分子細胞遺傳：

近年來由於螢光原位雜交技術(fluorescence in situ hybridization, FISH)在植物材料方面的應用漸趨成熟，植物細胞遺傳學的研究也因而有非常顯著的進展。然而，相較於動物方面的研究，FISH技術在植物材料方面的運用仍然停留在state-of-the-art 的階段，需要較多的練習及純熟的技術方能達成目的。目前，我們已建立一個FISH實驗室也報導一些利用FISH技術觀察稻基因組因在染色體層次上的編組所得到的結果。

1. 一、水稻第五對染色體之整合基因輿圖：
• 以螢光原位雜交技術標出18個BACs/PACs殖系在粗絲期染色體上的位置，依此描繪水稻第五對染色體之分子細胞學輿圖。仔細比對這些標記在基因連鎖圖、染色體上的實質輿圖以及分子輿圖上的位置，可以顯示基因間的互換律與染色體的結構之間的在分子層次的對應關係。

  圖一、核醣體RNA基因(紅色)在Oryza punctata染色體(藍色)上的分布。

2. 二、稻基因組專一性的重複序列：
• 由野生稻O. punctata（BB,非洲野生稻W1593）基因組中以逢機引子擴增得一個長為0.8kb的基因組專一性RAPD，命名為Opun210。Opun210選殖片段之實際長度為789bp，在O. puntata(W1593)基因組內有5.3 × 10⁴個重複，經序列分析比對得知，Opun210序列中，位在430~480核?酸編碼與某一種反轉錄跳躍子的蛋白有88%同源，與某一種未知蛋白則有94%的同源。Slot blot hybridization的雜交訊號的強度顯示，在不同基因組中都有此序列，只是重複次數各不相同。Genomic southern blot hybridization和螢光原位雜交（FISH）結果顯示，其為散佈在多數染色體上的非相銜排列之重複序列。
3. 三、45S核醣體基因(rDNA)座的數目及其在染色體上的位置在稻屬物間的歧異度：
• 以FISH標定45S核醣體基因(rDNA)在稻屬各物種之染色體上的位置。結果顯示rDNA基因座在各基因組中的數目有1~8對，且其在染色體上的分佈呈現多樣性，證據顯示在演化過程，包含染色體片段倒置及轉位子活化等機制可能導致rDNA的移位及複製等現象，依據此結果可以探討稻屬各物種在染色體層次上的演化機制。
4. 四、拖鞋蘭胚發育與染色體的研究：
• 拖鞋蘭（slipper orchids, Paphiopedilum species）深具商業潛力，然而目前產業所面臨的困境包括種子發芽不易，種間雜交的種子低稔甚至不稔以及生育期長等問題而影響育種的成效。種子發芽不易及生長緩慢是生理及發育問題，根據我們的觀察和研究，拖鞋蘭的種子成熟伴隨著體積增加，種子內累積儲存物質，種子外木栓層加厚，含水量降低，而ABA濃度增加。因此，最適合發芽培養的種子之採收時機為胚體積達到最大且充滿儲存物質，此時吸附器細胞仍有功能而木栓層尚未完全覆蓋。種子低稔甚至不稔是遺傳問題，種間雜交後代的不稔性是由於在減數分裂時兩個親本的基因組間配對不規則所引起，同時基因組的差異程度也會影響近同源染色體之間配對的可能。針對芭菲爾鞋蘭屬種間雜交後代稔實率低這個問題進行基因組分析，利用分子細胞遺傳學技術（GISH）分析芭菲爾鞋蘭屬物種基因組間的差異性以評估物種間的雜交親合性及基因組間基因滲入的可能，作為雜交育種時親本選擇的依據。

  圖二、拖鞋蘭P. delenatii發育中的胚以及利用Nile red 染色所顯示木栓層在種皮外之累積. (Ann Bot 98: 1311–1319, 2006) (A)球型胚及以Nile red 染色所顯示的螢光為同時期胚之木栓層累積的位置(B). (C)授粉後150天(150 DAP) 的胚具有一組伸長的吸附器(S)及以Nile red 染色所顯示的螢光為同時期胚之木栓層累積的位置(D). (E) 成熟胚(210 DAP) 的縱切面及Nile red 染色所顯示的螢光為同時期胚之木栓層累積的位置(F).

近期著作

相關資料

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