前記ステップ(a)で得られた固定試料とのハイブ
リダイゼーションを行なうステップ、及び(c)試料に
おける染色体の動態を前記標識プローブのそれぞれの標
識物質に由来するシグナルを介して観察するステップを
含むことに1つの特徴がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The chromosome analysis method of the present invention comprises:
(A) fixing the sample by contacting a sample derived from a hybrid plant individual to be analyzed with a solution containing a compound capable of fixing the nucleic acid in the sample to obtain a fixed sample, ( b) In the fixed sample obtained in step (a), a labeled probe obtained by labeling a nucleic acid derived from an analyte suspected of providing a genome to the hybrid plant individual with a labeling substance is provided. Under permeable conditions, and under conditions suitable for specifically annealing the labeled probe and a nucleic acid present in the sample, the nucleic acid having a sequence complementary to the sequence of the probe, The step of hybridizing the 2-labeled probe with the fixed sample obtained in the step (a), and (c) the kinetics of the chromosome in the sample are derived from the respective labeling substances of the labeled probe. It has one feature in comprising a step of observing through Gunaru.

【0010】本発明の染色体解析方法によれば、(初
期)雑種胚を摘出し、直接異種染色体の動態を観察でき
る。植物の胚は一般に子房内部で存在するため、従来は
切片を作製する等の必要があった。従来、観察が困難で
あった植物における雑種胚発生での異種染色体の動態を
調べることができるという優れた効果を発揮する。ま
た、本発明の染色体解析方法は、切片を作製する必要が
ない点、押しつぶし法よりも空間的な位置情報が得られ
る点、多くの蛍光標識プローブを用いることが可能な点
などで、異種染色体の動態を効果的に解析するのに有利
である。
According to the chromosome analysis method of the present invention, the (early) hybrid embryo can be removed and the dynamics of the heterologous chromosome can be directly observed. Since the embryo of a plant generally exists inside the ovary, it has conventionally been necessary to prepare a section. It exhibits an excellent effect that it is possible to investigate the dynamics of heterologous chromosomes in the development of hybrid embryos in plants, which has been difficult to observe in the past. Further, the chromosome analysis method of the present invention is that it is not necessary to prepare a section, that spatial position information can be obtained as compared with the crushing method, that many fluorescently labeled probes can be used, etc. It is advantageous to effectively analyze the dynamics of.

【0011】本発明の染色体解析方法によれば、例え
ば、雑種胚における染色体の動態、雑種植物の組織にお
ける異種染色体の動態などを調べることができる。
According to the chromosome analysis method of the present invention, for example, the dynamics of chromosomes in hybrid embryos, the dynamics of heterologous chromosomes in tissues of hybrid plants, and the like can be investigated.

【0012】本発明の染色体解析方法においては、ま
ず、分析対象の雑種の植物個体由来の試料と、該試料中
の核酸を固定しうる化合物を含有した溶液とを接触させ
ることにより、該試料を固定して、固定試料を得る〔ス
テップ(a)という〕。
In the chromosome analysis method of the present invention, first, a sample derived from a hybrid plant individual to be analyzed is brought into contact with a solution containing a compound capable of immobilizing a nucleic acid in the sample to give the sample. Fix and obtain a fixed sample [referred to as step (a)].

【0013】前記「植物個体」としては、コムギ、イ
ネ、タバコを始めとする雑種が作出できる植物全般が挙
げられる。
The "plant individual" includes all plants capable of producing hybrids such as wheat, rice and tobacco.

【0014】本明細書において、「雑種」とは、遠縁交
雑あるいは近縁種間の交雑により生じた雑種であっても
よい。
In the present specification, the "hybrid" may be a hybrid produced by a distant cross or a cross between close relatives.

【0015】分析対象の雑種の植物個体由来の試料とし
ては、例えば、胚、根端、成長点等の分製組織、減数分
裂を行なう花粉母細胞などが挙げられる。
The sample derived from the hybrid plant individual to be analyzed includes, for example, divided tissues such as embryos, root tips, and growing points, pollen mother cells that perform meiosis, and the like.

【0016】「試料中の核酸を固定しうる化合物を含有
した溶液」としては、酢酸エタノール、メタノール、ホ
ルマリン、パラホルムアルデヒド含有溶液などが挙げら
れる。なかでも、植物個体由来の試料内への標識プロー
ブの浸透性を十分に得る観点から、酢酸エタノールが望
ましい。
Examples of the "solution containing a compound capable of immobilizing nucleic acid in a sample" include ethanol-acetate, methanol, formalin and paraformaldehyde-containing solutions. Among them, ethanol acetate is preferable from the viewpoint of sufficiently obtaining the permeability of the labeled probe into a sample derived from a plant individual.

【0017】試料と、該試料中の核酸を固定しうる化合
物を含有した溶液との接触時間、すなわち、試料の固定
に要する時間としては、例えば、酢酸エタノールの場
合、1週間前後、パラホルムアルデヒド含有溶液の場
合、4℃で一晩等が挙げられる。
The contact time between the sample and the solution containing the compound capable of immobilizing the nucleic acid in the sample, that is, the time required for immobilizing the sample is, for example, about 1 week in the case of ethanol acetate, containing paraformaldehyde. In the case of a solution, it may be overnight at 4 ° C.

【0018】なお、前記ステップ(a)においては、必
要に応じて、細胞壁の消化をさらに行なってもよい。
In the step (a), the cell wall may be further digested if necessary.

【0019】前記細胞壁の消化は、例えば、プロテイナ
ーゼ、具体的には、プロテイナーゼK、セルラーゼ、ペ
クチナーゼ、界面活性剤(例えば、Tween 20)
などによる処理により行なわれうる。
The digestion of the cell wall can be carried out, for example, by proteinase, specifically proteinase K, cellulase, pectinase, detergent (eg, Tween 20).
And the like.

【0020】なお、本発明の方法は、例えば、遠縁交雑
により生じた雑種の雑種胚に適用することにより、交雑
不和合性の原因、その過程を調べることができる点で有
利である。
The method of the present invention is advantageous in that, for example, when it is applied to a hybrid embryo of a hybrid produced by distant crosses, the cause of the cross incompatibility and its process can be investigated.

【0021】ついで、前記ステップ(a)で得られた固
定試料内に、該雑種の植物個体にゲノムを提供している
ことが疑われる分析種由来の核酸を異なる標識物質によ
り標識して得られた標識プローブが浸透されうる条件
下、かつ、該標識プローブと、該試料中に存在する核酸
であって、該プローブの配列に相補的な配列を有する核
酸とが特異的にアニーリングするに適した条件下に、前
記標識プローブと前記ステップ(a)で得られた固定試
料とのハイブリダイゼーションを行なう〔ステップ
(b)という〕。
Then, in the fixed sample obtained in the step (a), nucleic acids derived from the analyte suspected to provide the genome to the hybrid plant individuals are labeled with different labeling substances. Suitable for allowing specific annealing of the labeled probe and the nucleic acid present in the sample and having a sequence complementary to the sequence of the probe under a condition that allows the labeled probe to penetrate. Under the conditions, the labeled probe is hybridized with the fixed sample obtained in the step (a) [referred to as step (b)].

【0022】前記「(標識プローブと、)相補的な配列
を有する核酸とが特異的にアニーリングするに適した条
件」とは、例えば、特定の遺伝子をコードする核酸のセ
ンス鎖とアンチセンス鎖とが、他の遺伝子をコードする
核酸の鎖とは、アニーリングせず、対応する鎖とのみア
ニーリングする条件をいう。かかる条件は、例えば、モ
レキュラークローニング ア ラボラトリーマニュアル
第2版〔ザンブルークら、コールドスプリングハーバー
ラボラトリー発行、(1989)〕などに記載のハイブ
リダイゼーションの条件などを参照して適宜選択されう
る。
The above-mentioned "conditions suitable for specifically annealing the (labeled probe) and a nucleic acid having a complementary sequence" include, for example, a sense strand and an antisense strand of a nucleic acid encoding a specific gene. However, a strand of a nucleic acid encoding another gene means a condition that only the corresponding strand is annealed without being annealed. Such conditions can be appropriately selected with reference to, for example, the hybridization conditions described in Molecular Cloning Laboratory Manual, Second Edition [Zanbrook, et al., Cold Spring Harbor Laboratory, (1989)].

【0023】前記標識プローブは、該雑種の植物個体に
ゲノムを提供していることが疑われる分析種由来の核酸
を異なる標識物質により標識して得られた標識プローブ
であり、前記核酸は、該雑種の植物個体にゲノムを提供
していることが疑われる分析種から、慣用の核酸(例え
ば、ゲノムDNA)の単離方法に従って単離されうる。
また、前記核酸は、雑種の植物個体にゲノムを提供して
いることが疑われる分析種に対して特異的な配列からな
る核酸であってもよい。かかる核酸の長さは、ハイブリ
ダイゼーションに適した長さであればよく、例えば、4
00〜200塩基長が挙げられる。前記核酸は、ゲノム
全体に存在する散在型反復配列であってもよい。
The labeled probe is a labeled probe obtained by labeling a nucleic acid derived from an analyte that is suspected to provide a genome to the hybrid plant individual with a different labeling substance. It can be isolated from an analyte suspected of providing the genome to a hybrid plant individual according to conventional nucleic acid (eg, genomic DNA) isolation methods.
In addition, the nucleic acid may be a nucleic acid having a sequence specific to an analyte that is suspected to provide the genome to a hybrid plant individual. The nucleic acid may have any length as long as it is suitable for hybridization, for example, 4
The base length is from 00 to 200. The nucleic acid may be interspersed repeats present throughout the genome.

【0024】本明細書において、「雑種の植物個体にゲ
ノムを提供していることが疑われる分析種」とは、雑種
の植物個体の親であることが推定される個体を意味す
る。
In the present specification, the "analyzed species suspected of providing the genome to a hybrid plant individual" means an individual presumed to be a parent of the hybrid plant individual.

【0025】前記標識物質としては、例えば、蛍光物
質、FITCなどが挙げられる。測定における操作の容
易性及び測定に要する時間の短縮化の観点から、蛍光物
質が好ましい。前記標識物質としては、例えば、FIT
C、Cy3、テキサスレッド、Cy5、Cy7、ビオチ
ン、ジゴキシゲニン、ULYSIS oregan G
reen 488(Molecular Probe社
製)などが挙げられる。
Examples of the labeling substance include a fluorescent substance and FITC. From the viewpoint of ease of operation in measurement and shortening of time required for measurement, a fluorescent substance is preferable. Examples of the labeling substance include FIT
C, Cy3, Texas Red, Cy5, Cy7, biotin, digoxigenin, ULYSIS oregan G
reen 488 (manufactured by Molecular Probe) and the like.

【0026】ステップ(b)におけるハイブリダイゼー
ションは、例えば、ゲノミックinsituハイブリダ
イゼーションにおける手法などと同様に行なうことがで
きる。例えば、被験試料を保持した支持体(スライドグ
ラスなど)と、ハイブリダイゼーション液〔組成:脱イ
オンホルムアルデヒド(ロッシュ製)5μl、50%
硫化デキストラン2μl、20×SSC(1×SSCは
0.15M NaCl、0.015M クエン酸ナトリ
ウム、pH7.0を示す) 1μl、標識プローブ
0.5μl(0.1μg/μl)、ブロッキングDNA
(コムギ×トウモロコシのときはコムギのゲノムDNA
をソニケートしたもの)〕とを、70℃で5分間インキ
ュベートした後、37℃で一晩インキュベートし、得ら
れたスライドグラスを、2×SSCにより、室温暗黒下
で10分洗浄し、ついで、0.1% Triton X
100を含む2×SSCにより、室温暗黒下で10分
洗浄し、その後、2×SSC室温暗黒下で10分により
洗浄する条件などが挙げられる。
The hybridization in step (b) can be carried out in the same manner as, for example, the method in genomic in situ hybridization. For example, a support holding a test sample (such as a slide glass) and a hybridization solution [composition: deionized formaldehyde (manufactured by Roche) 5 μl, 50%
Dextran sulfide 2 μl, 20 × SSC (1 × SSC indicates 0.15M NaCl, 0.015M sodium citrate, pH 7.0) 1 μl, labeled probe
0.5 μl (0.1 μg / μl), blocking DNA
(When wheat x corn, wheat genomic DNA
) Was incubated at 70 ° C. for 5 minutes and then at 37 ° C. overnight, and the resulting slide glass was washed with 2 × SSC at room temperature in the dark for 10 minutes, and then 0. 1% Triton X
The conditions include washing with 100 × 2 × SSC at room temperature in the dark for 10 minutes, and then with 2 × SSC at room temperature in the dark for 10 minutes.

【0027】ついで、試料における染色体の動態を前記
標識プローブのそれぞれの標識物質に由来するシグナル
を介して観察する〔ステップ(c)という〕。
Next, the dynamics of the chromosome in the sample are observed via the signals derived from the labeling substances of the labeled probe [referred to as step (c)].

【0028】シグナルの検出は、慣用の共焦点レーザ顕
微鏡、蛍光顕微鏡などにより行なわれうる。なお、前記
蛍光顕微鏡は、2次元方向(x軸、y軸)に加え、z軸
方向の画像を得るための装備を有することが望ましく、
かかる装備を有するシステムとしては、例えば、デコン
ボリューション画像システムなどが挙げられる。
The signal can be detected by a conventional confocal laser microscope, fluorescence microscope, or the like. In addition, it is desirable that the fluorescence microscope has equipment for obtaining an image in the z-axis direction in addition to the two-dimensional direction (x-axis, y-axis),
An example of a system having such equipment is a deconvolution image system.

【0029】また、試料全体を、DAPI、PI、ヘキ
スト33258、YOYO1などにより、染色して、対
比染色を行なってもよい。
Further, the whole sample may be stained with DAPI, PI, Hoechst 33258, YOYO1 or the like to carry out counterstaining.

【0030】本発明の染色体解析方法によれば、染色体
の解析に際し、生体に近い状態を維持しているため、分
析対象の雑種の植物個体における染色体の動態を、生体
での形態を保持した状態で解析することができるという
優れた効果を発揮する。
According to the chromosome analysis method of the present invention, when the chromosome is analyzed, the state close to that of the living body is maintained. It has the excellent effect that it can be analyzed with.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例などにより本発明を詳細に説明
するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0032】実施例1 雌親としてのコムギ系統は、パンコムギ品種Chine
se Spring(CS)を用いた。花粉親としての
トウモロコシは、系統919Jを用いた。
Example 1 A wheat line as a female parent was a bread wheat variety, China.
se Spring (CS) was used. Strain 919J was used as corn as a pollen parent.

【0033】除雄したコムギ雌しべにトウモロコシ花粉
を交雑した。交雑24時間後(受精卵の第1分裂が起き
ている)に、固定液〔エタノール:酢酸=3:1(体積
比)〕に、コムギ雌しべを浸漬し、固定した。固定した
コムギ雌しべを、45% 酢酸カーミン染色液中に浸漬
し、一晩以上室温で静置することにより染色した。
Maize pollen was crossed with the emasculated wheat pistil. Twenty-four hours after the crossing (the first division of the fertilized egg has occurred), the wheat pistil was immersed and fixed in a fixing solution [ethanol: acetic acid = 3: 1 (volume ratio)]. The fixed wheat pistil was dyed by immersing it in a 45% carmine acetate stain solution and allowing it to stand overnight at room temperature.

【0034】ついで、実体顕微鏡下で、コムギ雌しべよ
り胚珠を摘出した。さらに、実体顕微鏡下で、胚種内よ
り胚(雑種胚)を、シランコートスライドグラス上に滴
下した45%酢酸中で摘出した。ついで、そのまま、シ
ランコートスライドグラスを乾燥させ、摘出胚とスライ
ドグラスとを付着させた。
Then, the ovules were extracted from the pistil of the wheat under a stereoscopic microscope. Furthermore, under a stereoscopic microscope, embryos (hybrid embryos) were extracted from within the embryo species in 45% acetic acid dropped on silane-coated slide glasses. Then, the silane-coated slide glass was dried as it was, and the extracted embryo and the slide glass were attached.

【0035】雑種胚を付着させたシランコートスライド
グラスを用い、以下のように、ハイブリダイゼーション
を行なった。
Hybridization was carried out as follows using a silane-coated slide glass to which hybrid embryos were attached.

【0036】なお、核単離法により抽出したトウモロコ
シ核DNAを、ULYSIS oregon Gree
n 488(Molecular Probe社製)に
より、直接標識し、プローブとして用いた。すなわち、
核単離法により抽出されたトウモトコシ核DNAを、ソ
ニケータにより400〜200bpに断片化した。得ら
れた断片化核DNAを、ULYSIS Labelin
g System(Molecular Probe社
製)のoregan Green 488により標識し
て、標識プローブDNAを得た。
The maize nuclear DNA extracted by the nuclear isolation method was used as ULYSIS oregon Green.
n 488 (manufactured by Molecular Probe) was directly labeled and used as a probe. That is,
Saccharomyces cerevisiae nuclear DNA extracted by the nuclear isolation method was fragmented into 400 to 200 bp by a sonicator. The obtained fragmented nuclear DNA was used as ULYSIS Labelin.
Labeled with oregan Green 488 of g System (manufactured by Molecular Probe) to obtain a labeled probe DNA.

【0037】スライド1枚あたり(22×22mmカバ
ーガラスを用いた場合)、ハイブリダイゼーション液
〔組成:脱イオンホルムアルデヒド(ロッシュ製)5μ
l、50%硫化デキストラン2μl、20×SSC 1
μl、標識プローブDNA 0.5μl(0.1μg/
μl)、ブロッキングDNA(コムギ×トウモロコシの
ときはコムギのゲノムDNAをソニケートしたもの)〕
10μlを用いた。なお、前記ハイブリダイゼーショ
ン液の量は、試料の厚み、ハイブリダイゼーションを行
なう面積により、上記の割合になるように適宜変更し、
調製した。
Hybridization solution [composition: deionized formaldehyde (manufactured by Roche) 5 μ per slide (when using a 22 × 22 mm cover glass)]
1, 50% dextran sulfide 2 μl, 20 × SSC 1
μl, labeled probe DNA 0.5 μl (0.1 μg /
μl), blocking DNA (for wheat x corn, genomic DNA of wheat is sonicated)]
10 μl was used. The amount of the hybridization solution is appropriately changed so as to be in the above ratio depending on the thickness of the sample and the area for hybridization,
Prepared.

【0038】調製したハイブリダイゼーション液を、沸
騰水中で10分間インキュベートして、標識プローブD
NAおよびブロッキングDNAのそれぞれを変性させ、
直ちに氷中に投じ10分間冷却することにより、それぞ
れを1本鎖DNAとした。
The prepared hybridization solution was incubated in boiling water for 10 minutes to prepare labeled probe D.
Denature each of NA and blocking DNA,
Immediately, the mixture was poured into ice and cooled for 10 minutes to give single-stranded DNA.

【0039】先に調製したスライドガラスは、70%
脱イオンホルムアルデヒドを含む2×SSC中で、70
℃2.5分間インキュベートした。ついで、インキュベ
ート後のスライドグラスを、−20℃の70%エタノー
ル、−20℃の90%エタノール、−20℃の100%
エタノール中にそれぞれ5分ずつ浸漬し、その後、スラ
イドグラスを室温で風乾した。
The slide glass prepared above is 70%
70 in 2 × SSC with deionized formaldehyde
Incubated at 2.5 ° C for 2.5 minutes. Then, the slide glass after the incubation was treated with 70% ethanol at -20 ° C, 90% ethanol at -20 ° C, and 100% at -20 ° C.
Each was immersed in ethanol for 5 minutes, and then the slide glass was air dried at room temperature.

【0040】ついで、ハイブリダイゼーション液をスラ
イドガラス上に滴下し、カバーガラスで封じたスライド
を70℃で5分間処理した。2×SSC湿室中で、37
℃一晩ハイブリダイゼーションを行なった。
Then, the hybridization solution was dropped on a slide glass, and the slide sealed with a cover glass was treated at 70 ° C. for 5 minutes. 37 in 2 × SSC wet chamber
Hybridization was performed overnight at ℃.

【0041】ハイブリダイゼーション後、スライドグラ
スから、カバーガラスをはずし、スライドグラスを、2
×SSCにより、室温暗黒下で10分洗浄し、ついで
0.1% Triton X 100を含む2×SSC
により、室温暗黒下で10分洗浄し、その後、2×SS
C室温暗黒下で10分により洗浄した。
After the hybridization, the cover glass was removed from the slide glass, and the slide glass was replaced with 2.
X SSC, wash at room temperature in the dark for 10 minutes, then 2 x SSC containing 0.1% Triton X 100
At room temperature in the dark for 10 minutes, then 2 x SS
C Wash at room temperature in the dark for 10 minutes.

【0042】なお、スライドグラスについて、1ng/
μlのプロピジウムヨーダイド(PI)を含むベクタシ
ールド〔商品名:Vectashield 、ベクタ(Vecta)
社製〕により、対比染色を行なった。
Regarding the slide glass, 1 ng /
Vector shield containing μl of propidium iodide (PI) [trade name: Vectashield, Vector (Vecta)
Manufactured by the company).

【0043】画像は、BioRad社の共焦点レーザ顕
微鏡MRC1024およびLaserSharp Ve
r.2.1Aにより得た。
Images are from BioRad confocal laser microscope MRC1024 and LaserSharp Ve.
r. Obtained by 2.1A.

【0044】図1に示すように、交雑後48時間の雑種
胚では、すでにトウモロコシ染色体は、小核として脱落
しており、コムギ核内にトウモロコシ染色体は存在して
いないことがわかった。
As shown in FIG. 1, it was found that in the hybrid embryo 48 hours after the crossing, the corn chromosome had already dropped out as a micronucleus, and the corn chromosome did not exist in the wheat nucleus.

【0045】また、交雑後24時間の雑種胚で、交雑後
の1回目の分裂中期から分裂後期にかけてのトウモロコ
シ染色体の動態を明瞭に観察することができた。トウモ
ロコシ染色体は、中期における赤道板への整列がコムギ
染色体に比べて遅れていることが観察された。さらに、
トウモロコシ染色体は分裂後期での両極への分配が遅れ
ており、トウモロコシ染色体の分配が不完全であった。
In the hybrid embryos 24 hours after the crossing, it was possible to clearly observe the dynamics of the maize chromosome from the first metaphase to the late division after the crossing. The maize chromosome was observed to be delayed in alignment with the equatorial plate in the middle stage as compared with the wheat chromosome. further,
The distribution of maize chromosomes to the two poles was delayed at the late stage of division, and the maize chromosome distribution was incomplete.

【0046】この分裂過程での染色体配置の遅延がトウ
モロコシ染色体の脱落を招くものと推察された。
It was speculated that the delay in the chromosome arrangement during this division process causes the loss of the maize chromosome.

【0047】さらに、図1〜図4に、各分裂段階におけ
る動態を詳細に示す。なお、かかる図は参考用写真とし
て、別途提出する。
Further, FIGS. 1 to 4 show the kinetics at each division stage in detail. This figure will be submitted separately as a reference photograph.

【0048】図1のパネルAに示すように、交雑後1回
目の分裂中期において、コムギ側の染色体(赤色の蛍
光)が、赤道板に整列していることがわかった。一方、
トウモロコシ染色体(黄色の蛍光)は、完全に整列して
いないことがわかった。また、10本のトウモロコシ染
色体(黄色の蛍光)が観察された。
As shown in panel A of FIG. 1, it was found that the chromosomes on the wheat side (red fluorescence) were aligned with the equatorial plate in the first metaphase after the crossing. on the other hand,
The maize chromosome (yellow fluorescence) was found not to be perfectly aligned. In addition, 10 maize chromosomes (yellow fluorescence) were observed.

【0049】図1のパネルB、図2及び図3に示すよう
に、交雑後1回目の分裂後期において、比較的、分裂後
期には、トウモロコシ染色体は、複製され、20本のト
ウモロコシ染色体が確認されるが、パラレルに存在しな
いことがわかった。一方、コムギ側の染色体は、両極に
引っ張られていた。
As shown in panel B of FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, the maize chromosome was replicated relatively late in the meiotic phase of the first post-crossing, and 20 maize chromosomes were confirmed. However, it turns out that they do not exist in parallel. On the other hand, the wheat chromosome was pulled to both poles.

【0050】図4に示すように、交雑後48時間を経て
8細胞期になった初期胚におけるトウモロコシDNA
は、小核としてコムギ核外に存在し、小核を形成し、消
失するものと思われる。
As shown in FIG. 4, maize DNA in the early embryos that became 8-cell stage 48 hours after crossing
Exists outside the wheat nucleus as a micronucleus, and seems to form and disappear.

【0051】以上のように、本発明の染色体解析方法に
より、従来、観察が困難であった植物における雑種胚発
生過程である染色体の動態を調べることができた。
As described above, by the chromosome analysis method of the present invention, it was possible to investigate the dynamics of chromosomes, which are the developmental stages of hybrid embryos in plants, which were difficult to observe in the past.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明の染色体解析方法によれば、従
来、観察が困難であった植物における染色体の動態を調
べることができるという優れた効果を奏する。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the chromosome analysis method of the present invention, there is an excellent effect that it is possible to examine the dynamics of chromosomes in plants which have been difficult to observe in the past.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、コムギ×トウモロコシ雑種胚における
トウモロコシ染色体を検出した結果を示す図である。図
中、パネルAは、交雑後1回目の分裂中期の雑種胚を示
し、パネルBは、交雑後1回目の分裂後期の雑種胚を示
す。図中、トウモロコシ染色体が濃く染色されている。
スケールバーは、10μmを示す。
FIG. 1 is a diagram showing a result of detecting a corn chromosome in a wheat × corn hybrid embryo. In the figure, panel A shows the first metaphase hybrid embryo after the cross, and panel B shows the first metaphase hybrid embryo after the cross. In the figure, the corn chromosome is heavily stained.
The scale bar shows 10 μm.

【図2】図2は、コムギ×トウモロコシ雑種胚につい
て、交雑後1回目の分裂後期における染色体の動態を調
べた結果を示す図である。図中、トウモロコシ染色体が
濃く染色されている。スケールバーは、10μmを示
す。
FIG. 2 is a diagram showing the results of examining the dynamics of chromosomes in the first post-mitotic stage after crossing of wheat × corn hybrid embryos. In the figure, the corn chromosome is heavily stained. The scale bar shows 10 μm.

【図3】図3は、コムギ×トウモロコシ雑種胚につい
て、交雑後1回目の分裂後期(図2よりも時間が経過し
た分裂後期)の染色体の動態を調べた結果を示す図であ
る。スケールバーは、10μmを示す。
[Fig. 3] Fig. 3 is a diagram showing the results of examining the dynamics of chromosomes at the first meiotic stage (later meiotic stage after a lapse of time than in Fig. 2) after the first crossing in a wheat x corn hybrid embryo. The scale bar shows 10 μm.

【図4】図4は、コムギ×トウモロコシ雑種胚につい
て、交雑後48時間経過し、8細胞期になった初期胚に
おける染色体の動態を調べた結果を示す図である。スケ
ールバーは、10μmを示す。
[Fig. 4] Fig. 4 is a diagram showing the results of examining the dynamics of chromosomes in early embryos at the 8-cell stage, 48 hours after crossing, in wheat x corn hybrid embryos. The scale bar shows 10 μm.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 稔 岡山県倉敷市中央2−20−1 岡山大学資 源生物科学研究所内 Fターム(参考) 2B030 CA01 CA24 4B063 QA08 QA11 QQ09 QQ41 QR31 QR56 QR78 QS03 QS34 QX02   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Minoru Murata             2-20-1 Chuo, Kurashiki City, Okayama Prefecture Okayama University             Institute of Genome Science F-term (reference) 2B030 CA01 CA24                 4B063 QA08 QA11 QQ09 QQ41 QR31                       QR56 QR78 QS03 QS34 QX02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)分析対象の雑種の植物個体由来の
試料と、該試料中の核酸を固定しうる化合物を含有した
溶液とを接触させることにより、該試料を固定して、固
定試料を得るステップ、(b)前記ステップ(a)で得
られた固定試料内に、該雑種の植物個体にゲノムを提供
していることが疑われる分析種由来の核酸を標識物質に
より標識して得られた標識プローブが浸透されうる条件
下、かつ、該標識プローブと、該試料中に存在する核酸
であって、該プローブの配列に相補的な配列を有する核
酸とが特異的にアニーリングするに適した条件下に、前
記標識プローブと前記ステップ(a)で得られた固定試
料とのハイブリダイゼーションを行なうステップ、及び
(c)試料における染色体の動態を前記標識プローブの
それぞれの標識物質に由来するシグナルを介して観察す
るステップを含む、染色体解析方法。
1. A fixed sample, which comprises: (a) contacting a sample derived from a hybrid plant individual to be analyzed with a solution containing a compound capable of fixing a nucleic acid in the sample, thereby fixing the sample. And (b) in the fixed sample obtained in step (a), a nucleic acid derived from an analyte suspected of providing a genome to the hybrid plant individual is labeled with a labeling substance. Suitable for allowing the labeled probe to permeate, and specifically annealing the labeled probe and the nucleic acid present in the sample, which has a sequence complementary to the sequence of the probe. Under the conditions described above, the step of hybridizing the labeled probe with the fixed sample obtained in the step (a), and (c) the kinetics of the chromosome in the sample A method for chromosomal analysis, which comprises the step of observing via a signal derived from.
【請求項2】 分析対象の雑種の植物個体由来の試料
が、雑種胚である、請求項1記載の染色体解析方法。
2. The method for chromosome analysis according to claim 1, wherein the sample derived from the individual plant of the hybrid to be analyzed is a hybrid embryo.
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