- 相關推薦
BAC-FISH技術在植物基因組研究中的應用
論文導讀:：本文將主要討論BAC-FISH技術的原理。比較作圖研究。功能基因定位。
關鍵詞：BAC-FISH，染色體核型分析，比較作圖，基因定位
原位雜交技術是一項利用標記的DNA或者RNA探針直接在染色體、細胞或組織水平定位特定靶核酸序列的分子細胞遺傳學技術。它的產(chǎn)生標志著傳統(tǒng)的細胞遺傳學技術向現(xiàn)代分子遺傳學技術的轉變。原位雜交技術自從產(chǎn)生以來，得到了長足的發(fā)展。從放射性標記到熒光標記；從單探針到多探針；染色體的制備也從傳統(tǒng)的中期染色體、粗線期染色體，再到DNA纖維，原位雜交技術在其檢測的精確度和靈敏度上得到了極大地提高。但是，由于受到信號檢測能力的限制，傳統(tǒng)原位雜交技術中運用最多的還是5S和45S rDNA、端粒以及著絲粒等區(qū)域的串聯(lián)重復序列，單拷貝或低拷貝小片段在原位雜交中很難檢測到。
細菌人工染色體熒光原位雜交(BAC-FISH) 是以細菌人工染色體(BAC) 克隆作為探針進行的染色體原位雜交，由于克隆的外源片段一般為100 kb以上，其探針與靶DNA序列相遇的機會大，雜交信號檢出率大大提高。因此，它較單拷貝或低拷貝小片段DNA序列雜交更為容易，而且準確可靠，從根本上克服了過去單拷貝DNA雜交的困難，大大促進植物尤其是二倍體物種基因組的研究，現(xiàn)已成為植物核型分析、基因定位及物理圖譜構建等分子細胞遺傳學研究的有力工具。本文將主要討論BAC-FISH技術的原理，在植物基因研究中取得的重要成果以及新的發(fā)展方向。
1 BAC-FISH技術的原理和優(yōu)勢
BAC-FISH中應用的BAC探針主要有兩種。第一種是含有染色體特異的散布式重復序列的BAC片段。以一個或多個這樣的BAC片段作為探針，其信號能夠覆蓋整條染色體，所以該方法又稱之為染色體涂染（chromosome painting）[1]。染色體涂染技術最早來自于哺乳動物細胞遺傳學研究，由Pinkel 等人建立，并用于檢測人類21號染色體的三體細胞[2]。目前在哺乳動物、鳥類及爬行動物染色體的研究中應用十分廣泛。染色體特異的散布式重復序列是哺乳動物基因組的一大特點，通過流式細胞儀或顯微切割技術獲得含有染色體專一性重復序列的BAC片段，以這些BAC作為探針能夠在細胞核中鑒定出不同的染色體。探針中含有的少量共有序列，可以在雜交前或雜交時通過加入過量的基因組DNA封阻掉。與動物基因組不同，植物中的散布式重復序列往往分布于整個基因組的不同染色體上[3, 4]。這些序列在雜交過程中很難被封阻，從而使得染色體涂色染技術在植物中很難實現(xiàn)[5, 6]，目前僅在擬南芥及其近緣源物種中得到成功應用[7, 8]。
BAC-FISH中使用的另一種探針是，含有單拷貝序列的染色體特異性BAC。利用分布于同一染色體上的一個或者多個含有單拷貝序列的BAC片段對染色體進行雜交。通過雜交信號在染色體上的分布進行染色體識別，以及結構和變異的研究[9]。盡管這些探針的信號不能覆蓋整條染色體，但是包含其中任何一個探針的染色體重組都是能夠被檢測到的，片段丟失和重復也能夠通過信號數(shù)量的變化檢測到。這種染色體特異的單拷貝BAC片段是BAC-FISH技術在植物中使用的主要探針類型。利用該技術，已經(jīng)在植物中揭示了許多重要的染色體進化事件，包括首次在植物中檢測到的著絲粒重排事件[10]。在使用BAC制備探針的過程中，含有著絲粒等染色體共有重復序列區(qū)域的BAC必須去除掉，因為它們會在多個不同的染色體上產(chǎn)生雜交信號。此外，在雜交過程中，該基因組的Cot-1 DNA也往往被用作封阻對基因組DNA進行競爭性雜交。Cot-1 DNA僅僅含有高度和中度重復序列，在雜交過程中可以有效封阻掉探針中的重復序列，從而避免探針中重復序列與染色體產(chǎn)生非特異性雜交。
與其它的原位雜交探針相比，染色體專一性BAC探針具有以下優(yōu)勢。首先，針對每一條染色體的探針都是特異的，這樣就極大地提高了鑒定的準確性。其次，該技術對染色體制備的要求不高，可以檢測幾乎所有分裂周期中的染色體，甚至染色體片段[9]。在染色體較小的情況下，多個雜交信號往往會互相干擾甚至重疊，而BAC-FISH技術對每一條染色體的探針都是專一性的，不依賴與雜交信號在染色體上的分布模式，所以該技術尤其適合用于小染色體植物[9, 11-17]。
2 BAC-FISH在植物染色體研究中的應用
2.1染色體識別及核型研究
染色體的正確識別是進行細胞遺傳學研究的基礎。基于FISH的染色體識別技術，不依賴于染色體的凝縮程度或者臂比的測量，可以在細胞分裂的所有時期將染色體鑒定出來，從而可以研究整個細胞周期中，染色體的行為以及在細胞核中的空間分布[18, 19]。核型研究中運用最多的是5S和45S rDNA、端粒以及著絲粒等區(qū)域的串聯(lián)重復序列[9, 20-23]。這些重復序列在基因組內(nèi)往往會有多個雜交位點，根據(jù)這些信號位點在不同染色體上的分布模式，我們可以區(qū)分開同一細胞核中不同的染色體[24, 25, 26]。利用重復序列探針鑒定染色體存在的一個問題是，雜交信號在同一個物種的不同個體間會存在差異，從而會影響我們從不同個體中識別出相同的染色體。此外，局限于雜交位點以及探針種類的限制，特別是當不同的染色體表現(xiàn)出相近的雜交模式時，這種方法就難以對非同源染色體進行準確的區(qū)分[9]。
BAC-FISH技術利用染色體專一性BAC片段作為探針，探針信號在染色體上的分布是唯一的，從而可以避免傳統(tǒng)原位雜交技術在染色體識別上的困難。BAC-FISH技術首先在水稻、擬南芥等模式植物中取得了成功，目前已經(jīng)成功地應用到了許多植物染色體鑒定與核型分析的研究中。在水稻中，單個的BAC序列早在1995年就被成功定位到了相應的染色體上[27]。隨后，Cheng等人利用24個染色體臂專一性的BAC克隆，成功地區(qū)分出了水稻的12對染色體上，并結合已有的著絲粒探針，建立起了一個標準的水稻染色體核型[28]。這些探針還被成功應用到了同屬的其它野生稻物種中，說明染色體專一性BAC片段在近緣物種中具有較強的通用性[17]。除此之外，BAC-FISH技術也被成功地用于其它玉米、高粱、小麥等禾本科植物的染色體的鑒定與核型研究中[15, 29-31] [4, 32]。
擬南芥基因組較小，含有的散布式重復序列相對較少，因此它是目前唯一一種成功應用染色體涂染技術的植物。Lysak等人將139個BAC序列混合作為探針，成功地標記出了4號染色體的全部區(qū)域。這些探針在能在減數(shù)分裂的所有時期識別出4號染色體或者其分布區(qū)域[7]。利用多色熒光原位雜交技術，他們進一步鑒定出了擬南芥的所有5對染色體[8, 33]。
隨著越來越多的植物BAC序列文庫的構建，大量的BAC片段被定位到同一條染色體上，從而構建出越來越詳細的染色體核型[34-36]。減數(shù)分裂粗線期染色體通常是有絲分裂中期染色體的10-20倍，適用于高分辨率的BAC-FISH作圖，能夠清晰地顯示染色體的形態(tài)、結構以及探針的位置[37, 38]。Iovene等人將30個在遺傳圖譜上定位的BAC片段成功雜交到了馬鈴薯粗線期的6號染色體[35]。FISH的結果清晰地顯示了著絲粒及近著絲粒的異染色質(zhì)區(qū)的位置。最近，Tang等人通過多色熒光原位雜交技術，將60個在RFLP遺傳圖譜上定位的BAC片段作為探針，成功地在粗線期鑒定出了馬鈴薯的全部12對染色體[39]。平均每條染色體分布有5個BAC片段，這些探針主要分布于染色體的常染色質(zhì)區(qū)，與它們在遺傳圖譜上相對應的位置。通過建立這樣一個基因組范圍的細胞遺傳學圖譜，得到了一個詳細可靠的馬鈴薯粗線期染色體核型，并將遺傳圖譜和物理圖譜信息結合到了一起。
棉屬多倍體植物，由于大量重復序列的存在使得篩選到合適的BAC片度較為困難。此外，棉花染色體較小而多，細胞質(zhì)濃厚且容易覆蓋在染色體上，因而難以獲得易于進行原位雜交的染色體制片。研究人員通過選擇棉花分子遺傳圖譜中高重組區(qū)的微衛(wèi)星位點(simple sequence repeats，SSR) 標記的策略，篩選到不含或含有少量重復序列的細菌人工染色體(BAC) 克隆；同時，在通用FISH 技術程序基礎上，通過改進發(fā)生根、變性、洗脫條件等步驟, 構建出適合于棉花的BAC-FISH 技術，簡化了操作流程的同時，獲得穩(wěn)定的雜交結果及較高的檢出率；并通過將一隨機獲得的BAC 進行染色體的物理定位，進一步引入雙探針、雙色及重復雜交技術，成功地將BAC-FISH技術引入到棉屬植物染色體研究中[40]。通過該技術他們首先篩選到7個可以用于BAC-FISH的探針，并成功地鑒定出了多倍體中相應的染色體[41]。通過進一步篩選，成功地鑒定出了四倍體棉花全部的26對染色體[42]。這些BAC探針可以準確地將每條染色體對應到相應的連鎖群。比較這26個BAC片段在染上的位置，發(fā)現(xiàn)他們都位于染色體的末端或近末端。由于這些BAC片段與遺傳連鎖圖譜上的標記相對應，所以說明棉屬植物的染色體交換主要發(fā)生在染色體末端區(qū)域。通過將于遺傳圖譜相對應的BAC片段在染色體上的定位，將有助于我們評估遺傳圖譜標記對染色體的覆蓋程度，從而推動棉屬植物的基因組研究。
2.2比較作圖研究
在水稻和玉米中的研究發(fā)現(xiàn)，基因序列以及排列順序在近源物種中是相對保守的，所以富含基因區(qū)的BAC探針在近源緣物種中具有較好的通用性[17, 43]。將這些BAC片段在近緣物種中進行雜交，比較雜交信號的分布，即比較作圖技術，可以廣泛應用于近緣物種染色體的共線性分析，以及結構變異，從而為研究染色體的進化提供了便利[1]。Lysak等人利用擬南芥染色體專一性探針，對近緣的多個蕓薹屬物種染色體進行雜交，通過比較這些探針在不同物種染色體上的分布，揭示了在這些物種進化歷史上發(fā)生的一系列基因組加倍和染色體結構變異事件[8, 44]。
在茄屬植物中，BAC-FISH首先被應用到了馬鈴薯6號染色體與其它茄屬植物染色體的比較中[35, 45]。通過比較30個來自于馬鈴薯6號染色體的BAC雜交信號在西紅柿6號染色體上的分布, 發(fā)現(xiàn)這些BAC片段在兩個物種的6號染色體上是完全共線性分布的,但是異染色質(zhì)的分布模式有很大的不同。同時通過比較雜交信號的排列順序，還發(fā)現(xiàn)在6號染色體短臂的常染色質(zhì)區(qū)存在一個倒位片段。該倒位片段是以前基于遺傳圖譜比較所沒有發(fā)現(xiàn)的，這說明相對于傳統(tǒng)的遺傳學圖譜，高密度的細胞遺傳學圖譜具有極強的檢測染色體變異的能力。同樣，利用BAC-FISH技術，通過比較比較馬鈴薯和西紅柿的5號，也發(fā)現(xiàn)了同臂內(nèi)的倒位[46]。Lou等人進一步將其中的13個BAC片段雜交到了茄屬的其他物種中[47]。利用這些標記，他們對包括馬鈴薯、西紅柿、茄子等在內(nèi)的7個茄屬物種的6號染色體結構進行了分析，研究了6號染色體在茄屬植物中的進化。結果顯示，6號染色體在這些植物間具有相似的形態(tài)，近著絲粒的異染色質(zhì)區(qū)在所有物種中都有發(fā)現(xiàn)。這13個克隆在Solanum caripense， S. melongea，馬鈴薯，以及另外兩個野生馬鈴薯物種中是完全共線性分布的，并且定位在了非常相似的位置。但是在S. etuberosum 中發(fā)現(xiàn)了一個包含整個近著絲粒異染色質(zhì)區(qū)在內(nèi)的巨大倒位片段，分布于該區(qū)域的4個BAC片段的排列順序與其余6個物種是完全顛倒的。通過臨近區(qū)域其它幾個BAC的位置，確定了導致該倒位的斷裂點，位于兩個BAC片段之間，該長度大約為6號染色體的1%。這是首次在茄屬植物中發(fā)現(xiàn)染色體臂間倒位事件。該研究通過在不同物種中比較BAC-FISH作圖的結果，還首次建立了一個茄屬植物6號染色體的祖先核型。
由于棉花減數(shù)分裂粗線期染色體較難獲得，并且大量的染色體進一步增加了高質(zhì)量粗線期染色體制片的難度[48]。所以以前對棉屬植物染色體的研究主要集中在有絲分裂或減數(shù)分裂的中期染色體上[41, 42, 49-52]。通過進一步改進染色體制備技術，利用高濃度長時間的果膠酶和熱處理來分散細胞，Wang等人在棉花中制備出高質(zhì)量的粗線期染色體制片，并成功應用到了棉花BAC-FISH的研究中，進一步提高了BAC-FISH在棉屬植物染色體研究中的分辨率和靈敏度[53]。利用該技術，它們對棉屬多倍體A和D基因組的12號染色體結構進行了研究[54]。32個被SSR標記定位到遺傳圖譜上BAC片段，通過原位雜交的方法成功定位到了12號染色體上。綜合分析這些BAC片段的遺傳距離和物理距離發(fā)現(xiàn)，大部分標記在A和D基因組的12號染色體上是共線性分布的，但是這兩對染色體在基因組組成、結構和大小上有著明顯的差別。這種差異在染色體上是不均勻分布的，在末端區(qū)域差異較小，差異最大的區(qū)域存在于長臂近著絲粒的區(qū)域。這種基因組的差異主要源于染色體在不同區(qū)域不均衡的擴張和收縮。這些結果對研究棉屬多倍體基因組進化起了很好的指導作用，并為以后的全基因組測序奠定了基礎。
BAC-FISH在其他植物比較作圖中的研究包括，利用來自高粱9號染色體的32個BAC片段分別對高粱和玉米染色體進行雜交，結果發(fā)現(xiàn)幾乎所有的標記在兩個物種的基因組中都是共線性分布的，但是信號之間的相對位置有些差異，這說明玉米9號染色體的一些區(qū)域發(fā)生了不均等的擴張[55]。在葫蘆科植物染色體比較作圖中的研究，首次發(fā)現(xiàn)了植物中的著絲粒重排現(xiàn)象[10]。該研究結果顯示，葫蘆科植物著絲粒的活性與其近著絲粒區(qū)域的異染色質(zhì)緊密相關，著絲粒的激活與休眠都伴隨著其附近區(qū)域異染色質(zhì)的大量獲得和丟失。比較染色體作圖為我們提供了一條研究相關物種中染色體共線性、重排的新方法，該方法不依賴于作圖群體，并且能揭示出染色體重排事件的物理特征，如異位、倒位等[35,44-45]。隨著越來越多的BAC文庫的建立，基于BAC-FISH的比較染色體作圖研究將越來越廣泛。
2.3功能基因定位
原位雜交技術對探針的長度具有一定的要求。雖然有報道成功檢測到1-3kb的單拷貝片段，但是其結果往往很不穩(wěn)定，甚至難以重復[9, 56-60]。用傳統(tǒng)的原位雜交方法，單拷貝的基因片段很難觀察到雜交信號。BAC中的插入片段較長，很容易與靶DNA結合，因此可以利用目的基因所在BAC片段，方便地將其定位到染色體上。從1995年，Jiang等人[27]運用BAC-FISH技術首次將Xa-21定位到染色體上以來，一系列的功能基因被成功地定位到了染色體上[42, 46, 61-68]。
在一些沒有全基因組序列的物種中，利用BAC-FISH技術定位基因顯得尤為重要。例如馬鈴薯的5號染色體上存在一個遺傳上的熱點地區(qū)，該區(qū)域存在一系列對不同病原體具有抗性的基因，通過遺傳作圖發(fā)現(xiàn)這些基因位于兩個遺傳作圖標記間3 cM大小的區(qū)域，但是該區(qū)域在染色體上的位置及長度始終不清楚。為了精確定位該區(qū)域在染色體上的位置，研究人員從馬鈴薯的BAC庫中，選擇與該區(qū)域相關的5個BAC片段作為探針，對馬鈴薯和西紅柿的5號染色體進行原位雜交。將該區(qū)域定位到了5號染色體長臂的中間區(qū)域，在兩個物種中。同過測量信號間的距離，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的長度在馬鈴薯和茄子中分別為0.85和1.2 Mb[46]。利用BAC-FISH的方法，研究人員還將棉花的乙烯反應原件結合因子（ethyleneresponsive element-binding factor）定位到了A基因組的7號染色體上[42]。
將BAC-FISH與其他的細胞遺傳學材料結合，例如DNA纖維[56]，機械伸展的染色體[9]，能精確定位相鄰的BAC片段在染色體上的排列順序，從而進一步提高基因定位的精確度[66, 67, 69-74]。例如，Tomita等人利用5個BAC片段作為探針，結合Fiber-FISH技術，將抗煙草花葉病毒基因（tobamovirus resistance gene L3）定位到辣椒的11號染色體大約400kb的區(qū)域，同時發(fā)現(xiàn)這些BAC間的空白區(qū)域大約為30Kb[67]。
3 BAC-FISH技術的發(fā)展及展望
DNA測序技術的快速發(fā)展，使得植物全基因組測序成為可能。但是幾乎所有現(xiàn)行的基因組測序技術都會留下一些未能測通的空白區(qū)域，BAC-FISH技術能對這些空白區(qū)域的大小及在染色體上的位置準確判斷，從而為制定相應的補全策略提供指導[75, 76]。此外，對于一些特殊的基因組區(qū)域，F(xiàn)ISH技術仍然是確定其序列，并在染色體上精確定位的唯一方法。例如，含有高度重復序列的著絲粒、端粒等區(qū)域，這些區(qū)域含有大量串聯(lián)重復序列，很難被測通。以這些含有這些重復序列的BAC片段為探針，結合Fiber-FISH等技術能夠幫助我們確定這些重復序列的拷貝和相對位置[9]。
傳統(tǒng)的FISH技術只是把DNA序列定位到染色體上，但是許多生物學問題不能由這樣的簡單的定位信息來解釋。將FISH技術與蛋白質(zhì)免疫雜交相結合所產(chǎn)生的免疫-原位雜交技術，可以將特定的DNA段與其相互作用的蛋白同時定位到染色體上，為我們提供更多的生物學信息[77-82]。這種技術已經(jīng)被成功用與研究組蛋白修飾與特定的基因組區(qū)域的關系[77-79, 81]，以及著絲粒特異性蛋白與特定重復序列間的關系[80, 82, 83]。將免疫-原位雜交技術與染色體伸展技術相結合，還可以進一`步提高了DNA與蛋白相互作用研究的準確度以及精確性[71, 72, 84]。利用該技術，研究人員將小麥和擬南芥的染色體同時標記上組蛋白CENH3的抗體和著絲粒重復序列探針，從而揭示了著絲粒單元的排列順序，以及它們與相關蛋白的相互關系[72, 84]。
由于原位雜交中信號的強弱與染色體的狀態(tài)緊密相關，結構松散的染色體區(qū)域能夠更好地與探針結合，從而產(chǎn)生強的信號；反之，染色體凝縮的區(qū)域與探針很難結合，產(chǎn)生的信號就很弱。因此，雜交信號的強弱可以成為判斷染色體狀態(tài)的一項重要指標。這在研究染色體結構與基因表達、調(diào)控的關系中特別重要[85, 86]。最近，研究人員將BAC-FISH與三維空間的原位雜交技術相結合，研究了根表皮發(fā)育過程中，染色體結構與基因表達以及細胞分化的關系，結果顯示在轉錄因子GL2附近區(qū)域染色體的狀態(tài)與細胞的分化緊密相關[87]。
利用BAC-FISH技術，以特定染色體專一性的BAC片段為探針，還可以研究染色體的行為。研究人員對玉米B染色體在花粉有絲分裂中的行為進行了研究。利用B染色體專一性探針，對B染色體在不同細胞周期中位置和狀態(tài)進行研究，結果顯示在花粉細胞第一次有絲分裂時，B染色體的大多數(shù)能正常分離，但是在第二次有絲分裂時，大多數(shù)不能正常分離[88-91]。BAC-FISH技術的進一步發(fā)展為我們了解染色體的細微機構，以及染色體行為提供了一個強有力的手段。隨著越來越多的基因組被測序，對于染色體結構和行為的研究將有助于我們更好地了解這些植物基因組的功能。
參考文獻
[1]Wienberg J,Stanyon R,Nash W G,Obrien P C M,Yang F,Obrien S J,FergusonSmith MA.Conservation of human vs. feline genome organization revealed by reciprocalchromosome painting[J]. Cytogenet Cell Genet,1997,77(3-4):211-217.
[2]Pinkel D,Landegent J,Collins C,Fuscoe J,Segraves R,Lucas J,Gray J. Fluorescenceinsitu hybridization with human chromaosome-specific libraries-detection oftrisomy-21 and translocation of chromosome-4[J].PNAS,1988,85(23):9138-9142.
[3]Kejnovsky E,Hobza R,Cermak T,Kubat Z,Vyskot B.The role of repetitive DNA instructure and evolution of sex chromosomes inplants[J].Heredity,2009,102(6):533-541.
[4]Zhang P,Li W L,Friebe B,Gill B S.Simultaneous painting of three genomes inhexaploid wheat by BAC-FISH[J]. Genome,2004,47(5):979-987.
[5]Fuchs J,Houben A,Brandes A,Schubert I.Chromosome painting in plants - Afeasible technique?[J].Chromosoma,1996,104(5):315-320.
[6]Schubert I,Fransz P F,Fuchs J,de Jong J H.Chromosome painting inplants[J].Methods Cell Sci,2001,23(1-3):57-69.
[7]Lysak M A,Fransz P F,Ali H B M,Schubert I.Chromosome painting in Arabidopsisthaliana[J].Plant J,2001,28(6):689-697.
[8]Lysak M A,Pecinka A,Schubert I.Recent progress in chromosome painting ofArabidopsis and related species[J].Chromosome Res,2003,11(3):195-204.
[9]Jiang J M,Gill B S.Current status and the future of fluorescence in situhybridization (FISH) in plant genome research[J].Genome,2006,49(9):1057-1068.
[10]Han Y H,Zhang Z H,Liu C X,Liu J H,Huang S W,Jiang J M,Jin W W.Centromererepositioning in cucurbit species: Implication of the genomic impact fromcentromere activation and inactivation[J].PNAS,2009,106(35):14937-14941.
[11]Dong F,Tek A L,Frasca A B L,McGrath J M,Wielgus S M,Helgeson J P,JiangJ.Development and characterization of potato-Solanum brevidens chromosomaladdition/substitution lines[J].Cytogenet Genome Res,2005,109(1-3):368-372.
[12]Dong F,Song J,Naess S K,Helgeson J P,Gebhardt C,Jiang J.Development andapplications of a set of chromosome-specific cytogenetic DNA markers in potato[J].TheorAppl Genet,2000,101(7):1001-1007.
[13]Dong F G,McGrath J M,Helgeson J P,Jiang J M.The genetic identity of alienchromosomes in potato breeding lines revealed by sequential GISH and FISHanalyses using chromosome-specific cytogenetic DNA markers[J].Genome,2001,44(4):729-734.
[14]Cheng Z K,Presting G G,Buell C R,Wing R A,Jiang J M.High-resolution pachytenechromosome mapping of bacterial artificial chromosomes anchored by geneticmarkers reveals the centromere location and the distribution of geneticrecombination along chromosome 10 of rice[J].Genetics,2001,157(4):1749-1757.
[15]Kim J S,Childs K L,Islam-Faridi M N,Menz M A,Klein R R,Klein P E,Price HJ,Mullet J E,Stelly D M.Integrated karyotyping of sorghum by in situhybridization of landed BACs[J].Genome,2002,45(2):402-412.
[16]Tek A L,Stevenson W R,Helgeson J P,Jiang J.Transfer of tuber soft rot and earlyblight resistances from Solanum brevidens into cultivated potato[J].Theor ApplGenet,2004,109(2):249-254.
[17]Tang X M,Bao W D,Zhang W L,Cheng Z K.Identification of chromosomes frommultiple rice genomes using a universal molecular cytogenetic markersystem[J].J Integr Plant Biol,2007,49(6):953-960.
[18]Gill B S,Friebe B.Plant cytogenetics at the dawn of the 21st century[J].CurrOpin Plant Biol,1998,1(2):109-115.
[19]John H A,Birnstie.Ml,Jones K W.RNA-DNA hybrids at cytologicallevel[J].Nature,1969,223(5206):582.
[20]盧軍，李樂玉，朱利泉，王小佳.熒光原位雜交技術的研究進展及其在染色體識別應用中的展望[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,2008(36):3.
[21]向素瓊，汪衛(wèi)星，梁國魯.45SrDNA在不同倍性沙田柚染色體上的熒光原位雜交分析[J].園藝學報,2007,34(1):75-80.
[22]向素瓊，汪衛(wèi)星，梁國魯.紅江橙天然多倍體的45SrDNA熒光原位雜交分析[J].園藝學報,2007,34(1):75-80.
[23]孫瑞芬，高安.<植物染色體分帶及其熒光原位雜交技術研究進展[J].生物技術通報,2010,(10):68-75.
[24]Hizume M,Shibata F,Matsusaki Y,Garajova Z.Chromosome identification andcomparative karyotypic analyses of four Pinus species[J].Theor ApplGenet,2002,105(4):491-497.
[25]Koornneef M,Fransz P,de Jong H.Cytogenetic tools for Arabidopsisthaliana[J].Chromosome Res,2003,11(3):183-194.
[26]Vischi M,Jurman I,Bianchi G,Morgante M.Karyotype of norway spruce by multicolorFISH[J].Theor Appl Genet,2003,107(4):591-597.
[27]Jiang J M,Gill B S,Wang G L,Ronald P C,Ward D C. Metaphase and interphasefluorescence in-situ hybridization mapping of the rice genome with bacterialartificial artificial chromosome[J].PNAS,1995,92(10):4487-4491 (in English).
[28]Cheng Z K,Buell C R,Wing R A,Gu M H,Jiang J M.Toward a cytologicalcharacterization of the rice genome[J].Genome Res,2001,11(12):2133-2141.
[29]Kim J S,Islam-Faridi M N,Klein P E,Stelly D M,Price H J,Klein R R,Mullet JE.Comprehensive molecular cytogenetic analysis of sorghum genome architecture:Distribution of euchromatin, heterochromatin, genes and recombination incomparison to rice[J].Genetics,2005,171(4):1963-1976.
[30]Kim J S,Klein P E,Klein R R,Price H J,Mullet J E,Stelly D M.Molecularcytogenetic maps of sorghum linkage groups 2 and8[J].Genetics,2005,169(2):955-965.
[31]Koumbaris G L,Bass H W.A new single-locus cytogenetic mapping system for maize(Zea mays L.): overcoming FISH detection limits with marker-selected sorghum(S-propinquum L.) BAC clones[J].Plant J,2003,35(5):647-659.
[32]Lengerova M,Kejnovsky E,Hobza R,Macas J,Grant S R,Vyskot B.Multicolor FISHmapping of the dioecious model plant, Silene latifolia[J].Theor ApplGenet,2004,108(7):1193-1199.
[33]Pecinka A,Schubert V,Meister A,Kreth G,Klatte M,Lysak M A,Fuchs J,SchubertI.Chromosome territory arrangement and homologous pairing in nuclei ofArabidopsis thaliana are predominantly random except for NOR-bearingchromosomes[J].Chromosoma,2004,113(5):258-269.
[34]Xiong Z,Kim J S,Pires J C.Integration of Genetic, Physical, and CytogeneticMaps for Brassica rapa Chromosome A7[J].Cytogenet GenomeRes,2010,129(1-3):190-198.
[35]Iovene M,Wielgus S M,Simon P W,Buell C R,Jiang J M.Chromatin Structure andPhysical Mapping of Chromosome 6 of Potato and Comparative Analyses WithTomato[J].Genetics,2008,180(3):1307-1317.
[36]Fonseca A,Ferreira J,dos Santos T R B,Mosiolek M,Bellucci E,Kami J,GeptsP,Geffroy V,Schweizer D,dos Santos K G B,Pedrosa-Harand A.Cytogenetic map ofcommon bean (Phaseolus vulgaris L.)[J].Chromosome Res,2010,18(4):487-502.
[37]de Jong J H,Fransz P,Zabel P.High resolution FISH in plants - techniques andapplications[J].Trends Plant Sci,1999,4(7):258-263.
[38]Fransz P,Armstrong S,Alonso-Blanco C,Fischer T C,Torres-Ruiz R A,JonesG.Cytogenetics for the model system Arabidopsis thaliana[J].PlantJ,1998,13(6):867-876.
[39]Tang X,Boer J M,Eck H J,Bachem C,Visser R G F,Jong H.Assignment of geneticlinkage maps to diploid Solanum tuberosum pachytene chromosomes by BAC-FISHtechnology[J].Chromosome Res,2009,17(7):899-915.
[40]王凱，張燕潔，關兵，郭旺珍，張?zhí)煺?棉花細菌人工染色體的熒光原位雜交(BAC-FISH)技術[J].生物技術通報,2007,34(11):1216-1222.
[41]Wang K,Song X L,Han Z G,Guo W Z,Yu J Z,Sun J,Pan J J,Kohel R J,Zhang TZ.Complete assignment of the chromosomes of Gossypium hirsutum L. bytranslocation and fluorescence in situ hybridization mapping[J].Theor ApplGenet,2006,113(1):73-80.
[42]Wang K,Zhang Y J,Guan B,Guo W Z,Zhang T Z.Fluorescence in situ hybridization ofbacterial artificial chromosome in cotton[J].Progress in Biochemistry andBiophysics,2007,34(11):1216-1222.
[43]Lamb J C,Danilova T,Bauer M J,Meyer J M,Holland J J,Jensen M D,Birchler JA.Single-gene detection and karyotyping using small-target fluorescence in situhybridization on maize somatic chromosomes[J].Genetics,2007,175(3):1047-1058.
[44]Lysak M A,Berr A,Pecinka A,Schmidt R,McBreen K,Schubert I.Mechanisms ofchromosome number reduction in Arabidopsis thaliana and related Brassicaceaespecies[J].PNAS,2006,103(13):5224-5229.
[45]Tang X M,Szinay D,Lang C,Ramanna M S,van der Vossen E A G,Datema E,Lankhorst RK,de Boer J,Peters S A,Bachem C,Stiekema W,Visser R G F,de Jong H,Bai YL.Cross-Species Bacterial Artificial Chromosome-Fluorescence in SituHybridization Painting of the Tomato and Potato Chromosome 6 RevealsUndescribed Chromosomal Rearrangements[J].Genetics,2008,180(3):1319-1328.
[46]Achenbach U C,Tang X M,Ballvora A,de Jong H,Gebhardt C.Comparison of thechromosome maps around a resistance hot spot on chromosome 5 of potato andtomato using BAC-FISH painting[J].Genome,2010,53(2):103-110.
[47]Lou Q F,Iovene M,Spooner D M,Buell C R,Jiang J M.Evolution of chromosome 6 ofSolanum species revealed by comparative fluorescence in situ hybridizationmapping[J].Chromosoma,2010,119(4):435-442.
[48]Ji Y F,Zhao X P,Paterson A H,Price H J,Stelly D M.Integrative mapping ofGossypium hirsutum L. by meiotic fluorescent in situ hybridization of atandemly repetitive sequence (B77)[J].Genetics,2007,176(1):115-123.
[49]Hanson R E,IslamFaridi M N,Percival E A,Crane C F,Ji Y F,McKnight T D,Stelly DM,Price H J.Distribution of 5S and 18S-28S rDNA loci in a tetraploid cotton(Gossypium hirsutum L) and its putative diploidancestors[J].Chromosoma,1996,105(1):55-61.
[50]Hanson R E,Zwick M S,Choi S D,Islamfaridi M N,McKnight T D,Wing R A,Price HJ,Stelly D M. Fluorescent in-situ hybridization of a bacterial artificialchromosome [J].Genome,1995,38(4):646-651.
[51]Ji Y F,De Donato M,Crane C F,Raska W A,Islam-Faridi M N,McKnight T D,Price HJ,Stelly D M.New ribosomal RNA gene locations in Gossypium hirsutum mapped bymeiotic FISH[J].Chromosoma,1999,108(3):200-207.
[52]Wang K,Guo W,Zhang T.Development of one set of chromosome-specificmicrosatellite-containing BACs and their physical mapping in Gossypium hirsutumL[J].Theor Appl Genet,2007,115(5):675-682.
[53]Wang K,Yang Z J,Shu C S,Hu J,Lin Q Y,Zhang W P,Guo W Z,Zhang T Z.Higheraxial-resolution and sensitivity pachytene fluorescence in situ hybridizationprotocol in tetraploid cotton[J].Chromosome Res,2009,17(8):1041-1050.
[54]Wang K,Guo W Z,Yang Z J,Hu Y,Zhang W P,Zhou B L,Stelly D M,Chen Z J,Zhang TZ.Structure and size variations between 12A and 12D homoeologous chromosomesbased on high-resolution cytogenetic map in allotetraploid cotton[J].Chromosoma,2010,119(3):255-266.
[55]Amarillo F I E,Bass H W.A Transgenomic Cytogenetic Sorghum (Sorghum propinquum)Bacterial Artificial Chromosome Fluorescence in Situ Hybridization Map of Maize(Zea mays L.) Pachytene Chromosome 9, Evidence for Regions of GenomeHyperexpansion[J].Genetics,2007,177(3):1509-1526.
[56]Fransz P F,Stam M,Montijn B,TenHoopen R,Wiegant J,Kooter J M,Oud O,NanningaN.Detection of single-copy genes and chromosome rearrangements in Petuniahybrida by fluorescence in situ hybridization[J].Plant J,1996,9(5):767-774.
[57]Ohmido N,Akiyama Y,Fukui K.Physical mapping of unique nucleotide sequences onidentified rice chromosomes[J].Plant Mol Biol,1998,38(6):1043-1052.
[58]Desel C,Jung C,Cai D G,Kleine M,Schmidt T.High-resolution mapping of YACs andthe single-copy gene Hs1(pro)-1 on Beta vulgaris chromosomes by multi-colourfluorescence in situ hybridization[J].Plant Mol Biol,2001,45(1):113-122.
[59]Stephens J L,Brown S E,Lapitan N L V,Knudson D L.Physical mapping of barley genesusing an ultrasensitive fluorescence in situ hybridizationtechnique[J].Genome,2004,47(1):179-189.
[60]Wang C J R,Harper L,Cande W Z.High-resolution single-copy gene fluorescence insitu hybridization and its use in the construction of a cytogenetic map ofmaize chromosome 9[J].Plant Cell,2006,18(3):529-544.
[61]Nakamura S,Asakawa S,Ohmido N,Fukui K,Shimizu N,Kawasaki S.Construction of an800-kb contig in the near-centromeric region of the rice blast resistance genePi-ta(2) using a highly representative rice BAC library[J].Mol GenetGenomics,1997,254(6):611-620.
[62]Lapitan N L V,Brown S E,Kennard W,Stephens J L,Knudson D L.FISH physicalmapping with barley BAC clones[J].Plant J,1997,11(1):149-156.
[63]Zwick M S,Islam-Faridi M N,Czeschin D G,Wing R A,Hart G E,Stelly D M,Price HJ.Physical mapping of the liguleless linkage group in Sorghum bicolor usingrice RFLP-selected sorghum BACs[J].Genetics,1998,148(4):1983-1992.
[64]Zhong X B,Bodeau J,Fransz P F,Williamson V M,van Kammen A,de Jong J H,Zabel P.FISHto meiotic pachytene chromosomes of tomato locates the root knot nematoderesistance gene Mi-1 and the acid phosphatase gene Aps-1 near the junction ofeuchromatin and pericentromeric heterochromatin of chromosome arms 6S and 6L,respectively[J].Theor Appl Genet,1999,98(3-4):365-370.
[65]Tor M,Manning K,King G J,Thompson A J,Jones G H,Seymour G B,Armstrong SJ.Genetic analysis and FISH mapping of the Colourless non-ripening locus oftomato[J].Theor Appl Genet,2002,104(2-3):165-170.
[66]Schnabel E,Kulikova O,Penmetsa R V,Bisseling T,Cook D R,Frugoli J.An integratedphysical, genetic and cytogenetic map around the sunn locus of Medicagotruncatula[J].Genome,2003,46(4):665-672.
[67]Tomita R,Murai J,Miura Y,Ishihara H,Liu S,Kubotera Y,Honda A,Hatta R,KurodaT,Hamada H,Sakamoto M,Munemura I,Nunomura O,Ishikawa K,Genda Y,KawasakiS,Suzuki K,Meksem K,Kobayashi K.Fine mapping and DNA fiber FISH analysislocates the tobamovirus resistance gene L 3 of Capsicum chinense in a 400-kbregion of R-like genes cluster embedded in highly repetitive sequences[J].TheorAppl Genet,2008,117(7):1107-1118.
[68]Feng J H,Primomo V,Li Z L,Zhang Y P,Jan C C,Tulsieram L,Xu S S.Physicallocalization and genetic mapping of the fertility restoration gene Rfo incanola (Brassica napus L.)[J].Genome,2009,52(4):401-407.
[69]Stupar R M,Lilly J W,Town C D,Cheng Z,Kaul S,Buell C R,Jiang J M.Complex mtDNAconstitutes an approximate 620-kb ion on Arabidopsis thaliana chromosome2: implication of potential sequencing errors caused by large-unitrepeats[J].PNAS,2001,98(9):5099-5103.
[70]Gindullis F,Desel C,Galasso I,Schmidt T.The large-scale organization of thecentromeric region in Beta species[J].Genome Res,2001,11(2):253-265.
[71]Jin W W,Lamb J C,Vega J M,Dawe R K,Birchler J A,Jiang J.Molecular andfunctional dissection of the maize B chromosome centromere[J].PlantCell,2005,17(5):1412-1423.
[72]Jin W W,Melo J R,Nagaki K,Talbert P B,Henikoff S,Dawe R K,Jiang J M.Maizecentromeres: Organization and functional adaptation in the genetic backgroundof oat[J].Plant Cell,2004,16(3):571-581.
[73]Tek A L,Jiang J M.The centromeric regions of potato chromosomes containmegabase-sized tandem arrays of telomere-similiarsequence[J].Chromosoma,2004,113(2):77-83.
[74]劉光欣吳,胡鳳榮,席夢利,施季森.Fiber-FISH在植物基因組研究中的應用[J].林業(yè)科技開發(fā),2010,23(5):10-13.
[75]Akiyama Y,Conner J A,Goel S,Morishige D T,Mullet J E,Hanna W W,Ozias-AkinsP.High-resolution physical mapping in Pennisetum squamulatum reveals extensivechromosomal heteromorphism of the genomic region associated withapomixis[J].Plant Physiol,2004,134(4):1733-1741.
[76]Goel S,Chen Z B,Akiyama Y,Conner J A,Basu M,Gualtieri G,Hanna W W,Ozias-AkinsP.Comparative physical mapping of the apospory-specific genomic region in twoapomictic grasses: Pennisetum squamulatum and Cenchrusciliaris[J].Genetics,2006,173(1):389-400.
[77]Jasencakova Z,Meister A,Schubert I.Chromatin organization and its relation toreplication and histone acetylation during the cell cycle inbarley[J].Chromosoma,2001,110(2):83-92.
[78]Jasencakova Z,Meister A,Walter J,Turner B M,Schubert I.Histone H4 acetylationof euchromatin and heterochromatin is cell cycle dependent and correlated withreplication rather than with transcription[J].Plant Cell,2000,12(11):2087-2100.
[79]Wako T,Fukuda M,Furushima-Shimogawara R,Belyaev N D,Fukui K.Cellcycle-dependent and lysine residue-specific dynamic changes of histone H4acetylation in barley[J].Plant Mol Biol,2002,49(6):645-653.
[80]Zhong C X,Marshall J B,Topp C,Mroczek R,Kato A,Nagaki K,Birchler J A,Jiang JM,Dawe R K.Centromeric retroelements and satellites interact with maizekinetochore protein CENH3[J].Plant Cell,2002,14(11):2825-2836.
[81]Probst A V,Fagard M,Proux F,Mourrain P,Boutet S,Earley K,Lawrence R J,Pikaard CS,Murfett J,Furner I,Vaucheret H,Scheid O M.Arabidopsis histone deacetylaseHDA6 is required for maintenance of transcriptional gene silencing anddetermines nuclear organization of rDNA repeats[J].PlantCell,2004,16(4):1021-1034.
[82]Lamb J,Kato A,Birchler J.Sequences associated with A chromosome centromeres arepresent throughout the maize B chromosome[J].Chromosoma,2005,113(7):337-349.
[83]Nasuda S,Hudakova S,Schubert I,Houben A,Endo T R.Stable barley chromosomeswithout centromeric repeats[J].PNAS,2005,102(28):9842-9847.
[84]Shibata F,Murata M.Differential localization of the centromere-specificproteins in the major centromeric satellite of Arabidopsis thaliana[J].J CellSci,2004,117(14):2963-2970.
[85]Tessadori F,van Driel R,Fransz P.Cytogenetics as a tool to study gene regulation[J].TrendsPlant Sci,2004,9(3):147-153.
[86]Wegel E,Vallejos R H,Christou P,Stoger E,Shaw P.Large-scale chromatindecondensation induced in a developmentally activated transgene locus[J].J CellSci,2005,118(5):1021-1031.
[87]Costa S,Shaw P.Chromatin organization and cell fate switch respond topositional information in Arabidopsis[J].Nature,2006,439(7075):493-496.
[88]Faure J E,Rusche M L,Thomas A,Keim P,Dumas C,Mogensen H L,Rougier M,ChaboudA.Double fertilization in maize: the two male gametes from a pollen grain havethe ability to fuse with egg cells[J].Plant J,2003,33(6):1051-1062.
[89]Rusche M L,Mogensen H L,Chaboud A,Faure J E,Rougier M,Keim P,Dumas C.Bchromosomes of maize (Zea mays L.) are positioned nonrandomly within spermnuclei[J].Sex Plant Reprod,2001,13(4):231-234.
[90]Rusche M L,Mogensen H L,Shi L,Keim P,Rougier M,Chaboud A,Dumas C.B chromosomebehavior in maize pollen as determined by a molecularprobe[J].Genetics,1997,147(4):1915-1921.
[91]Shi L,Zhu T,Mogensen H L,Keim P.Sperm identification in maize by fluorescencein situ hybridization[J].Plant Cell,1996,8(5):815-821.
【BAC-FISH技術在植物基因組研究中的應用】相關文章：
BIM技術應用07-24
（優(yōu)選）BIM技術應用03-13
微課程在教學中的應用03-12
電信寬帶中的adsl技術介紹04-11
野外實踐在高中地理教學中的應用及對策初探12-18
中芯國際核心技術人員離職12-17
物聯(lián)網(wǎng)應用03-13
研究的作文08-24
課題研究的方法03-13