美洲黑杨19号染色体配对过程观察开题报告

1. 研究目的与意义

杨树为杨属（Populus）树种的统称，世界范围内广泛栽植。杨树是北半球绿化、防护林及人工用材林的重要树种，具有重要的生态价值和经济价值。杨属树种依其形态学特征、地理分布及杂交亲和力而划归为五派，即青杨派（Tacamahaca）、白杨派（Leuce）、黑杨派（Aigeiros）、胡杨派（Turanga）及大叶杨派（Leucoides）。杨树因为分布广泛、生长迅速、属内种间杂交可育、易于无性繁殖、遗传转化体系较易建立及基因组较小等原因成为林木研究的模式树种。

本研究以杨树19号染色体的Oligo库为探针，通过荧光原位杂交的方法涂染19号染色体后，在荧光显微镜下观察19号染色体从细线期到粗线期的配对过程。揭示杨树19号染色体的配对特点，为准确评价杨树19号染色体的测序组装质量及研究杨树的性别决定机制奠定分子细胞遗传学基础。

2. 国内外研究现状分析

yin等在2004年美国能源部橡树岭国家实验室发表的与染色单体数相对应的、覆盖全基因组的遗传连锁图谱。该图谱实现了杨树基因组的完整覆盖，尹佟明在2010年将所获得的近千个遗传标记全部定位在了不同的染色体上。2007年，kelleher等在加拿大基因组中心和美国能源部橡树岭国家实验室联合发表了用指纹法构建的杨树物理图谱，该图谱包含2802个contigs，覆盖杨树基因组9.4倍，这也是首张林木的物理图谱。2006年9月15日，美国科学杂志报道了毛果杨无性系nisqually-1全基因组测序的研究结果，杨树成为第一个完成全基因组测序的多年生木本植物。全序列用鸟枪法测定，序列组装的结果共获得了2447个序列骨架(sequence scaffold)。然而，国内外还没有一张高分辨率细胞学图谱供研究使用。

荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,fish)能够将dna序列直接定位到染色体上，为细胞学图谱的构建提供了高效方法。该技术只需要利用每条染色体特异的dna序列作为探针，就能将每条染色体直观的区分开。目前，fish技术已广泛应用于各种植物的核型分析中。

细胞遗传图谱是细胞学图谱与遗传连锁图谱的整合。熊怀阳等在2005年将遗传连锁图谱上的诸多标记与其在染色体的具体位置联系起来。frantz等在2000年首先用粗线期染色体整合了拟南芥的细胞学图谱和遗传连锁图谱。

3. 研究的基本内容与计划

以杨树19号染色体的oligo库为探针，通过荧光原位杂交的方法涂染19号染色体后，在荧光显微镜下观察19号染色体从细线期到粗线期的配对过程，揭示杨树19号染色体的配对特点。

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4. 研究创新点

目前，国内外还没有详细的美洲黑杨的19号染色体配对过程的研究。本研究是对于美洲黑杨的19号染色体配对过程的研究，在国际都属创新前列。

Oligo-FISH是目前世界上最新的植物遗传技术，以杨树19号染色体的Oligo库为探针是目前最为特色与创新的手段。