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藜科(Chenopodiaceae)植物多分布于干旱盐碱地,具有显著的防沙固土,减小水分蒸发及耐盐和抗旱能力,其自身蕴含了很多耐盐有利基因,该类植物的研究对作物农艺性状改良以及培育耐盐作物具有深远的意义。盐生草(Halogeton glomeratus)为藜科(Chenopodiaceae)盐生草属(Halogeton)一年生双子叶植物,是一种典型的盐生植物,具有极强的耐盐性;藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)是藜科藜属(Chenopodium)一年生双子叶植物;甜菜(Beta vulgaris L.)是藜科甜菜属(Beta)两年生草本植物,也是抗旱耐贫瘠性作物之一。它们均是获取抗旱、耐盐基因较好的资源,在抗旱耐盐作物新品种培育方面具有很高的利用价值。着丝粒序列在有丝分裂、减数分裂中与姊妹染色体的正确分离、同源染色体识别有直接关系,同时在物种进化中扮演重要的角色。基因组中高度重复序列也和基因组的进化、扩张有关系。分析相关物种的着丝粒与重复序列为深度研究该物种及其利用该物种奠定基础。目前甜菜和藜麦的基因组测序已完成。本研究利用同源克隆着丝粒反转录转座子Beetle和卫星DNA序列pBv,探讨盐生草、甜菜、藜麦这3种藜科植物在着丝粒序列中的异同,以期挖掘藜科植物基因组进化的规律。并通过荧光原位杂交(FISH)分析,研究着丝粒反转录转座子Beetle和卫星DNA序列pBv在盐生草染色体的构成。研究结果如下:1.利用甜菜基因组中发现的着丝粒反转录转座子功能序列Beetle7,根据LTR、Gag、RT等保守区段设计引物,在盐生草和藜麦中进行同源克隆。最终在盐生草中获得了LTR、Gag、RT目标序列,表明Beetle型反转录转座子在盐生草中存在。在藜麦中仅RT扩增出序列,未扩增出着丝粒反转录转座子重要的构成序列LTR、Gag,判断在藜麦中没有此类反转录转座子。2.利用从盐生草同源克隆出的反转录转座子Beetle-H序列质粒做探针,与盐生草根尖细胞中期染色体进行FISH分析,探针信号仅分布在盐生草18条染色体的部分着丝粒上,表明在甜菜中广泛分布于每条染色体的着丝粒功能序列Beetle7,在盐生草中存在但丰度较小,我们将在下一步研究中通过免疫共沉淀(ChIP)方法验证其与盐生草着丝粒功能序列的关系。推测盐生草有其它未知着丝粒功能序列存在,将在下一步研究中挖掘。3.盐生草着丝粒序列杂交信号较弱,分析原因,我们认为盐生草染色体为小染色体,着丝粒区非常小,加之着丝粒序列Beetle-H丰度小,导致杂交信号弱,不易区分。我们拟在今后实验中改进方法,以获得较为理想染色体与较强的杂交信号。4.利用甜菜基因组着丝粒卫星pBv(327bp)在盐生草与藜麦中进行同源克隆。在盐生草中获得了同源序列,藜麦中未获得该同源序列,结合Beetle元件在盐生草和甜菜中均存在,但藜麦中不存在该元件,表明藜科中盐生草与甜菜亲缘关系更近,与藜麦较远。对盐生草中期染色体进行FISH分析,结果显示,卫星DNA序列pBv在盐生草着丝粒中有分布,且在染色体臂上弥散状存在。因此,甜菜着丝粒卫星DNA在盐生草中不再为着丝粒特有的卫星DNA,在染色体臂上均有存在。