A termesztett búza diploid őseinek molekuláris citogenetikai elemzése: pachytén- és fiber-FISH = Molecular cytogenetic characterization of diploid donor genomes of cultivated wheat: pachytene- and fibre-FISH

摘要

A fluoreszcensz in situ hibridizáció (FISH) lehetővé teszi számunkra, hogy adott DNS szekvenciákat közvetlenül a sejten belül, a kromoszómákon mutassunk ki, illetve azonosítsunk. Nagy felbontású citogenetikai térképek elkészítésére legalkalmasabb technika a pachytén-FISH. Pályázatunk során legfontosabb célunk volt a pachytén-FISH adaptálása a martonvásári Génmegőrzés és Organikus Nemesítés Osztály Molekuláris Citogenetika Laboratóriumában. A termesztett búza diploid őseinek több mint tíz genotípusát folyamatosan szaporítottuk, majd az izolált portokokat használtuk a pachytén-FISH kísérletekhez, sorozatos előkezelést követően. Genomikus in situ hibridizáció (GISH) segítségével az egymástól eltérő genomok DNS-e jól megkülönböztethető. A módszer alkalmazásával pontosan azonosítható és nyomon követhető volt egy Lolium×Festuca hibrid sejtjeiben a meiotikus pachytén fázis. Sikerrel oldottuk meg a pachytén-FISH módszerének adaptálását a termesztett búza diploid ősein. A technika tesztelése során, egyedi DNS szekvenciákat mutattunk ki egyes diploid genomok pachytén kromoszómáin (pl. Dx5 gén). Megkezdtük a termesztett búza modell növénye, a Brachypodium distachyon genomból származó DNS klónok fizikai térképezését a búza diploid donor genomjainak pachytén fázisban lévő kromoszómáin. A pályázat során végzett kísérletek hozzájárulhatnak a hexpaloid búza genom szekvencia adatainak pontos fizikai térképezéséhez és kromoszómális azonosításához. | Fluorescence in situ hybridization technique (FISH) makes it possible to detect and identify certain DNA sequences directly in the cell and along the chromosomes. The most suitable method for producing high resolution cytogenetic maps is pachytene-FISH. The main goal of the project was to implement pachytene-FISH technology in the Department of Plant Genetic Resources and Organic Breeding, Martonvásár. More than 10 accessions of the diploid donor genome of bread wheat were increased and the isolated anthers were used after different pre-treatments for pachytene-FISH experiments. Based on genomic in situ hybridization (GISH) genomes with different origin can be distinguished unequivocally. GISH technique was used to follow and analyze I. meiotic pachytene phase in a Lolium×Festuca hybrid. The pachytene-FISH method was successfully adapted to the diploid donor genome of bread wheat. During testing the pachytene-FISH method, several single copy DNA sequences (Dx5 etc.) were detected in diploid wheat chromosomes. Physical mapping of DNA clones from the model organism of bread wheat, Brachypodium distachyon has been started in the pachytene chromosomes of the diploid donor genome of hexaploid wheat. The adaptation of the pachytene-FISH and our results could redound the fine physical mapping and chromosomal analysis of sequence data of hexaploid wheat.