JGG | 南京农大王秀娥团队等构建纤毛鹅观草“泛核型”与“核心核型”

小麦族鹅观草属物种纤毛鹅观草(Roegneria ciliaris)是多年生异源四倍体植物，广泛分布于我国、日本、韩国等亚洲和东欧国家。已有研究表明，纤毛鹅观草具有抗病、抗逆等多个优异性状，属于栽培小麦三级基因库。通过染色体工程创造的小麦－纤毛鹅观草双二倍体、异附加系等新材料，为纤毛鹅观草优异基因向栽培小麦转移奠定了基础。在通过染色体工程转移外源基因的过程中，准确高效的鉴定技术是关键。而目前分布广泛的纤毛鹅观草资源中，仅有少数被研究利用。因此收集丰富的纤毛鹅观草资源，开发分子细胞遗传学染色体鉴定技术，对纤毛鹅观草优异基因发掘、转移和利用具有重要意义。

2022年6月23日，Journal of Genetics and Genomics在线发表南京农业大学王秀娥教授团队题为“FISH-based “pan” and “core” karyotypes reveal genetic diversification of Roegneria ciliaris”的研究论文。该研究首次提出“核心核型”与“泛核型”的概念，揭示了纤毛鹅观草的遗传多样性，为纤毛鹅观草优异基因的转移与利用提供有用信息和鉴定手段。

该研究从中国14个省(市、自治区)搜集了200余份纤毛鹅观草品系，根据其来源、表型等选择53份代表品系，利用基因组原位杂交(Genomic In Situ Hybridization, GISH)和重复序列寡核苷酸探针荧光原位杂交(Oligonucleotides Fluorescence In Situ Hybridization, Oligo-FISH)进行FISH核型分析，通过统计不同品系FISH信号分布特征结合分子标记分析，研究其系统进化关系。该研究利用50份品系中的全部FISH信号，构建出纤毛鹅观草“泛核型(pan karyotype) ”，揭示了不同纤毛鹅观草品系染色体水平遗传多样性；此外，利用50个品系保守存在(出现频率大于50%)的FISH信号，构建出纤毛鹅观草“核心核型(core karyotype)”，可作为识别纤毛鹅观草染色体的标准核型，并根据“核心核型”，发现7个纤毛鹅观草品系中存在两种类型的染色体结构重排。

利用50个品系构建的纤毛鹅观草“泛核型”(A)和“核心核型”(B)

红色、绿色和黄色分别代表寡核苷酸探针oligo-pAs1、(GAA)10和oligo-2YcL-163的FISH信号。箭头及其右边数字代表每个FISH信号在50个品系中的出现频率。

南京农业大学博士研究生程梦豪为该论文第一作者，王秀娥教授和王海燕教授为共同通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金项目等资助。

引用本文：Menghao Cheng, Xingyue Li, Huimin Cui, Haojie Sun, Tianshuo Deng, Xinying Song, Rongrong Song, Tong Wang, Zongkuan Wang, Haiyan Wang, Xiue Wang. (2022). FISH-based “pan” and “core” karyotypes reveal genetic diversification of Roegneria ciliaris. Journal of Genetics and Genomics.

DOI: 10.1016/j.jgg.2022.06.005.

转自：植物生物技术Pbj

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