近日,四川省农业科学院园艺所柑橘团队在柑橘等芸香科植物染色体演化研究中取得重要突破,并于《先进科学》发表相关成果。
在植物中,基于基因组测序信息大规模合成覆盖染色体区段及全长的寡核苷酸(oligo)染色体特异性鉴定探针的发展,大幅拓展了荧光原位杂交(FISH)技术在基因组时代开展染色体生物学研究中的应用,并作为DNA测序的补充方法用于基因组分析。
该团队在前期发表的柑橘类物种染色体研究的基础上,创新研发覆盖染色体区段的oligo条形码及全长染色体涂染探针,成功应用于芸香科柑橘亚科13个代表物种的染色体进化研究。结果显示,在经历长达2000万年的分化后,系列物种的染色体间仍保持了高度的共线性关系,表明其染色体结构极为稳定,解释了柑橘类物种间能够广泛杂交产生丰富种质资源的重要遗传基础。
研究率先发现该探针体系成功应用于与柑橘分化约5200万年的芸香亚科物种石椒草(Boenninghausenia albiflora)。通过FISH比较作图分析,揭示出该物种与柑橘类在染色体基数10和9之间的复杂演化机制。结果表明,在模式植物物种中开发的基于寡核苷酸的FISH探针体系,可有效应用于高度分化的谱系,从而实现以往植物细胞遗传学研究中无法企及的,在超大时间尺度上快速重建染色体演化历史的能力。
同时,该研究首次建立柑橘类物种的粗线期染色体核型,还惊奇的发现甜橙中通过第三代基因组测序仍未检测到的大片段单倍型染色体结构重排。
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/advs.202521629
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