Characterization of a maize isochromosome 8S·8S

摘要

An isochromosome was found in the maize HiII Parent B line during somatic karyotyping with a multiprobe fluorescence in situ hybridization (FISH) system. Cytological analyses showed that it pairs with the short arm of chromosome 8 during the pachytene stage of meiosis. The chromosome 8 short arm origin of this isochromosome was also confirmed by FISH at mitotic metaphase. Knob heterochromatin signals were present at the short arms of chromosome 8 when subjected to prolonged exposure and also observed at both ends of the isochromosome. This isochromosome can be a univalent or a trivalent by pairing with the normal chromosome 8 short arms during meiosis. At anaphase and telophase, the isochromosome lagged behind other chromosomes. It had a transmission rate of 17%-20% from both male and female gametes. One plant homozygous for the isochromosome contained 2 isochromosomes that differed in the quantity of their CentC centromere repeat sequence. Both variations of the isochromosome were transmitted to the next generation. Because the 2 isochromosomes should be identical by descent, these observations document a radical change in copy number of the centromere repeat array within 1 generation. Plants with 1 isochromosome were not normal as compared with the original HiII Parent B plants. Those that contained a pair of this isochromosome (6 total copies of 8S) were even more abnormal and had reduced fertility. The results indicate the ability of the somatic karyotyping system to recognize and characterize chromosomal aberrations.Key words: maize, isochromosome, FISH, karyotyping, chromosomal aberration.Un isochromosome a été trouvé au sein de la lignée HiII Parent B du maïs au cours d'un travail de caryotypage somatique au moyen d'un système d'hybridation in situ en fluorescence (FISH) à sondes multiples. Des analyses cytogénétiques ont montré qu'il s'apparie au bras court du chromosome 8 au stade pachytène de la méiose. Que cet isochromosome dérive du bras court du chromosome 8 a été confirmé par FISH en métaphase mitotique. Des amas hétérochromatiques étaient observés sur les bras courts du chromosome 8 suite à une exposition prolongée et ils étaient également observés aux deux extrémités de l'isochromosome. Cet isochromosome se présente sous forme d'univalent ou de trivalent en s'appariant avec les bras courts du chromosome 8 au cours de la méiose. En cours d'anaphase et de télophase, l'isochromosome tardait à migrer par rapport aux autres chromosomes. Son taux de transmission via les gamètes mâles ou femelles variait entre 17 et 20 %. Une plante homozygote pour l'isochromosome contenaient deux isochromosomes qui différaient quant à la quantité de séquence centromérique répétitive CentC. Les 2 variants de l'isochromosome ont été transmis à la prochaine génération. Puisque les 2 isochromosomes proviennent vraisemblablement du même événement original, ces observations montrent un changement notable quant au nombre de copies de la répétition centromérique au cours d'une génération. Les plantes ayant une copie de l'isochromosome ne présentaient pas le même phénotype que les plantes originales de la lignée HiII Parent B. Les lignées ayant une paire de cet isochromosome (6 copies de 8S) étaient encore plus anormales et présentaient une fécondité réduite. Ces résultats montrent la capacité du système de caryotypage somatique d'identifier et de caractériser des aberrations chromosomiques.Mots clés : maïs, isochromosome, FISH, caryotypage, aberration chromosomique.[Traduit par la Rédaction]