荧光原位杂交技术是细胞遗传学研究领域的重要技术之一,是准确识别和区分染色体区段的重要手段,在基因组结构分析、亲缘关系鉴定、物种进化等研究中有重要作用。陆地棉作为棉花栽培种具有重要经济价值,但因为其染色体数目多且形态相似,难以用经典细胞遗传学技术进行染色体的识别鉴定。串联重复序列做为基因组的重要组成部分大量存在于真核生物之中。将基因组中的串联重复序列设计为寡聚核苷酸探针可以有效对细胞中的单染色体进行识别鉴定,同时可以借此研究串联重复序列在染色体上的分布。本研究中以亚洲棉（Gossypium arboreum）石系亚和陆地棉（Gossypium hirsutum）标准系TM-1为实验材料,筛选基因组中的串联重复序列设计为寡聚核苷酸探针,对根尖有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交分析（oligo-FISH）,用以研究棉花中串联重复序列在染色体上的分布特点以及快速准确的识别棉花染色体。实验结果如下:1.依据亚洲棉石系亚（A2）基因组和四倍体陆地棉标准系TM-1（AD1）的基因组筛选串联重复序列,开发设计oligo探针34个,其中24个探针可以在染色体上产生强烈或明显的信号位点,占70.59%,包括2个探针可以在整个A基因组染色体上产生明显的信号,探针可用于对四倍体棉花中的A亚组染色体进行识别,11个可以单独在某一对染色体上产生特异信号,11个可以在多条染色体上产生强烈或明显的信号。2.开发设计了 Oligo探针用于快速定位棉属中的核糖体DNA位点。根据亚洲棉基因组的45S rDNA序列开发设计了寡聚核苷酸探针oligo-trf-43-1 和ol igo-trf-43-2,两个探针都能用于oligo-FISH分析中快速准确的鉴定出亚洲棉和陆地棉中的45S rDNA位点;同时,探针oligo-trf-43-2还在亚洲棉和陆地棉染色体上产生了除45S rDNA位点外新的信号,信号位点与45S rDNA位点有相同的重复序列,可能是棉属进化中染色体发生结构性变异导致45S rDNA位点发生改变的原有45S rDNA序列的残留。探针oligo-D09-09（5S）不但可以识别陆地棉TM-1中的5S rDNA位点,而且还可以识别Dt08染色体。3.根据串联重复序列拷贝数的多少及其染色体位置的不同,开发设计的寡聚核苷酸探针,不但可以根据杂交信号的大小强弱和在染色体上的位置来特异性识别陆地棉TM-1的染色体,而且可以与着丝粒探针进行混合进行双色荧光原位杂交,用来确定杂交信号所在染色体的位置,本研究已开发出识别At01、At03、At04、At05、At06、At09、At10、At11、At12、At13、Dt01、Dt02、Dt08、Dt09、Dt12 等染色体的探针。4.以陆地棉标准系TM-1根尖有丝分裂中期染色体为靶DNA,开发设计寡聚核苷酸探针进行oligo-FISH,改进和完善了 FISH技术,提高了实验效率。直接将干燥的染色体制片放入碱液变性5min,然后置于探针杂交液中37℃过夜,次日取出用SSC缓冲液洗去多余探针加入DAPI进行镜检。该方法不仅减少了实验步骤还提高了寡聚核苷酸探针的成功率,为以后寡聚核苷酸在棉属染色体上的应用提供了新的技术支持。