科技秀|绣球染色体制片技术优化及rDNA物理定位取得新进展

发布时间:2023-03-01     字体大小:    

一、成果简介
绣球联盟理事长单位亚盈官网中国官方网站|中国有限公司(浙江园林资源与环境技术研究院)与南京林业大学(林木遗传与生物技术教育部重点实验室),联合开展绣球染色体制作和定位研究,并成功建立绣球‘无尽夏’根尖高质量中期染色体制备及rDNA物理定位技术体系,这一体系可高效确定绣球属植物的染色体数目及rDNA的分布,可为绣球属资源鉴定、杂交育种的亲本选配提供参考,从而指导绣球属植物的杂交育种实践。本研究在国家自然科学基金项目( 31670603)、上海市绿化和市容管理局科研项目( G212410)、上海市科学技术委员会科研项目 (19DZ1203503)等项目的资助下完成。研究成果论文已在《林业科学》2021年第57卷11期杂志发表。
 

 
论文链接:http://www.linyekexue.net/CN/10.11707/j.1001-7488.20211106

二、全文速览
绣球( Hydrangea macrophylla) 隶属于虎耳草科( Saxifragaceae) 绣球属(Hydrangea)。全世界绣球属植物共约73种,我国作为世界绣球属植物的分布中心,拥有47个种和11个变种,该属植物因其具有硕大饱满的聚伞花序、丰富多变的花色,适应性强,易扦插繁殖等特征,现已广泛用于鲜切花生产、园林造景和盆花栽培,但目前国内市场的主导商品栽培种多引自欧洲、美国及日本等国。我国虽然有丰富的绣球属种质资源,但这些资源尚未被充分开发利用,我国市场上仍缺乏具有自主产权的优良品种。绣球属新品种选育的主要方法仍然是传统的杂交育种,但其杂交技术复杂,种子微小,种子的收获及播种比较困难,加之对绣球属植物的分类、系统进化及远缘杂交技术等基础研究工作开展较少,现有成果难以对育种实践起到辅助作用,因此导致我国的绣球属育种严重落后于欧美等发达国家。



通过绣球属植物的细胞遗传学研究,建立染色体形态良好、分裂相内染色体分散且无细胞质背景的绣球根尖高质量染色体制片技术,完善中期染色体45S rDNA和5S rDNA荧光原位杂交( FISH) 技术体系,可以揭示其染色体组成及其特征,研究其系统进化关系,为绣球属杂交育种的亲本选配提供依据,从而指导绣球属植物的杂交育种,并为深入开展绣球属植物的分子细胞遗传学研究奠定基础。
 

本研究以绣球‘无尽夏’水培根尖为材料,探讨不同预处理试剂、预处理时间及酶解时间对染色体形态及制片效果的影响,比较了用 45S DNA和5S rDNA质粒间接标记的长探针与直接合成的45S rDNA和5S rDNA短探针FISH的信号差异。成功建立绣球‘无尽夏’根尖高质量中期染色体制备及rDNA物理定位技术体系,这一体系可高效确定绣球属植物的染色体数目及rDNA的分布,可为绣球属资源鉴定、杂交育种的亲本选配提供参考,从而指导绣球属植物的杂交育种实践。

图 1    不同预处理对染色体形态的影响
 

图 2    不同酶解时间对染色体制备效果的影响


图 3    长探针 FISH 结果


图 4    短探针 FISH 结果

联盟简介




绣球花产业国家创新联盟成立于2019年11月19日,主要由从事绣球花产业研发的科研院所、企业、事业单位和有关社团组织组成,是国家林草局第二批创新联盟。亚盈官网中国官方网站|中国有限公司为牵头单位,是全国249家联盟中为数不多以企业为引领的单位之一。


联盟宗旨:

联盟以专注于绣球花资源收集与种质创新、共创共享栽培技术、创新引领产业发展、开拓引导市场消费,综合提升我国绣球花产业的核心竞争力为宗旨,建立以“企业为主体、市场为导向、产学研结合”的产业技术创新机制,通过联盟内龙头企业和优势研究单位带动效应,逐步建立高水平、开放共享的实验平台和试验基地,共同解决绣球产业发展中科学与技术问题,全面推进绣球花产业创新体系建设,实现我国绣球资源在新品种、新产品和新技术上的重要突破。




联盟目标:

1、发挥联盟内龙头企业和优势研究单位带动效应,建成产学研用相结合的绣球花创新平台与技术示范基地,承担一批国家、省部级重大项目,并形成重大科技成果。

2、筛选并开发出适合中国气候环境和审美价值的绣球花栽培品种资源,建立种质资源库,选育具有中国特色的绣球花系列新品种,形成绣球花繁育栽培技术体系的系列标准。

3、推进我国花卉育种创新体系建设,建立中国绣球花新品种、新产品和新技术推广应用体系,为美丽中国建设和乡村振兴战略提供有力支撑。


亚盈官网中国官方网站|中国有限公司自主培育的绣球新品种


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