论文部分内容阅读
家蚕以其品系广、突变多、繁殖量大等特色渐成为重要的模式生物,对于经典遗传及其他领域的研究具有重要的价值。随着科学技术的发展,尤其是家蚕基因组的成功绘制,使家蚕研究进入基因组及后基因组时代。由于家蚕染色体具有数目多、着丝粒弥散化,相互差异不明显、不易分带、无固定臂比等自身局限性,限制了家蚕染色体的研究,并阻碍了分子生物学与经典遗传学的有机结合。家蚕染色体的相关研究相对集中于染色体形态结构特征的观察、体染色体与性染色的确认等初级水平,而基因定位、分子遗传图谱构建及染色体与基因相互关系等热点研究受到很大的限制,需要一种将分子生物学与经典遗传相连接的技术,在这种情况下FISH技术异军突起。作为能够将DNA分子标记直观定位在染色体上的FISH技术,与传统方法相比具有更简单、更直观、更快速且准确的特点。其在家蚕遗传学、基因组及后基因组学研究中,尤其是物理图谱的研究中起到了重要作用。对家蚕染色体FISH技术及双色FISH技术体系的成功建立,有利于分子生物学研究方法向经典遗传研究领域的渗入,有助于家蚕基因定位、基因与染色体相互作用等前沿、热点问题的研究,使家蚕研究加速进入基因组及后基因组时代,对于家蚕研究具有重要意义。本研究通过双色FISH技术对家蚕泛素蛋白连接酶基因(BGIBMGA013548-TA)及丝氨酸蛋白水解酶基因(BGIBMGA010063-TA)进行定位,得到了以下研究结果。1家蚕双色FISH技术体系的建立通过对家蚕双色FISH条件的优化,构建出适合家蚕染色体的双色FISH技术体系。家蚕4龄2天的生殖腺染色体更适合FISH实验;PCR仪进行探针变性更为有效;蛋白酶K消化的最佳条件为1μg/ml,37℃孵育5~10 min;共变性对染色体形态影响十分重要,80℃下2min为宜;37℃下杂交24h即可满足长度为1000bp的探针的杂交需要;42℃下经50%甲酰胺/2×SSC洗涤3次,每次5min即可有效减少“噪音”造成的影;直接将Anti-Dig fluorescence与Cy-3同时孵育是获高品质双色FISH结果的重要步骤。通过对以上等方面的优化改进,使用探针DIG-3077、Bio-2983进行FISH实验,获得了清晰、明显且可信的双色信号。2对家蚕泛素蛋白连接酶和丝氨酸蛋白水解酶基因的染色体双色FISH定位通过家蚕基因组分析,分别在4号染色体的scaf3077、scaf2847及7号染色体的scaf2983、scaf2912上选择已报道的家蚕泛素蛋白连接酶基因(BGIBMGA013548-TA)、家蚕mRNA剪接因子(BGIBMGA006022-TA)和丝氨酸蛋白水解酶基因(BGIBMGA010063-TA)、家蚕钙神经连接蛋白基因(BGIBMGA008719-TA)进行FISH定位。结果表明:在生殖腺粗线期染色体上各基因都有单一的杂交信号,表明均为单拷贝基因。单色FISH结果表明家蚕泛素蛋白连接酶基因、丝氨酸蛋白水解酶基因分别位于不同染色体的端部与中部;通过双色FISH结合mRNA剪接因子、家蚕钙神经连接蛋白基因的定位结果,证明家蚕泛素蛋白连接酶基因、丝氨酸蛋白水解酶基因分别位于4号染色体及7号染色体。以上其结果与家蚕基因组分析相一致。通过对家蚕泛素蛋白连接酶基因、丝氨酸蛋白水解酶基因的有效定位,证明所构建的家蚕染色体双色FISH技术在实际研究中是可行并可靠的,较单色FISH相比基因定位更高效、更直接。