王海燕，龔志云，蔣甲福，周寶良，婁群峰，曹清河，席夢(mèng)利，陳佩度，顧銘洪，張?zhí)煺?，陳發(fā)棣，陳勁楓，李宗蕓，王秀娥

江蘇省植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究回顧與展望

王海燕1，龔志云2，蔣甲福1，周寶良1，婁群峰1，曹清河3，席夢(mèng)利4，陳佩度1，顧銘洪2，張?zhí)煺?，陳發(fā)棣1，陳勁楓1，李宗蕓5，王秀娥1

1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/JCIC-MCP，南京 210095 2. 揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/植物功能基因組學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省作物基因組學(xué)和分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，揚(yáng)州 225009 3. 江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，徐州 221131 4. 南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，南京 210037 5. 江蘇師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，徐州 221116 6. 浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，杭州 310058

20世紀(jì)初“遺傳的染色體學(xué)說(shuō)”的提出和證明標(biāo)志著細(xì)胞遺傳學(xué)交叉學(xué)科建立，伴隨相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，20世紀(jì)60年代末期細(xì)胞遺傳學(xué)又與分子遺傳學(xué)相結(jié)合，建立發(fā)展了分子細(xì)胞遺傳學(xué)交叉學(xué)科。分子細(xì)胞遺傳學(xué)以DNA分子原位雜交技術(shù)為核心，不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域，為生命科學(xué)研究提供了直觀、高效的技術(shù)手段。原位雜交技術(shù)與基因組、細(xì)胞生物學(xué)等技術(shù)結(jié)合，被廣泛應(yīng)用于人類(lèi)、動(dòng)物、植物的起源、進(jìn)化、馴化等基礎(chǔ)研究和遠(yuǎn)緣雜交、染色體工程等應(yīng)用研究。通過(guò)形象地展示DNA、RNA、蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的實(shí)際位置，揭示DNA序列之間的實(shí)際位置和順序、親緣物種間的進(jìn)化關(guān)系和結(jié)構(gòu)重排、基因組拼接序列的質(zhì)量、轉(zhuǎn)錄水平RNA和翻譯水平蛋白質(zhì)的位置和數(shù)量變化等。江蘇省遺傳學(xué)會(huì)會(huì)員單位南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、江蘇師范大學(xué)、徐淮地區(qū)農(nóng)科院等自20世紀(jì)中期開(kāi)展細(xì)胞遺傳學(xué)理論技術(shù)研究，伴隨學(xué)科發(fā)展不斷創(chuàng)新，建立了較完善的分子細(xì)胞遺傳技術(shù)體系，并成功應(yīng)用于開(kāi)展植物系統(tǒng)進(jìn)化、遠(yuǎn)緣雜交、染色體工程、基因組學(xué)等研究，取得了一批研究成果。本文將主要綜述江蘇省在該領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，并展望未來(lái)發(fā)展方向。

江蘇省遺傳學(xué)會(huì)；分子細(xì)胞遺傳學(xué)；DNA分子原位雜交；染色體工程；基因組學(xué)

20世紀(jì)初期，美國(guó)遺傳學(xué)家Sutton和德國(guó)生物學(xué)家Boveri提出“遺傳的染色體學(xué)說(shuō)”，該學(xué)說(shuō)的證明標(biāo)志著細(xì)胞遺傳學(xué)的誕生和成熟。以美國(guó)康奈爾大學(xué)為核心的科學(xué)家利用玉米作為研究對(duì)象，闡明了植物性狀遺傳變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，建立和完善了植物細(xì)胞遺傳的理論和技術(shù)體系。日本的Kihara教授和美國(guó)的Sears教授以異源六倍體小麥(L.)及其祖先種為研究對(duì)象，建立了麥類(lèi)植物細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)，并將其應(yīng)用于異源多倍體小麥的基因組分析、非整倍體創(chuàng)制和鑒定、小麥遠(yuǎn)緣雜交等研究，闡明了小麥3個(gè)亞基因組的起源、麥類(lèi)植物不同亞基因組染色體間的部分同源關(guān)系。此后，研究者們?cè)诤芏嘀参镂锓N中開(kāi)展了細(xì)胞遺傳研究，建立了染色體核型分析、染色體構(gòu)型分析和染色體分帶等經(jīng)典細(xì)胞遺傳學(xué)核心技術(shù)，為物種的起源、系統(tǒng)分類(lèi)、以及植物遺傳改良等提供了基礎(chǔ)的細(xì)胞學(xué)信息。伴隨遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解析、探針標(biāo)記技術(shù)和顯微技術(shù)等不斷取得突破，分子遺傳學(xué)理論和技術(shù)快速發(fā)展，并向細(xì)胞遺傳學(xué)不斷滲透，20世紀(jì)60年代末期美國(guó)耶魯大學(xué)Gall等科學(xué)家在動(dòng)物中建立的DNA分子原位雜交(hybridization, ISH)技術(shù)，成為分子細(xì)胞遺傳學(xué)這一分支學(xué)科建立的里程碑。該技術(shù)很快被用于植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究，并得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為植物遺傳育種、基因組學(xué)和分子生物學(xué)研究提供了直觀有效的研究手段。ISH伴隨相關(guān)學(xué)科的發(fā)展不斷發(fā)展，雜交利用的探針?lè)肿涌梢允荄NA、RNA和蛋白抗體；DNA探針包括基因組DNA、重復(fù)序列DNA、BAC等人工染色體克隆、單拷貝基因DNA、寡核苷酸探針庫(kù)等；探針標(biāo)記物包括放射性分子、半抗原、熒光素等；雜交的對(duì)象包括有絲分裂中期染色體、減數(shù)分裂粗線期或中期I染色體、間期核DNA纖維。由此建立了genomichybridization (GISH)、multi-color fluorescencehybridization (FISH)、BAC-FISH、fibre-FISH、oligo-FISH、oligo-painting、immuno-staining、seqFISH、rmFISH等新技術(shù)，通過(guò)形象地展示DNA、RNA、蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的實(shí)際位置，揭示DNA序列之間的實(shí)際位置和順序、親緣物種間的進(jìn)化關(guān)系和結(jié)構(gòu)重排、基因組拼接序列的質(zhì)量、轉(zhuǎn)錄水平RNA和翻譯水平蛋白質(zhì)的位置和數(shù)量變化等。

江蘇省植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究起步較早，覆蓋面廣，應(yīng)用成效顯著。圍繞水稻()、小麥(、棉花()等主要作物以及瓜屬()、甘薯()、菊屬()、楊屬()園藝和林木植物，建立了完善的細(xì)胞學(xué)和分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究體系，成功應(yīng)用于遺傳改良、基因組解析和比較基因組、物種起源進(jìn)化、染色體生物學(xué)等研究領(lǐng)域，取得了多項(xiàng)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究成果。在江蘇遺傳40周年之際，本文將回顧江蘇省遺傳學(xué)會(huì)會(huì)員單位圍繞主要糧食作物、園藝作物、林木等物種，在植物細(xì)胞遺傳學(xué)領(lǐng)域的重要研究進(jìn)展，并展望未來(lái)的發(fā)展方向。

1 小麥分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

普通小麥(2n=6x=42，基因組AABBDD)是異源六倍體。小麥及其近緣物種染色體大，容易觀察其形態(tài)結(jié)構(gòu)，因此成為早期植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究的優(yōu)良材料。Kihara教授建立基于遠(yuǎn)緣雜交和細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)的染色體組分析理論，闡明了栽培小麥A、B和D三個(gè)亞基因組以及其他小麥族物種的二倍體、四倍體祖先供體。Sears教授是小麥細(xì)胞遺傳學(xué)和染色體工程的先驅(qū)，20世紀(jì)30年代開(kāi)始?xì)v時(shí)40余年，先后培育出小麥單體、三體和缺體–四體及端體等非整倍體系列，將小麥3個(gè)染色體組的染色體根據(jù)其補(bǔ)償關(guān)系劃歸到7個(gè)部分同源群。Gill教授實(shí)驗(yàn)室建立了可識(shí)別全部21對(duì)小麥染色體的分帶技術(shù) (1991)[1]；Rayburn和Gill[2~4]最早利用生物素標(biāo)記的重復(fù)序列探針進(jìn)行ISH，識(shí)別小麥染色體；Mukai等[5]建立基于重復(fù)序列的雙色I(xiàn)SH技術(shù)，可識(shí)別17對(duì)小麥染色體；Zhang等[6]建立以烏拉爾圖小麥A組和粗山羊草D組為探針、擬斯卑爾脫山羊草S組為封阻的GISH技術(shù)，可以區(qū)分普通小麥A、B、D3個(gè)亞基因組。近年來(lái)，基因組測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展不僅為分子生物學(xué)研究提供了豐富的信息，同時(shí)也加快了植物分子細(xì)胞遺傳學(xué)的研究，尤其是用于小麥FISH的探針不斷發(fā)展，出現(xiàn)了寡核苷酸FISH、單拷貝基因FISH和基于單拷貝基因的寡核苷酸探針庫(kù)。此外，在小麥中還建立了基于流式細(xì)胞儀的染色體分揀、基于顯微切割的特定染色體區(qū)段切割分離等分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)，用于結(jié)構(gòu)和功能基因組研究[7~10]。建立的黑麥、大麥等的分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)體系，為小麥與近緣物種的遠(yuǎn)緣雜交、染色體工程和比較基因組研究提供了有效的技術(shù)手段。下面簡(jiǎn)要介紹南京農(nóng)業(yè)大學(xué)在小麥細(xì)胞遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。

1.1 小麥及近緣物種染色體鑒定技術(shù)

染色體身份和染色體結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確快速鑒定是開(kāi)展染色體工程、基因組分析等研究的重要基礎(chǔ)。早在20世紀(jì)80年代初期，江蘇省遺傳學(xué)會(huì)學(xué)會(huì)前理事長(zhǎng)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)細(xì)胞遺傳研究所劉大鈞院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，與Gill教授合作，開(kāi)展小麥及其近緣物種染色體鑒定技術(shù)研究。先后在六倍體普通小麥、四倍體硬粒小麥、簇毛麥、大賴(lài)草、鵝觀草屬等物種中建立了染色體分帶技術(shù)[11~17]；染色體分帶與染色體配對(duì)的構(gòu)型分析結(jié)合，糾正了小麥4A和4B的身份[11]，初步分析我國(guó)特有半野生小麥的染色體組成，用于鑒定創(chuàng)制的硬粒小麥–簇毛麥雙二倍體等遠(yuǎn)緣種質(zhì)[18,19]。20世紀(jì)90年代開(kāi)始分子遺傳學(xué)研究。建立了以生物素標(biāo)記基因組DNA為探針的體細(xì)胞和花粉母細(xì)胞染色體GISH技術(shù)，明確了小麥–簇毛麥易位系中小麥和外源染色體的組成[20]；從外源物種中克隆基因組特異重復(fù)序列，利用在簇毛麥中克隆的特異重復(fù)序列進(jìn)行ISH，特異識(shí)別小麥背景中的簇毛麥染色體[21]；建立了基于熒光素標(biāo)記探針的GISH技術(shù)，用于鑒定導(dǎo)入小麥背景中的鵝觀草屬、賴(lài)草屬、黑麥、偃麥草等物種的染色體或染色體區(qū)段[22~29]，實(shí)驗(yàn)室研究全面進(jìn)入分子細(xì)胞遺傳學(xué)階段。

重復(fù)序列探針的開(kāi)發(fā)和熒光素標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展，為基于重復(fù)序列和雙色/多色FISH的核型分析提供了更快速精確的技術(shù)手段。Zhang等[6]利用pSc119.2等4個(gè)質(zhì)粒探針構(gòu)建了簇毛麥品系91C43的FISH核型，并用于鑒定小麥–簇毛麥異附加系、代換系和易位系中外源染色體的具體身份；為提高FISH效率，Du等[30]開(kāi)發(fā)了基于重復(fù)序列的寡核苷酸探針庫(kù)，并用于鑒定小麥品種、黑麥、偃麥草等染色體結(jié)構(gòu)變異；王艷芝[31]開(kāi)發(fā)了一批寡核苷酸探針用于替代原先的質(zhì)粒探針，通過(guò)ND-FISH或FISH鑒定小麥染色體組成；進(jìn)一步優(yōu)化小麥、百薩偃麥草、黑麥等寡核苷酸探針套，建立栽培一粒小麥、硬粒小麥、荊州黑麥、長(zhǎng)穗偃麥草等物種的標(biāo)準(zhǔn)核型，可快速鑒定小麥背景中的外源染色體，并構(gòu)建建國(guó)以來(lái)我國(guó)373個(gè)大面積栽培品種及骨干親本高清核型，揭示其中存在的自發(fā)結(jié)構(gòu)變異[30,32~34]。Guo等[35]利用寡核苷酸探針FISH分析了異花授粉黑麥品種染色體演化特征，并細(xì)胞學(xué)定位荊州黑麥毛頸基因區(qū)段。Sun等[36]利用基于簇毛麥基因組序列新開(kāi)發(fā)的寡核苷酸探針，結(jié)合利用4個(gè)已報(bào)道寡核苷酸探針，構(gòu)建了簇毛麥不同品系的FISH核型，揭示了不同品系間的核型多態(tài)性。為解析外源染色體基因組序列，開(kāi)發(fā)更多近緣物種特異重復(fù)序列探針和特異分子標(biāo)記，克隆外源優(yōu)異基因，與捷克Dolezel教授實(shí)驗(yàn)室合作，利用流式細(xì)胞儀分揀了簇毛麥6VS和4VS染色體，Xiao等[37]在解析4VS序列基礎(chǔ)上，通過(guò)生物信息學(xué)鑒定出兩條反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子重復(fù)序列，經(jīng)FISH分析發(fā)現(xiàn)均特異彌散分布于簇毛麥所有染色體上，雜交信號(hào)與GISH信號(hào)相似；Lei等[38]利用6VS染色體分揀測(cè)序獲得的基因組序列信息，開(kāi)發(fā)了基于重復(fù)序列的7個(gè)寡聚核苷酸探針，將其中兩個(gè)探針相結(jié)合，進(jìn)一步豐富了簇毛麥的FISH核型。

近年來(lái)，基因組序列的發(fā)布和生物信息分析技術(shù)的發(fā)展，基于單拷貝序列的染色體或染色體區(qū)段特異探針庫(kù)開(kāi)發(fā)技術(shù)得到快速發(fā)展，Song等[39]首次報(bào)道了小麥4D染色體特異的寡核苷酸探針庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)在小麥或染色體工程材料中小麥染色體身份的快速鑒定(圖1)。分子細(xì)胞遺傳技術(shù)在外源基因克隆中也發(fā)揮了重要作用。Chen等[40]、Yang等[41]，Cao等[42]和Xing等[43]利用小片段易位系創(chuàng)制、TAC- FISH等分子細(xì)胞遺傳學(xué)手段，結(jié)合染色體分揀、基因芯片、MutRenSeq和NLR富集等技術(shù)，將簇毛麥6VS上抗小麥白粉病基因定位于6VS FL0.45- 0.58區(qū)段，利用TAC-FISH將定位于特定6VS物理區(qū)段，克隆了抗白粉病基因和并驗(yàn)證其功能。

1.2 小麥–遠(yuǎn)緣新種質(zhì)創(chuàng)制與利用

小麥族()有300多個(gè)物種，小麥近緣植物中含有豐富的抗病、抗逆和抗蟲(chóng)等基因，通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交將近緣物種中的優(yōu)良基因?qū)肫胀ㄐ←?，是拓寬小麥遺傳基礎(chǔ)、推進(jìn)小麥育種取得突破的有效途徑。早在1937年，Sears利用遠(yuǎn)緣雜交把小傘山羊草的抗病基因?qū)胄←?。我?guó)是較早開(kāi)展遠(yuǎn)緣雜交的國(guó)家之一，且成效顯著。早在20世紀(jì)中期，鮑文奎先生開(kāi)展八倍體小黑麥研究，育成了多個(gè)小黑麥品種[44]；李振聲先生在西北植物所和中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所期間，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展小麥–偃麥草遠(yuǎn)緣雜交研究，育成小偃系列品種大面積推廣，獲得國(guó)家最高科學(xué)獎(jiǎng)[45]；東北師范大學(xué)郝水先生、哈爾濱師范大學(xué)李集臨先生、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)孫善澄先生等先后開(kāi)展小麥與冰草、黑麥等物種的遠(yuǎn)緣雜交研究[46~48]。

自20世紀(jì)70年代起，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)細(xì)胞遺傳研究所在劉大鈞院士的帶領(lǐng)下，開(kāi)始從小麥近緣植物中篩選、發(fā)掘可用于小麥抗病育種的基因資源。先后開(kāi)展小麥與大麥、黑麥草、簇毛麥、大賴(lài)草、鵝觀草、纖毛鵝觀草等物種的遠(yuǎn)緣雜交研究，構(gòu)建和完善小麥–遠(yuǎn)緣種質(zhì)創(chuàng)制、鑒定、利用的理論和技術(shù)體系，并創(chuàng)制了涉及10個(gè)外源物種的小麥遠(yuǎn)緣新種質(zhì)。

圖1 利用染色體涂染技術(shù)鑒定小麥–簇毛麥易位系

A1, B1：利用4D染色體特異寡核苷酸探針庫(kù)FISH鑒定T4VS-4DS·4DL(A1)和T4DS-4VS·4DL(B1)。藍(lán)色：DAPI套染；紅色：TAMRA修飾的4D染色體特異探針庫(kù)。放大圖像：4D探針庫(kù)涂染的易位染色體。A2, B2：利用GISH鑒定T4VS-4DS·4DL(A2)和T4DS-4VS·4DL(B2)。藍(lán)色：DAPI套染；綠色：Fluorescein-12-UTP標(biāo)記的簇毛麥全基因組探針。放大圖像顯示簇毛麥全基因組探針在易位染色體上的雜交信號(hào)。A3：A1和A2合成圖；B3：B1和B2合成圖。標(biāo)尺=2 μm。

最早發(fā)現(xiàn)原產(chǎn)于地中海地區(qū)的二倍體物種簇毛麥高抗小麥白粉病，獲得普通小麥、硬粒小麥與簇毛麥遠(yuǎn)緣雜種、硬簇麥雙二倍體[49]；建立染色體分帶[12]、ISH[50]、分子標(biāo)記等簇毛麥染色體鑒定技術(shù)[51~57]，在培育出雙二倍體、異附加系、異代換系和整臂易位系等遠(yuǎn)緣種質(zhì)基礎(chǔ)上，將抗白粉病位點(diǎn)定位于6VS染色體[58]。以上研究分別于1982年、1986年和1996年獲農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)，1997年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明三等獎(jiǎng)。20世紀(jì)80年代中期，又發(fā)現(xiàn)鵝觀草、纖毛鵝觀草和大賴(lài)草高抗小麥赤霉病，并通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)制出一批有價(jià)值的新種質(zhì)，為小麥抗赤霉病育種提供了新抗源?！翱剐←湷嗝共⌒路N質(zhì)的搜集、鑒定、轉(zhuǎn)移和利用”曾經(jīng)獲得麥?zhǔn)匣鹱魑锖献餮芯宽?xiàng)目連續(xù)三期(1995~2004年)資助。20世紀(jì)90年代初，在已經(jīng)建立的傳統(tǒng)細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善了外源染色體精確鑒定的分子細(xì)胞遺傳學(xué)新體系，成果獲1998年教育部(基礎(chǔ)類(lèi))科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。除對(duì)簇毛麥、大賴(lài)草、鵝觀草和纖毛鵝觀草進(jìn)行研究外，還對(duì)小麥的其他近緣屬約20多個(gè)物種進(jìn)行過(guò)研究：如大麥屬()、黑麥屬()、山羊草屬()、偃麥草屬()、披堿草屬()和旱麥草屬()等。

自20世紀(jì)中期，創(chuàng)建小麥–近緣物種易位系高效創(chuàng)制和鑒定技術(shù)體系，先后利用輻射、殺配子染色體誘導(dǎo)染色體結(jié)構(gòu)變異，結(jié)合利用中國(guó)春/Ph誘導(dǎo)部分同源染色體配對(duì)，創(chuàng)制了涉及簇毛麥、大賴(lài)草、黑麥、偃麥草、鵝觀草、野大麥等物種的異易位系，建立的雙二倍體的花粉輻射創(chuàng)制易位系庫(kù)和整臂易位系成熟雌配子輻射技術(shù)體系，提高了誘導(dǎo)頻率[59,60]，結(jié)合高效分子細(xì)胞遺傳學(xué)鑒定技術(shù)，創(chuàng)制了涉及簇毛麥、纖毛鵝觀草、大賴(lài)草、黑麥和百薩偃麥草不同染色體的結(jié)構(gòu)變異體庫(kù)，為小麥育種提供了抗病、優(yōu)質(zhì)、抗逆等新資源。先后選育出攜帶抗稈銹病小種Ug99基因的T6AS/ 6VL易位系[61]；攜帶抗菲利普孢囊線蟲(chóng)病基因的6V異附加系和小麥–簇毛麥易位系和缺失系[62]；攜帶具有生育期和組織特異性的抗白粉病基因的5V染色體易位系[63]；創(chuàng)制涉及簇毛麥4VS染色體的整臂易位系和易位系庫(kù)，將4VS上抗黃花葉病基因定位于781 kb的物理區(qū)間[64,65]。小麥–簇毛麥T6VS/6AL易位系攜基因，對(duì)所有白粉菌生理小種免疫，且1B染色體上攜帶高抗條銹病基因，易位染色體對(duì)主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀無(wú)不利影響，對(duì)每穗粒數(shù)和千粒重還有正向效應(yīng)。以T6VS/6AL易位系為親本，國(guó)內(nèi)育種單位已育成了約40個(gè)小麥新品種，在黃淮、西南、西北和長(zhǎng)江中下游麥區(qū)大面積推廣，在小麥白粉病抗源更替中發(fā)揮了重要作用?！靶←湪C簇毛麥遠(yuǎn)緣新種質(zhì)創(chuàng)制及應(yīng)用”先后獲得2011年教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和2012年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

2 水稻分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

水稻(2n=2x=24)是重要的糧食作物，基因組大小389 Mb[66]，是禾本科作物中基因組最小的作物。水稻是最早完成基因組測(cè)序的作物，因此也成為作物學(xué)研究的模式物種。基因組大小與細(xì)胞核內(nèi)的染色體大小一般呈正相關(guān)的關(guān)系，水稻染色體在禾本科作物中也屬于最小的類(lèi)型之一，因此水稻細(xì)胞遺傳學(xué)相較于玉米、小麥起步較晚。

2.1 水稻染色體鑒定技術(shù)

由于水稻有絲分裂前中期染色體很小，不同染色體的大小十分接近，因此僅僅依靠形態(tài)特征很難完全準(zhǔn)確辨別出水稻體細(xì)胞中的所有染色體。因此，在20世紀(jì)90年代以前，有關(guān)水稻核型中的染色體相對(duì)長(zhǎng)度、臂比、核仁染色體等數(shù)據(jù)，不同研究者的結(jié)果不盡相同。后來(lái)研究者建立了基于減數(shù)分裂粗線期染色體的細(xì)胞學(xué)分析技術(shù)[67]，解決了體細(xì)胞染色體過(guò)短的問(wèn)題。但傳統(tǒng)的粗線期染色體制片技術(shù)難度較大，需要發(fā)展更簡(jiǎn)單有效的方法準(zhǔn)確識(shí)別不同染色體，推進(jìn)水稻的細(xì)胞遺傳學(xué)研究。

FISH技術(shù)為準(zhǔn)確識(shí)別水稻不同染色體提供了新途徑。Cheng等[68]利用不同染色體臂上的單拷貝RFLP 標(biāo)記序列篩選BAC文庫(kù)，以篩選獲得的陽(yáng)性BAC克隆為探針進(jìn)行BAC-FISH，發(fā)展出了全套24個(gè)水稻染色體臂特異的分子細(xì)胞學(xué)標(biāo)記，可以識(shí)別和鑒別特定染色體。但這套探針在野生稻其他染色體組中很難顯示出較強(qiáng)的雜交信號(hào)，限制了其使用范圍。Tang等[69]根據(jù)水稻全基因組序列上基因分布的不均勻性，重新發(fā)展了一套24個(gè)富含基因序列的染色體臂特異BAC克隆，在水稻AA、BB、CC組染色體上都會(huì)顯現(xiàn)明顯的雜交信號(hào)，具有更高的應(yīng)用價(jià)值。

全套染色體臂特異分子細(xì)胞學(xué)標(biāo)記無(wú)法一次性在同一個(gè)細(xì)胞中識(shí)別所有不同染色體，F(xiàn)ISH技術(shù)影響B(tài)AC信號(hào)的強(qiáng)弱，不同實(shí)驗(yàn)室的雜交信號(hào)可能強(qiáng)弱不一。近年來(lái)發(fā)展的oligo-FISH能夠更好的保證探針的特異性與重復(fù)性。Liu等[70]根據(jù)水稻的參考基因組序列，利用生物信息學(xué)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了可以標(biāo)記成2種顏色的兩套寡核苷酸探針，利用這雙色寡核苷酸探針，可以在水稻的12對(duì)染色體上產(chǎn)生26個(gè)不同的信號(hào)，這些信號(hào)可以作為“條形碼”來(lái)唯一標(biāo)記水稻的12對(duì)染色體，可以在同一個(gè)細(xì)胞中把不同12對(duì)染色體全部都識(shí)別出來(lái)。該套探針可以在野生稻AA、BB或CC組的染色體產(chǎn)生與栽培稻相似的特異性強(qiáng)信號(hào)；在EE組野生稻的染色體上產(chǎn)生的特異性信號(hào)較弱，而FF組沒(méi)有產(chǎn)生信號(hào)。該套雙色寡核苷酸探針在研究稻屬染色體變異和進(jìn)化中有重要應(yīng)用價(jià)值(圖2A)。

2.2 水稻染色體生物學(xué)

染色體鑒定技術(shù)和水稻基因組學(xué)的發(fā)展推進(jìn)了水稻染色體結(jié)構(gòu)元件的研究進(jìn)展。端粒是染色體結(jié)構(gòu)的基本元件之一，保護(hù)在復(fù)制過(guò)程中染色體末端的完整性，染色體末端還有一類(lèi)特殊的亞端粒DNA序列。Os48和TrsA是水稻中的兩種亞端粒DNA類(lèi)型，其中Os48是栽培稻中第一個(gè)被分離出來(lái)的串聯(lián)重復(fù)序列，每個(gè)重復(fù)單元長(zhǎng)度為355 bp，其在同一物種的不同染色體上分布不同，在秈稻與粳稻染色體中的分布存在顯著差異，秈稻擁有更多的拷貝數(shù)和位點(diǎn)數(shù)[71,72]；TrsA是AA基因組水稻所特有的，重復(fù)單元同樣為355 bp的串聯(lián)重復(fù)序列[73]，TrsA在不同水稻品種間的染色體上分布位置和數(shù)目有較大差別。Os48和TrsA分布特征表明，亞端粒區(qū)域在稻屬進(jìn)化上具有高度活躍的特點(diǎn)。Fan等[74]發(fā)現(xiàn)水稻亞端粒區(qū)存在高頻率基因重組和轉(zhuǎn)座子插入事件，認(rèn)為其可能是新基因形成的“溫床”。因此從某種意義上來(lái)說(shuō)，在保證物種核心基因組穩(wěn)定的前提下，亞端粒序列的變化可能會(huì)促進(jìn)物種的快速進(jìn)化。

圖2 水稻和黃瓜粗線期染色體雙色oligo-FISH

A：水稻粗線期染色體雙色oligo-FISH。紅色：Digoxin標(biāo)記的oligos 探針信號(hào)；綠色：FAM標(biāo)記的oligos探針信號(hào)。染色體由DAPI復(fù)染；B：黃瓜粗線期4號(hào)染色體8個(gè)連續(xù)區(qū)段的oligo-FISH。紅色：地高辛標(biāo)記的分別為來(lái)源于物理位置0~3 Mb、6~9 Mb、10.5~13.5 Mb和16.5~19.5 Mb區(qū)域的oligo探針；綠色：生物素標(biāo)記的分別為來(lái)源于物理位置3~6 Mb、9~10.5 Mb、13.5~16.5 Mb和19.5~23.3 Mb區(qū)域的oligo探針。

著絲粒是保證染色體正常運(yùn)動(dòng)的重要組件，不同物種著絲粒DNA序列在長(zhǎng)短和序列組成上存在很大差別[75]。亞洲栽培稻最主要的功能著絲粒由串聯(lián)重復(fù)序列組成，重復(fù)單元為155 bp的CentO[76]，CentO在12條非同源染色體上的拷貝數(shù)上有很大差別，從65 kb到2 Mb不等[77]。稻屬其他物種AA、BB和EE染色體組均擁有相似的串聯(lián)重復(fù)序列CentO，但重復(fù)單元在不同染色體組之間可能會(huì)有一些序列的變化。而CC和FF染色體組有其特有的著絲粒特異串聯(lián)重復(fù)序列，但GG染色體組并不含有著絲粒串聯(lián)重復(fù)序列[78]。

CRR是插入到CentO串聯(lián)重復(fù)序列中或者分布其兩側(cè)的著絲粒特異逆轉(zhuǎn)座序列，其在著絲粒區(qū)域高度富集，并且與CentO相間存在。在非同源染色體上CRR的分布也不相同，個(gè)別染色體上CRR主要分布在CentO的兩側(cè)，而且兩側(cè)數(shù)量差異較大[77]。除FF染色體組外，稻屬不同染色體組之間均存在同源性較高的CRR。FF染色體組含有其特異的與CRR同源性很低的逆轉(zhuǎn)座子[79]。缺乏著絲粒特異串聯(lián)重復(fù)序列的GG染色體組，著絲粒序列主要由型逆轉(zhuǎn)座子組成，與玉米著絲粒特異逆轉(zhuǎn)座序列CRM同源性很高[78]。

與不同物種中著絲粒DNA的快速進(jìn)化相反，著絲粒區(qū)域另外一個(gè)重要組成成份著絲粒特異蛋白CENH3在真核生物中相對(duì)保守。在水稻雙著絲粒染色體中，只有一個(gè)著絲粒有CENH3的熒光信號(hào)，而失活的著絲粒則沒(méi)有CENH3熒光信號(hào)[80]。Gong等[81]報(bào)道了一例在水稻8號(hào)染色體著絲粒DNA序列部分缺失的變異，這種缺失導(dǎo)致CENH3結(jié)合區(qū)域減少，從而導(dǎo)致著絲粒功能不穩(wěn)定，說(shuō)明著絲粒的穩(wěn)定性與CENH3結(jié)合范圍相關(guān)。另外，含有CENH3核小體的總量與基因組大小有必然聯(lián)系[82]，但是著絲粒大小卻與染色體長(zhǎng)度無(wú)關(guān)[81]。所以在稻屬不同亞種間，CENH3結(jié)合總量因基因組的大小不同存在亞種間差異，但是在同一亞種內(nèi)不同染色體上的著絲粒區(qū)域，CENH3的結(jié)合區(qū)域是基本相同且不變的，與染色體長(zhǎng)度沒(méi)有相關(guān)性。

著絲粒功能行使是一個(gè)與著絲粒的特殊序列而又不完全決定于該特殊序列的表觀遺傳調(diào)控過(guò)程。DNA甲基化是表觀遺傳調(diào)控的重要方式之一。對(duì)水稻著絲粒區(qū)域DNA的5-甲基胞嘧啶(5-methylcy-tosine, 5mC)甲基化水平檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，部分染色體著絲粒CENH3結(jié)合區(qū)要比其側(cè)翼H3區(qū)域DNA甲基化水平更高，表明水稻中的著絲粒普遍存在著DNA甲基化現(xiàn)象[83]。組蛋白修飾是著絲粒表觀調(diào)控另一種方式。通用DNA芯片分析技術(shù)對(duì)水稻著絲粒組蛋白修飾研究發(fā)現(xiàn)，4、5、7和8號(hào)染色體著絲粒核心區(qū)域CENH3呈不連續(xù)分布，與H3相間排列。對(duì)四種活性組蛋白修飾H3K4me2、H3K4me3、H3K36me3和H3K4K9ac進(jìn)行ChIP分析，發(fā)現(xiàn)H3結(jié)合區(qū)域內(nèi)有轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列均存在這四種組蛋白修飾，而相應(yīng)的CENH3結(jié)合域內(nèi)沒(méi)有[84]。暗示通過(guò)這些活性組蛋白修飾形成一個(gè)標(biāo)識(shí)，防止CENH3定位在H3結(jié)合區(qū)域內(nèi)，來(lái)維持活性著絲粒的功能。

2.3 稻屬遠(yuǎn)緣新種質(zhì)創(chuàng)制

野生稻的不同染色體組中帶有許多栽培稻所不具備的優(yōu)良基因，如對(duì)褐飛虱等病蟲(chóng)的抗性基因，把這些基因?qū)氲皆耘嗟局?，?shí)現(xiàn)稻屬不同染色體組間的基因轉(zhuǎn)移，對(duì)水稻育種有重要意義[85,86]。Huang等[87]利用這一技術(shù)路線，從藥用野生稻染色體附加系的后代中，選育出了抗褐飛虱的栽培稻新品系，實(shí)現(xiàn)了外源抗蟲(chóng)基因從野生稻向栽培水稻的轉(zhuǎn)移和利用。顏輝煌等[88]將栽培稻與帶有褐飛虱抗性基因的CC組緊穗野生稻雜交與回交，獲得了帶有部分C組染色體片段的導(dǎo)入系，為抗蟲(chóng)基因的種間轉(zhuǎn)移和利用提供了新材料。

3 甜瓜屬分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

甜瓜屬是葫蘆科重要的屬，包含52個(gè)物種，其中包括兩個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)作物，即從大約100億年以前的一個(gè)相同祖先分化而來(lái)的黃瓜(L., 2n = 14, 367 Mb)和甜瓜(L., 2n = 24, 450 Mb)[89]。甜瓜屬物種染色體相對(duì)較小，細(xì)胞遺傳研究起步較晚。甜瓜屬包括許多重要的野生種，具有栽培黃瓜和甜瓜所需的多種優(yōu)良性狀，開(kāi)展細(xì)胞遺傳研究，闡明物種間的進(jìn)化關(guān)系，對(duì)于挖掘和利用野生種的優(yōu)良性狀基因，推進(jìn)甜瓜屬作物品種改良具有重要意義。

3.1 甜瓜屬染色體鑒定技術(shù)

甜瓜屬中黃瓜細(xì)胞遺傳學(xué)研究相對(duì)較多。黃瓜中期染色體較小，傳統(tǒng)細(xì)胞學(xué)技術(shù)難以準(zhǔn)確描述和識(shí)別黃瓜染色體，染色體分帶技術(shù)在黃瓜染色體鑒定中起到了不可替代的作用，其中以C帶在黃瓜中應(yīng)用最為廣泛。Chen等[90]利用改良的染色體制片技術(shù)和C帶技術(shù)建立了黃瓜的有絲分裂中期染色體核型，但黃瓜中期染色體較短，C帶分辨率不高，難以準(zhǔn)確識(shí)別黃瓜每條染色體。錢(qián)春桃等[91]采用放線菌酮預(yù)處理活體種子根改進(jìn)制片技術(shù)，獲得了清晰的黃瓜前中期染色體C帶帶型。

FISH技術(shù)的應(yīng)用推進(jìn)了甜瓜屬細(xì)胞遺傳學(xué)發(fā)展。Zhang等[92]利用五種甜瓜屬物種自身基因組DNA為探針在各自中期染色體上進(jìn)行GISH，揭示重復(fù)序列DNA的分布模式；利用其他物種基因組DNA為探針對(duì)栽培黃瓜和酸黃瓜進(jìn)行GISH，發(fā)現(xiàn)栽培黃瓜和酸黃瓜具有很高的同源性。Wang等[93]利用酸黃瓜基因組DNA和12條染色體上特異的Fosmid克隆為探針進(jìn)行雙色FISH，可識(shí)別出酸黃瓜的每一條染色體。Chen等[94]利用FISH對(duì)研究甜瓜屬物種18S-5.8S-26S rRNA編碼基因的染色體定位，發(fā)現(xiàn)黃瓜具有4對(duì)的rDNA基因座，定位于1、2、4和7號(hào)染色體；甜瓜和酸黃瓜上分別檢測(cè)到2對(duì)和3對(duì)rDNA基因座。Zhang等[95]利用FISH研究了20份黃瓜栽培種和野生種的45S和5S rDNA的組成，發(fā)現(xiàn)不同材料45S rDNA位點(diǎn)的數(shù)量從一個(gè)到五個(gè)不等，且大部分位于染色體末端，除了sp、spp和具有兩對(duì)5S rDNA位點(diǎn)外，其他材料中只檢測(cè)到一對(duì)5S rDNA位點(diǎn)。

Lou等[96]首次在甜瓜屬物種中開(kāi)發(fā)應(yīng)用單拷貝基因染色體涂染技術(shù)，利用特異性的單拷貝探針成功構(gòu)建了黃瓜核型。Li等[97]利用rDNA和來(lái)自黃瓜的14個(gè)單拷貝基因?yàn)樘结樤谔鸸蠈傥锓N上進(jìn)行FISH，可以分辨出的每一條染色體。Bi等[98]基于合成寡核苷酸文庫(kù)的多重聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)開(kāi)發(fā)了一種靈活的染色體涂染技術(shù)，通過(guò)巧妙的接頭設(shè)計(jì)，可從一個(gè)寡核苷酸文庫(kù)中獲得多種不同探針，用于染色體涂染。Zhao等[99]基于oligo-FISH實(shí)現(xiàn)了黃瓜全部染色體快速涂染和染色體追蹤；設(shè)計(jì)并合成了黃瓜5和7號(hào)染色體的oligo探針庫(kù)，可鑒別跨物種間部分同源染色體、追蹤種間雜交和異源多倍體化后減數(shù)分裂單個(gè)染色體配對(duì)行為(圖2B)。

3.2 甜瓜屬物種起源與進(jìn)化

甜瓜屬野生資源豐富，包含約52種野生物種，闡明其起源及進(jìn)化關(guān)系對(duì)于野生物種優(yōu)異基因發(fā)掘和利用具有重要意義。隨著近年來(lái)探針的不斷地發(fā)展和技術(shù)體系的不斷完善，F(xiàn)ISH在越來(lái)越多的甜瓜屬物種進(jìn)化研究中得到應(yīng)用。

Zhang等[95]利用FISH技術(shù)研究20個(gè)甜瓜屬物種的45S和5S rDNA的位點(diǎn)分布，發(fā)現(xiàn)5S rDNA位點(diǎn)變異明顯大于45S rDNA，二者具有不同的進(jìn)化模式，5S rDNA有從中間位置向端部位置進(jìn)化的趨勢(shì)，但保持了保守的位點(diǎn)數(shù)量，而45S rDNA則顯示出位點(diǎn)數(shù)量增加的趨勢(shì)，但位置相對(duì)保守；Yang等[100]利用5種不同地理來(lái)源和染色體數(shù)目的四個(gè)甜瓜屬物種(,,,和)進(jìn)行重復(fù)序列FISH，發(fā)現(xiàn)黃瓜、甜瓜和酸黃瓜的親緣關(guān)系較近，和的親緣關(guān)系較近，而與其他三個(gè)物種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。這些研究有助于更全面地認(rèn)識(shí)該屬的基因組進(jìn)化和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。

利用黃瓜分子標(biāo)記篩選出的黃瓜Fosmid克隆做探針進(jìn)行FISH，比較其在黃瓜與甜瓜染色體的定位，發(fā)現(xiàn)黃瓜與甜瓜的著絲粒發(fā)生了重新定位[101]。Yang等[102]根據(jù)構(gòu)建的黃瓜高密度遺傳圖譜和組裝的黃瓜基因組草圖，篩選出特異的Fosmid克隆為探針進(jìn)行黃瓜和其野生變種var. hardwickii的粗線期染色體比較涂染，研究其遺傳分化，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)種群之間在異染色質(zhì)的數(shù)量和分布以及染色體重排方面存在顯著差異，研究結(jié)果支持這兩個(gè)黃瓜種群的亞種地位，并表明var. hardwickii是栽培黃瓜的祖先。

3.3 甜瓜屬物種種質(zhì)創(chuàng)新

起源于我國(guó)云南的酸黃瓜(Chakr., 2n=2x=24)是黃瓜的近緣野生物種，具有抗線蟲(chóng)、霜霉病、蔓枯病、耐弱光、耐低溫等優(yōu)異特性[103,104]。通過(guò)種間雜交將酸黃瓜優(yōu)良性狀轉(zhuǎn)移到栽培黃瓜中是黃瓜品種改良的有效途徑。Chen等[105]通過(guò)胚拯救獲得黃瓜與其近緣野生種酸黃瓜之間種間雜種F1，利用體細(xì)胞無(wú)性系變異方法誘導(dǎo)雜種加倍，創(chuàng)制了產(chǎn)生可育花粉并形成含種子的果實(shí)的異源四倍體，將其命名為Chen & Kirkbride (HHCC, 2n=4x=38)。具有與親本相似的性狀，也有其獨(dú)特性狀，種子形態(tài)介于兩親本之間，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，對(duì)一些病蟲(chóng)害具有較強(qiáng)的抗性[104]。Chen等[106]進(jìn)一步將異源四倍體()與普通二倍體黃瓜()雜交，通過(guò)胚胎培養(yǎng)獲得異源三倍體。Chen等[107,108]利用異源四倍體與普通二倍體黃瓜連續(xù)回交，結(jié)合胚胎拯救首次獲得兩株黃瓜單體異附加系。Li等[109]利用異源四倍體與普通二倍體黃瓜連續(xù)回交，結(jié)合胚胎拯救獲得多份異附加系，并利用oligo-FISH技術(shù)結(jié)合酸黃瓜染色體特異序列標(biāo)記，確定了異附加系中外源染色體的組成。

4 棉花分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

棉花(, 2n=4x=AADD=52)是重要的纖維作物，也是重要的植物油脂和植物蛋白質(zhì)來(lái)源。目前世界上廣為栽培的棉花為異源四倍體種，為紡織工業(yè)提供了90%以上的棉纖維。棉屬有52個(gè)種，包括45個(gè)二倍體種，根據(jù)親緣關(guān)系分成A-G和K等八個(gè)基因組(其中2個(gè)為A組栽培種)以及七個(gè)由AD基因組組成的異源四倍體種(含兩個(gè)為栽培種)，是改良栽培棉花的重要基因資源，通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交轉(zhuǎn)移和利用外源基因?qū)τ诿藁ǜ牧加兄匾饬x。

4.1 棉花染色體鑒定技術(shù)

棉花染色體數(shù)量多，形態(tài)相似且較短小，未建立染色體分帶等核型分析技術(shù)，因而難以準(zhǔn)確識(shí)別特定染色體。GISH技術(shù)提供了有效鑒定手段。以野生種斯特提棉(Willis)為探針，在陸地棉(L)標(biāo)準(zhǔn)系TM-1體細(xì)胞有絲分裂中期染色體上進(jìn)行GISH，可以鑒定出栽培棉中的外源染色體[110]。以A1基因組的阿非利加草棉(L var.)和C1基因組的斯特提棉兩個(gè)棉種的DNA同時(shí)為探針進(jìn)行GISH，可以清晰地區(qū)分At、Dt和C1基因組染色體，且重復(fù)性好，這一棉花多色GISH技術(shù)體系成功應(yīng)用于種間雜種的鑒定[110]。對(duì)引自澳大利亞CSIRO的陸地棉與澳洲棉(F.v. M.) (G2基因組)六倍體雜種(基因組組成為AtAtDtDtG2G2)進(jìn)行的多色GISH，可清晰地區(qū)分At、Dt和G2基因組染色體[110]。

Wang 等[111~113]開(kāi)發(fā)了基于棉花連鎖群(染色體)的特異BAC克隆，獲得第一套多倍體植物四倍體棉染色體特異的BAC克隆，利用BAC-FISH雜交信號(hào)可作為染色體特異的細(xì)胞學(xué)標(biāo)記，準(zhǔn)確地識(shí)別出棉花26條染色體。Wang 等[113]利用棉花高密度遺傳圖譜的SSR分子標(biāo)記篩選出了20個(gè)BAC克隆，與 45S 和5S rDNA相結(jié)合，構(gòu)成了由22個(gè)探針混合形成的雞尾酒式文庫(kù)，以亞洲棉江陵中棉有絲分裂中期染色體為靶標(biāo)，一次FISH產(chǎn)生的信號(hào)可以同時(shí)識(shí)別亞洲棉的13對(duì)染色體，且與陸地棉A染色體亞組的部分同源染色體一一對(duì)應(yīng)，獲得了亞洲棉穩(wěn)定可靠的標(biāo)準(zhǔn)核型，實(shí)現(xiàn)了亞洲棉染色體的準(zhǔn)確識(shí)別。

4.2 棉花染色體生物學(xué)

Wang等[114]和Paterson等[115]各自完成了四倍體棉的D基因組供體種雷蒙德氏棉的基因組測(cè)序，Li等[116]完成了四倍體棉的A基因組供體近緣種亞洲棉的基因組測(cè)序，Zhang等[117]和Li等[118]分別完成了四倍體栽培種陸地棉的基因組測(cè)序，為開(kāi)展棉花染色體結(jié)構(gòu)元件研究提供了基礎(chǔ)。著絲粒區(qū)域含有大量的重復(fù)序列，對(duì)其進(jìn)行精確定位、克隆、測(cè)序難度很大。曹玉潔[119]通過(guò)篩選二倍體A組亞洲棉著絲粒反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，得到了22個(gè)候選克隆，利用FISH篩選出兩個(gè)位于染色體著絲粒區(qū)的克隆，測(cè)序鑒定出三個(gè)著絲粒區(qū)特異的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子元件。基于A組棉種的著絲粒特異引物和D組雷蒙德氏棉全基因組序列信息，通過(guò)PCR和FISH驗(yàn)證，獲得了三個(gè)雷蒙德氏棉著絲粒區(qū)特異的串聯(lián)重復(fù)序列。Zhang等[120]鑒定出一個(gè)棉花著絲粒特異BAC克隆，經(jīng)測(cè)序和FISH驗(yàn)證，鑒定出棉花著絲粒相關(guān)的四個(gè)LTR反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，統(tǒng)稱(chēng)為GhCRs。Fiber-FISH分析顯示，GhCRs均位于陸地棉的所有26條粗線期染色體著絲粒異染色質(zhì)區(qū)，呈成簇相間分布在1.8 Mb區(qū)間，類(lèi)似的較強(qiáng)FISH雜交信號(hào)只出現(xiàn)在陸地棉D(zhuǎn)組祖先供體種雷蒙德氏棉，可錨定到D基因組的所有13條染色體，而沒(méi)有出現(xiàn)在陸地棉A組祖先供體種非洲棉中，因此認(rèn)為，四倍體棉的著絲粒序列可能來(lái)自于D組祖先。這些著絲粒相關(guān)序列的發(fā)現(xiàn)將促進(jìn)棉花著絲粒定位、測(cè)序和進(jìn)化研究。

張忠鑫[121]克隆了A組亞洲棉的一個(gè)端粒相關(guān)序列TAS-1。TAS-1富含A/T堿基(66.6%)，含有一個(gè)拷貝的TTTAGGG型重復(fù)單元、10個(gè)串聯(lián)重復(fù)序列、一個(gè)未知單元的散布重復(fù)序列，具有種屬特異性。通過(guò)TRF法估測(cè)二倍體A組亞洲棉端粒平均長(zhǎng)度在10 kb到20 kb之間。FISH表明，TAS-1在亞洲棉的每條染色體末端均有較強(qiáng)信號(hào)；在陸地棉一對(duì)同源染色體的一端產(chǎn)生較強(qiáng)信號(hào)外，其余染色體末端信號(hào)較弱；在海島棉的所有染色體信號(hào)均很弱。通過(guò)PCR與FISH分析，獲得了D組雷蒙德氏棉的10個(gè)端粒克隆，序列分析發(fā)現(xiàn)染色體末端存在較多的擬南芥型端粒重復(fù)單元的變異體，含有TTTAGGG型串聯(lián)重復(fù)的端粒序列在A組、AD組中FISH信號(hào)差異較小，而含有其散布重復(fù)的端粒序列在A組、AD組染色體中的FISH信號(hào)差異較大。

4.3 棉花遠(yuǎn)緣雜交與新種質(zhì)創(chuàng)制

通過(guò)種間雜交將近緣種優(yōu)良性狀轉(zhuǎn)移到栽培棉可以拓寬棉花品種改良的遺傳基礎(chǔ)。為克服棉屬種間雜交的不親和性，Chen等[122]將陸地棉(TM-1)× 石系亞1號(hào)雜交的3 DPA胚珠再優(yōu)化棉花胚珠培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得八個(gè)正常萌發(fā)的雜種胚，將其長(zhǎng)成的幼苗嫁接到海島棉砧木上，獲得了染色體數(shù)目為2n=3x=39雜種植株。利用秋水仙素對(duì)上述雜種F1的30個(gè)側(cè)芽芽頭浸泡24 h，在成活18株中四株染色體數(shù)目為2n=6x=78(AADDAA)，通過(guò)加倍首次獲得了陸地棉–亞洲棉的人工合成六倍體。利用秋水仙素對(duì)紅星草棉()×澳洲棉()的雜種F1植株的芽頭進(jìn)行加倍處理，也獲得了合成雙二倍體，GISH證實(shí)其中一個(gè)染色體組來(lái)源于澳洲棉的G2染色體組。

Chen等[123]和Wang等[124]利用形態(tài)學(xué)、SSR標(biāo)記和GISH相結(jié)合，培育了一套陸地棉–澳洲棉外源異附加系。異常棉()為B基因組棉種，與四倍體棉的A亞基因組同源性較高，Wang等[125]和王琛[126]改進(jìn)棉花GISH體系，采用異常棉和草棉基因組DNA同時(shí)作探針，提高封阻與探針的比例，建立了陸地棉–異常棉外源染色體鑒定GISH技術(shù)，從陸地棉與異常棉的回交后代中鑒定出11個(gè)單體異附加系。Tang等[127]采用類(lèi)似方法，鑒定出10個(gè)陸地棉–比克氏棉染色體異附加系。

澳洲棉為陸地棉三級(jí)基因庫(kù)，二者染色體重組困難。為將澳洲棉優(yōu)異基因轉(zhuǎn)入陸地棉，Wang等[124]利用輻射處理陸地棉–澳洲棉倍半二倍體花粉，授予去雄的陸地棉CL-2，利用多色GISH鑒定雜交種子含有澳洲棉染色體或片段，獲得了棉花種間的染色體易位系和漸滲系，且發(fā)現(xiàn)所有易位事件均發(fā)生在澳洲棉與陸地棉的At染色體之間(圖3A)。這些遠(yuǎn)緣種質(zhì)為研究棉屬物種間親緣關(guān)系和棉花遺傳改良提供了基礎(chǔ)材料。

5 菊花分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

菊科(Compositae)春黃菊族(Anthemideae)菊屬()的菊屬約有43個(gè)種和18個(gè)變種(亞種)，它們以染色體基數(shù)9形成一個(gè)從二倍體到十倍體的多倍體系列。其中菊花(Ramat.)為多年生草本植物，是我國(guó)十大傳統(tǒng)名花和世界四大切花之一，觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高。栽培菊花大多為六倍體及非整倍體，具有高度雜合、自交不親和及近交衰退等特性。我國(guó)是栽培菊花的起源中心，但原有商業(yè)主栽品種多為國(guó)外引進(jìn)，抗蚜蟲(chóng)性、耐低/高溫性差和種性退化等成為限制我國(guó)菊花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。開(kāi)展菊花分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究對(duì)于探究菊花起源與演化、菊屬種間親緣關(guān)系以及利用遠(yuǎn)緣雜交拓寬菊花遺傳基礎(chǔ)具有重大意義。

5.1 菊屬染色體鑒定技術(shù)

對(duì)菊屬植物的細(xì)胞學(xué)研究最早見(jiàn)于Tanaka對(duì)日本二倍體和四倍體野生菊花的核型報(bào)道[128]。Fedorof統(tǒng)計(jì)了廣義菊屬93種植物的染色體數(shù)目，發(fā)現(xiàn)多倍體(含種內(nèi)多倍體)有56種，占60%[129]。20世紀(jì)80年代，李懋學(xué)[130]、杜冰群等[131]、汪勁武等[132,133]對(duì)我國(guó)產(chǎn)的部分野生菊屬植物和栽培菊花進(jìn)行細(xì)胞學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)栽培菊花大部分為六倍體及非整倍體，染色體數(shù)在2n=51~75之間，以2n=54為高峰，提出了菊花是從六倍體的野生種進(jìn)化而來(lái)的觀點(diǎn)。從小菊、中菊到大菊的不同類(lèi)型栽培菊花品種染色體數(shù)目存在較大差異，染色體數(shù)目與花徑存在一定正相關(guān)，但同類(lèi)型品種中，花徑與染色體數(shù)目無(wú)相關(guān)性[134]。菊屬植物廣泛存在B染色體，且野生種出現(xiàn)的概率低于栽培品種，非整倍體出現(xiàn)B染色體的概率高于整倍體[135]。

核型分析發(fā)現(xiàn)，菊屬植物的染色體以中著絲粒染色體(M)最多，依次分別為近中著絲粒染色體(m)、近端著絲粒染色體(t)和端著絲粒染色體(T)。陳發(fā)棣等[136]對(duì)三個(gè)地理居群野菊核型分析發(fā)現(xiàn)，南京野菊和黃山野菊均為四倍體，核型公式分別為2n=4x= 36=24m+10sm+2t、2n=4x=36=26m (2SAT)+6sm+4st，江山野菊為非整倍體，核型公式為2n=4x+1=37= 26m+8sm+3t，指出不同地理居群野菊的遺傳基礎(chǔ)存在一定差異。Kim等[137]也發(fā)現(xiàn)不同居群間或同一居群不同個(gè)體間核型分化很大。李暢等[138]對(duì)不同株型和用途的17個(gè)栽培小菊品種核型分析發(fā)現(xiàn)，大部分品種為“2A”型，只有三個(gè)地被菊品種為“2B”，認(rèn)為核型多樣性不僅是簡(jiǎn)單的染色體突變，很可能是染色體重組所致。

圖3 FISH技術(shù)在棉屬、菊屬和楊樹(shù)中的應(yīng)用

A：澳洲棉–亞洲棉人工合成六倍體(2n=AADDGG=78)的多色FISH鑒定)。紅色：Digoxigenin-dUTP標(biāo)記的澳洲棉(GG) ()；Biotin綠色亞洲棉(AA) ()為探針；藍(lán)色：DAPI套染；B：北京植物園野菊() 5S rDNA和45S rDNA的oligo-FISH檢測(cè)。藍(lán)色：DAPI套染；紅色：TAMRA標(biāo)記的5S rDNA信號(hào)；綠色：FAM標(biāo)記的45S rDNA信號(hào)；C：毛果楊中期染色體的oligo-FISH。紅色：地高辛標(biāo)記的1號(hào)染色體；綠色：生物素標(biāo)記的4號(hào)染色體，黃色：生物素和地高辛標(biāo)記的13號(hào)染色體。

隨著分子細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展，GISH、FISH技術(shù)在菊花上廣泛應(yīng)用。Tang等[139]以芙蓉菊((L.)Makino；2n=2=18)基因組DNA為探針，對(duì)大島野路菊((Kitam.)Kitam；2n=10=90)和芙蓉菊屬間遠(yuǎn)緣雜種F1進(jìn)行GISH，發(fā)現(xiàn)其中45條染色體來(lái)自大島野路菊，9條來(lái)自芙蓉菊，還發(fā)現(xiàn)不需要封阻DNA就能輕易地將兩親本基因組區(qū)分開(kāi)，證明兩屬基因組親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。Deng等[140]對(duì)菊屬、蒿屬和芙蓉菊屬的三屬雜種進(jìn)行GISH鑒定，發(fā)現(xiàn)不同株系間染色體數(shù)差異很大(42~ 63)，且異常有絲分裂現(xiàn)象發(fā)生；雜交后代染色體組成廣泛分離，六倍體植株中有9條來(lái)自黃金艾蒿、9條來(lái)自芙蓉菊，其余36條來(lái)自菊屬地被菊‘鐘山金桂’和大島野路菊。Qi等[141]利用45S和5S rDNA為探針對(duì)12份菊屬及其近緣屬植物材料進(jìn)行FISH分析，分別觀察到2~10和2~6個(gè)雜交信號(hào)，其中芙蓉菊有兩個(gè)45S雜交信號(hào)，菊花腦()、異色菊、甘菊、菊蒿有八個(gè)雜交信號(hào)，細(xì)裂亞菊有10個(gè)雜交信號(hào)，且大部分45S rDNA信號(hào)位于染色體末端，5S rDNA信號(hào)則位于染色體近末端或末端(圖3B)。

5.2 菊屬起源與演化

菊花原產(chǎn)中國(guó)，距今已有1600多年的栽培歷史。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球品種總數(shù)超過(guò)兩萬(wàn)種，我國(guó)選育的菊花品種有4000多個(gè)，菊花種類(lèi)之繁多，變異之豐富，被稱(chēng)為花卉育種史上的一大奇跡。目前關(guān)于現(xiàn)代菊花起源的問(wèn)題仍存在較大爭(zhēng)議，主要認(rèn)為菊花可能是由野菊()、毛華菊()、紫花野菊()、甘菊()、菊花腦等野生種天然雜交并經(jīng)人工長(zhǎng)期選育而來(lái)的雜種復(fù)合體[142,143]，但是其直接的供體基因組并不明確。因此，探究菊花的起源與演化一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。

陳發(fā)棣等[144]通過(guò)對(duì)不同倍性的幾種中國(guó)野生菊之間雜種F1減數(shù)分裂期染色體的配對(duì)分析，研究中國(guó)野生菊的親緣關(guān)系和演化過(guò)程。發(fā)現(xiàn)甘菊和菊花腦雖然是兩個(gè)親緣關(guān)系較近的二倍體，但已發(fā)生了某種程度的分化；南京野菊()和尖葉野菊(var.)是含有相同染色體組的異源四倍體；毛華菊為異源六倍體，其染色體在減數(shù)分裂中期I(MI)均能較好地配成二價(jià)體。尖葉野菊(4x)與菊花腦(2x)、南京野菊(4x)與毛華菊(6x)的F1，染色體配對(duì)構(gòu)型分別接近于9I+9II和9I+18II，表明菊花腦或其近緣種是尖葉野菊染色體組的供體之一，南京野菊或其近緣種是毛華菊兩個(gè)染色體組的供體。

藥用菊在栽培菊花的起源進(jìn)化過(guò)程中可能起一定作用。陳發(fā)棣等[145]對(duì)原產(chǎn)中國(guó)的三個(gè)藥用菊品種‘杭白菊’、‘滁菊’、‘懷菊’；研究發(fā)現(xiàn)，三個(gè)藥用菊在MI基本配成二價(jià)體構(gòu)型，平均每個(gè)花粉母細(xì)胞構(gòu)型為0.20I+17.70II+0.10IV、0.44I+26.66II+0.06IV、1.12I+26.67II+0.09IV。三種藥用菊均有部分出現(xiàn)了四價(jià)體，后期Ⅰ觀察到染色體橋現(xiàn)象，表明某些染色體可能存在易位或倒位等結(jié)構(gòu)變異。藥用菊品種的減數(shù)分裂行為與菊屬野生種相似，說(shuō)明藥用菊品種比觀賞菊品種更為原始。除了藥用菊，黃色、倍數(shù)性較低的栽培觀賞小菊品種也較為原始。陳發(fā)棣等[146]觀察栽培菊中的藥用菊品種‘滁菊’(6x)和觀賞小菊品種‘小黃菊’(4x)與野菊(4x)和毛華菊(6x)間F1染色體配對(duì)構(gòu)型發(fā)現(xiàn)，‘小黃菊’和‘滁菊’的染色體組分別與野菊和毛華菊的染色體組相似，認(rèn)為四倍體和六倍體栽培菊花極可能直接從野生的四倍體野菊或野生的六倍體毛華菊演化而來(lái)?！铡烈熬铡⒁熬铡痢铡?、‘小黃菊’×毛華菊的F1在MI出現(xiàn)多于18II或出現(xiàn)三價(jià)體和四價(jià)體構(gòu)型，推測(cè)可能存在染色體組間易位和促進(jìn)配對(duì)或影響同源染色體正常配對(duì)的基因。李辛雷和陳發(fā)棣[147]用RAPD標(biāo)記研究菊屬野生種、栽培菊及種間雜種親緣關(guān)系，認(rèn)為九個(gè)野生種的進(jìn)化趨勢(shì)符合從低倍到高倍異源多倍化的過(guò)程。崔娜欣[148]對(duì)二倍體菊花腦、甘菊及異色菊進(jìn)行減數(shù)分裂研究，發(fā)現(xiàn)異色菊在進(jìn)化上可能較菊花腦和甘菊更原始，菊花腦、甘菊或其近緣種可能是六倍體藥用菊和栽培菊的染色體組供體。

細(xì)胞學(xué)證據(jù)表明菊屬植物進(jìn)化的主要途徑是異源多倍化，且多倍體野生種已經(jīng)明顯二倍化，國(guó)內(nèi)其他學(xué)者也得到了類(lèi)似結(jié)論[149]。結(jié)合利用分子生物學(xué)等技術(shù)可以為其進(jìn)化演化提供更多證據(jù)。近年來(lái)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)菊花研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所等多家單位聯(lián)合公布了菊花近緣種菊花腦基因組草圖(2.53 Gb)[150]，日本研究團(tuán)隊(duì)完成了二倍體甘野菊(; 2.72 Gb)的全基因組測(cè)序[151]，為在基因組水平上研究菊花起源與演化提供了可能。隨著基因組和后基因組時(shí)代的到來(lái)，進(jìn)一步開(kāi)展栽培菊花基因組測(cè)序，開(kāi)發(fā)oligo-FISH探針，將有助于系統(tǒng)探究菊花的起源與演化關(guān)系。

5.3 菊屬遠(yuǎn)緣雜交與種質(zhì)創(chuàng)新

栽培菊花遺傳基礎(chǔ)狹窄，種內(nèi)遺傳改良較為困難，而菊花近緣種屬植物蘊(yùn)含栽培菊花不具備的抗蚜蟲(chóng)、耐寒、耐鹽等優(yōu)良性狀。因此，遠(yuǎn)緣雜交是實(shí)現(xiàn)優(yōu)異基因在不同種屬間轉(zhuǎn)移的有效手段之一，菊花及其近緣種質(zhì)資源系統(tǒng)收集、保存、整理與評(píng)價(jià)，將推動(dòng)菊花優(yōu)異近緣種屬資源的發(fā)掘與育種利用。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)菊花研究團(tuán)隊(duì)建立了“中國(guó)菊花種質(zhì)資源保存中心”，系統(tǒng)開(kāi)展菊花及其近緣種屬植物資源的收集整理、保存與評(píng)價(jià)工作。共收集保存了包括近緣種屬野生種質(zhì)、品種和育種中間材料的各類(lèi)種質(zhì)5000余份，種質(zhì)數(shù)量居世界首位。創(chuàng)建了離體緩慢生長(zhǎng)保存技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了核心種質(zhì)的節(jié)本高效中長(zhǎng)期保存[152]。建立了菊花及其近緣種屬植物相關(guān)抗性的評(píng)價(jià)體系，在黃金艾蒿、牡蒿、細(xì)裂亞菊等物種中，鑒定出包括抗蚜蟲(chóng)、耐寒、耐鹽等各類(lèi)優(yōu)異抗性種質(zhì)。首次發(fā)現(xiàn)高抗蚜蟲(chóng)的黃金艾蒿、耐寒性強(qiáng)的細(xì)裂亞菊優(yōu)異種質(zhì)[153~156]。

開(kāi)展遠(yuǎn)緣雜交系列基礎(chǔ)理論和技術(shù)研究。明確了細(xì)胞程序性死亡引起的雜種胚敗育是菊花遠(yuǎn)緣雜交障礙的主要原因，發(fā)掘出指示胚胎敗育進(jìn)程的Caspase-like蛋白酶[157]；建立了幼胚拯救技術(shù)體系，解決了因胚胎敗育難以獲得遠(yuǎn)緣雜種的難題[158]；創(chuàng)建了基于形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)及多色GISH的遠(yuǎn)緣雜種鑒定技術(shù)。成功將外源種屬植物的抗性基因?qū)朐耘嗑栈ǎ瑒?chuàng)制抗蚜、耐寒、耐鹽等遠(yuǎn)緣種質(zhì)[159~164]。首次報(bào)道了菊屬與黃金艾蒿、芙蓉菊、菊蒿、太行菊、白晶菊等七個(gè)屬間雜種和三屬(菊屬、蒿屬、芙蓉菊屬) 4物種新種質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了抗蚜性、耐鹽性與托桂花型的聚合[165]。育成了系列優(yōu)質(zhì)高抗新奇特品種，改變了以往我國(guó)菊花商業(yè)主栽品種抗蚜和耐寒等抗性差、花色花型單調(diào)、依賴(lài)進(jìn)口等狀況，使我國(guó)自主菊花品種的占有率由原來(lái)的10%提高到40%左右，其中選育品種約占現(xiàn)有品種的30%，有力推動(dòng)了我國(guó)菊花品種更新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

6 楊樹(shù)分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

楊樹(shù)(2n=2x=38)為楊屬()樹(shù)種的統(tǒng)稱(chēng)，是北半球綠化、防護(hù)林及人工用材林的重要樹(shù)種，具有重要的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。楊樹(shù)不但分布廣泛，生長(zhǎng)迅速，且種間雜交可育，易于無(wú)性繁殖。楊樹(shù)基因組較小，遺傳轉(zhuǎn)化體系較易建立[166,167]。這一系列的特征，使其成為林木研究的模式樹(shù)種。2006年報(bào)道了毛果楊()的全基因組測(cè)序結(jié)果[168]，楊樹(shù)成為了第一個(gè)完成全基因組測(cè)序的多年生木本植物[169]。近年來(lái)，胡楊()、新疆楊()的基因組測(cè)序結(jié)果也相繼發(fā)表[170,171]。楊樹(shù)全基因組測(cè)序結(jié)果為楊樹(shù)的比較基因組學(xué)、基因克隆及分子育種等提供了有效的研究平臺(tái)。

6.1 楊樹(shù)分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)

楊樹(shù)染色體不僅數(shù)目多，形態(tài)十分相似，傳統(tǒng)的細(xì)胞遺傳學(xué)方法很難準(zhǔn)確辨別每條染色體。傳統(tǒng)的楊樹(shù)細(xì)胞遺傳學(xué)研究主要集中在染色體計(jì)數(shù)、染色體形態(tài)、rDNA 定位等方面[172,173]。已有研究證明楊樹(shù)的染色體基數(shù)為x=19[174]；多數(shù)楊樹(shù)是二倍體，只有少數(shù)白楊派或種間雜交后代是三倍體或非整倍體[175]。通過(guò)對(duì)楊樹(shù)減數(shù)分裂及其進(jìn)程大量研究，建立了部分楊樹(shù)花序外觀形態(tài)與減數(shù)分裂進(jìn)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為楊樹(shù)的倍性育種奠定了基礎(chǔ)?？迪蜿?yáng)等[176]發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂過(guò)程中，毛白楊()花序的形態(tài)和花藥顏色變化與其所處的減數(shù)分裂的時(shí)期密切相關(guān)。辛昊陽(yáng)等[177]研究了美洲黑楊()小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂中的染色體行為，發(fā)現(xiàn)同一花枝上的不同花芽及同一花序中不同小花的發(fā)育不同步。蘭月等[178]研究發(fā)現(xiàn)小葉楊()花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程存在核仁數(shù)目的動(dòng)態(tài)變化、落后染色體及不同類(lèi)型的紡錘體，在室外水培的花枝花粉中觀察到了2n花粉的存在。ISH技術(shù)為楊樹(shù)染色體準(zhǔn)確鑒定提供了有效手段。董鳳平等[179]和胡寶全等[180]初步建立了楊樹(shù)有絲分裂中期染色體的FISH核型。Xin等[181]利用毛果楊參考基因組，開(kāi)發(fā)了一套染色體oligo探針庫(kù)，不僅可以準(zhǔn)確識(shí)別毛果楊所有19對(duì)染色體，而且也可以在其他楊屬物種中通用。通過(guò)多輪oligo-FISH技術(shù)，在同一細(xì)胞中準(zhǔn)確識(shí)別了楊樹(shù)所有19對(duì)染色體，構(gòu)建了基于oligo-FISH楊樹(shù)中期染色體核型圖(圖3C)。

6.2 楊樹(shù)性染色體的分子細(xì)胞遺傳學(xué)

楊樹(shù)為雌雄異株，其性別決定受遺傳控制，性別決定區(qū)位于19號(hào)染色體，然而楊樹(shù)的性別決定機(jī)制及性別決定區(qū)在19號(hào)染色體上的位置存在爭(zhēng)議。對(duì)不同楊樹(shù)種的經(jīng)典細(xì)胞學(xué)研究中，沒(méi)有觀察到形態(tài)上有差異的性染色體，但是，已構(gòu)建的不同楊樹(shù)種的多個(gè)遺傳連鎖圖譜均證實(shí)，楊樹(shù)基因組中存在性別決定區(qū)。Xin等[182]利用毛果楊19號(hào)染色體的oligo探針庫(kù)，在毛白楊、美洲黑楊和小葉楊的粗線期染色體上進(jìn)行oligo-FISH，發(fā)現(xiàn)19號(hào)染色體短臂末端的DNA序列還沒(méi)有被組裝到19號(hào)染色體上，在美洲黑楊和毛白楊的22-24%減數(shù)分裂細(xì)胞中，19號(hào)染色體的短臂末端在粗線期階段出現(xiàn)未配對(duì)的現(xiàn)象；利用19號(hào)染色體的oligo-FISH及單基因FISH進(jìn)行比較作圖，證明不同楊樹(shù)的19號(hào)染色體保持著很好的共線性，毛白楊和美洲黑楊19號(hào)染色體的性別決定區(qū)均位于短臂末端，其性別決定機(jī)制均為XY型。

7 甘薯分子細(xì)胞遺傳學(xué)及其應(yīng)用

甘薯((L.)Lam., 2n=6x=90)是屬于旋花科(Convolvulaceae)番薯屬()的一年生植物，別名番薯、紅薯、白薯、地瓜、山芋、紅苕等。甘薯是世界衛(wèi)生組織推薦的最佳食物，可用作鮮食、飼料、加工和菜用等。甘薯屬植物約有800~900個(gè)種，含有自然二倍體、四倍體和六倍體等不同倍性的物種資源。栽培甘薯屬于六倍體無(wú)性繁殖作物，自交不親和且高度雜合，遺傳基礎(chǔ)狹窄。開(kāi)展甘薯的分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究，一方面可探究甘薯屬物種間的親緣關(guān)系，也可為甘薯種質(zhì)創(chuàng)新和品種改良打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

7.1 甘薯染色體鑒定技術(shù)

早在20世紀(jì)30年代，Nakajima[183]分析了甘薯屬植物的染色體數(shù)目，確定了大多數(shù)甘薯屬物種染色體基數(shù)為x=15，但也發(fā)現(xiàn)存在x=14和x=12的非整倍體(圖4)。核型分析發(fā)現(xiàn)，甘薯近緣野生種的3個(gè)材料“698001”、“698011”、“P-875-6”的核型公式分別為2n=2x=30=18m(2SAT)+12sm (2SAT)；2n=2x=30=17m (2SAT)+13sm (2SAT)；2n=6x=90=54m (2SAT)+36sm (2SAT)[184]；美國(guó)Jacq.的核型公式為2n=2x=30=26m (2SAT)+4sm (2SAT)，染色體長(zhǎng)度為4.19~8.83 μm[185]。湯佳立等[186]利用銀染等技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)栽培種徐薯18 ()間期核有六對(duì)、八對(duì)和九對(duì)銀染點(diǎn)；安婷婷等[187]利用DAPI染色技術(shù)，獲得中國(guó)知名品種徐薯18的核型公式：2n=6x=90=72m+18sm (18SAT)，其隨體位于第1、3、6染色體上。

圖4 4個(gè)甘薯屬物種的有絲分裂中期染色體

A:(2n=2x=28); B:(2n=2x=30); C:(2n=4x=60); D:‘Xushu18’(2n=6x=90)。

7.2 甘薯起源與進(jìn)化

近年來(lái)ISH技術(shù)被用于研究甘薯的起源與進(jìn)化關(guān)系。向素瓊等[188]以甘薯祖先種三淺裂野牽牛(2x)為探針，對(duì)(4x) 2個(gè)株系“695104”和“697288”進(jìn)行GISH，發(fā)現(xiàn)“695104”幾乎在所有染色體全長(zhǎng)上都有均勻明亮的信號(hào)，推測(cè)其為(2x)直接加倍而來(lái)；而“697288”雖然各條染色體也均有信號(hào)，但信號(hào)區(qū)域與亮度有差異。湯佳立等[186]和安婷婷等[187]分別利用45S rDNA和5S rDNA為探針對(duì)徐薯18進(jìn)行FISH分析，發(fā)現(xiàn)其八對(duì)或九對(duì)染色體上有強(qiáng)弱不一的45S rDNA信號(hào)，三對(duì)染色體上有5S rDNA信號(hào)，分別位于著絲粒區(qū)、亞著絲粒區(qū)和染色體端部。

利用測(cè)序數(shù)據(jù)可以開(kāi)發(fā)更多的分子細(xì)胞遺傳學(xué)標(biāo)記。Sun等[189]利用二代測(cè)序技術(shù)對(duì)甘薯二倍體祖先種進(jìn)行低通量測(cè)序，通過(guò)RepeatExplorer分析其中的重復(fù)序列組分，鑒定到25個(gè)串聯(lián)重復(fù)序列，經(jīng)進(jìn)一步篩選，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)重復(fù)序列可用于識(shí)別甘薯及其近緣野生種之間同源染色體。結(jié)合利用核糖體DNA序列，建立了甘薯及其五個(gè)近緣野生種((4x)，(2x)，(2x)，(2x)，I.×(2x))的FISH核型，為進(jìn)一步探討甘薯物種基因組間的進(jìn)化及親緣關(guān)系提供了有效手段。

7.3 甘薯遠(yuǎn)緣雜交和種質(zhì)創(chuàng)新

日本是最早利用甘薯近緣野生種進(jìn)行雜交育種工作的。20世紀(jì)70年代初，以Nishiyama為代表的研究者利用K123與甘薯雜交，成功培育出含有野生種(6x)血統(tǒng)的新品種“南豐”，具高產(chǎn)、高淀粉、高抗線蟲(chóng)病等多種優(yōu)良性狀[190]。我國(guó)自1977年開(kāi)展遠(yuǎn)緣雜交研究，江蘇省農(nóng)科院糧食所在引進(jìn)和利用近緣野生種，選育出一批(6x)優(yōu)良系 Y1、Y2、Y3、…Y17，并利用‘華北52-54’和‘Y10’雜交，創(chuàng)制出高產(chǎn)、高淀粉、高抗莖線蟲(chóng)病的種間材料 H11-30。江蘇徐州甘薯研究中心先后從國(guó)際馬鈴薯中心(CIP)、美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)、美國(guó)國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)(NPGS)引進(jìn)了131份近緣野生種[191]，曹清河項(xiàng)目組對(duì)收集的甘薯野生資源進(jìn)行抗病性等表型鑒定；開(kāi)展種間雜交技術(shù)研究，發(fā)明了“一種成功率高的甘薯遠(yuǎn)緣雜交育種方法”，在國(guó)際上首次獲得了五個(gè)新的種間雜種[192,193]，其中，4個(gè)為四倍體，1個(gè)為五倍體；發(fā)明了一種耐病毒甘薯種間漸滲系的培育方法(申請(qǐng)?zhí)?01710940343.X)，培育了一批耐甘薯病毒病害(Sweet potatovirus diseases, SPVD)的優(yōu)異漸滲系，通過(guò)SSR分子標(biāo)記對(duì)漸滲系群體進(jìn)行遺傳作圖，最終關(guān)聯(lián)到了三個(gè)耐SPVD的QTLs。這些為甘薯遺傳改良提供了重要的基礎(chǔ)材料。

8 植物分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究展望

分子細(xì)胞遺傳學(xué)的核心技術(shù)是DNA分子原位雜交，由于其可以直觀顯示特定DNA序列在組織或細(xì)胞中的空間位置，在植物遺傳改良、植物起源與進(jìn)化、遠(yuǎn)緣雜交與種質(zhì)創(chuàng)新、特定染色體的識(shí)別、核型構(gòu)建、外源基因的物理定位和克隆等研究中曾經(jīng)發(fā)揮了重要作用，未來(lái)也將在更多的物種中得到更廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)完成400多個(gè)物種的基因組測(cè)序。伴隨測(cè)序技術(shù)、生物信息學(xué)發(fā)展，更多的物種基因組序列將被解析。這既給植物分子細(xì)胞遺傳學(xué)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，即通過(guò)序列比對(duì)可以精確揭示染色體水平的結(jié)構(gòu)重排，揭示物種之間的進(jìn)化關(guān)系；但同時(shí)也帶來(lái)了機(jī)遇，即海量的組學(xué)數(shù)據(jù)和工具可以提供更多的探針開(kāi)發(fā)資源，可以直觀地揭示在DNA、蛋白等水平調(diào)控的特征，例如近年來(lái)發(fā)展的oligo探針庫(kù)開(kāi)發(fā)和利用，目前已經(jīng)在水稻、小麥等許多作物上成功開(kāi)發(fā)了染色體或染色體區(qū)段特異的探針庫(kù)，不但大大提高了FISH技術(shù)的效率，而且通過(guò)優(yōu)化探針開(kāi)發(fā)流程，可以通過(guò)不同細(xì)胞分裂時(shí)期、不同組織的oligo-painting，開(kāi)展染色體水平的比較細(xì)胞組學(xué)、同源染色體或部分同源染色體配對(duì)的動(dòng)態(tài)機(jī)制研究等[194,195]。

FISH技術(shù)進(jìn)入FISH+階段，借助和結(jié)合相關(guān)學(xué)科發(fā)展的新技術(shù)，發(fā)展出更多的新技術(shù)用于解決更多的生物學(xué)問(wèn)題(表1)。直接分析原位組織和原生環(huán)境中轉(zhuǎn)錄組和其他基因組信息，對(duì)于生物學(xué)的許多領(lǐng)域是至關(guān)重要的，這也是空間基因組學(xué)的重要內(nèi)容[196~198]。加州理工學(xué)院Cai Long團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了迭代熒光原位雜交(seqFISH+)技術(shù)，可以使用標(biāo)準(zhǔn)共聚焦顯微鏡在單個(gè)細(xì)胞中對(duì)10,000個(gè)基因的mRNA進(jìn)行成像[196]。單分子熒光原位雜交(smFISH)是一種新的基因表達(dá)分析方法，早期的smFISH能報(bào)告轉(zhuǎn)錄本豐度和空間定位，但還不能實(shí)現(xiàn)基因組范圍的分析[197]。瑞士蘇黎世大學(xué)的研究人員報(bào)告了一種高通量smFISH策略，該策略通過(guò)產(chǎn)生放大的信號(hào)，大大增加亮度，提高信噪比，而縮短成像時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)化[198]。FISH+技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，必將大大拓展以FISH技術(shù)為核心的分子細(xì)胞遺傳學(xué)的應(yīng)用范圍，在生命科學(xué)研究中繼續(xù)發(fā)揮其重要作用。近年來(lái)不同物種的測(cè)序或重測(cè)序研究表明，物種進(jìn)化和馴化過(guò)程中廣泛存在染色體大片段的結(jié)構(gòu)重排現(xiàn)象，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)重排對(duì)區(qū)段內(nèi)或附近的基因表達(dá)和調(diào)控有重要影響，進(jìn)而影響性狀變異，對(duì)于植物改良影響深遠(yuǎn)，但這種變異產(chǎn)生的機(jī)制還不十分明了。盡管測(cè)序技術(shù)不斷發(fā)展，成本也不斷下降，但對(duì)多數(shù)物種來(lái)講仍難以進(jìn)行大規(guī)模深度重測(cè)序，分子細(xì)胞遺傳學(xué)與高通量的分子標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合，可以快速、直觀地鑒定不同資源群體中的結(jié)構(gòu)重排，對(duì)于評(píng)價(jià)其在育種中的利用價(jià)值、解析其影響基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制具有重要意義。

表1 FISH技術(shù)及其應(yīng)用

致謝

首先衷心感謝為以上研究做出重大貢獻(xiàn)的各位同仁、研究生！由于雜志要求所限，未能將您們的名字放進(jìn)本文的作者名單，在此深表歉意！參與本研究的多位中青年老師都曾在美國(guó)密西根大學(xué)蔣繼明教授實(shí)驗(yàn)室訪學(xué)交流，蔣老師為我國(guó)分子細(xì)胞遺傳學(xué)培養(yǎng)了一批杰出人才；蔣繼明教授出國(guó)前也曾經(jīng)任職江蘇省遺傳學(xué)會(huì)秘書(shū)，此文的撰寫(xiě)過(guò)程中更是得到蔣老師的指導(dǎo)，再次表示衷心感謝！感謝中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育研究所程祝寬研究員為本文撰寫(xiě)所提出的寶貴建議！感謝國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0102001-004)的資助。

說(shuō)明

國(guó)內(nèi)外科學(xué)家利用不同的植物物種，廣泛開(kāi)展植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究，在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域都取得了重要進(jìn)展。本綜述主要是為紀(jì)念江蘇省遺傳學(xué)會(huì)成立40周年撰寫(xiě)的，主要展示了江蘇省遺傳學(xué)會(huì)從事該領(lǐng)域研究的主要單位在植物細(xì)胞遺傳和分子細(xì)胞遺傳方面取得的進(jìn)展。篇幅所限，未能全面展示國(guó)內(nèi)外兄弟單位的工作，懇請(qǐng)各位同行海涵。

[1] Gill BS, Friebe B, Endo TR. Standard karyotype and nomenclature system for description of chromosome bands and structural aberrations in wheat ()., 1991, 34(5): 830–839.

[2] Rayburn AL, Gill BS. Use of biotin-labeled probes to map specific DNA sequences on wheat chromosomes., 1985, 76(2): 78–81.

[3] Rayburn AL, Gill BS. Molecular identification of the D-genome chromosomes of wheat., 1986, 77(4): 253–255.

[4] Rayburn AL, Gill BS. Molecular analysis of the D-genome of the., 1987, 73(3): 385–388.

[5] Mukai Y, Nakahara Y, Yamamoto M. Simultaneous discrimination of the three genomes in hexaploid wheat by multicolor fluorescence in situ hybridization using total genomic and highly repeated DNA probes., 1993, 36(3): 489–494.

[6] Zhang W, Zhang RQ, Feng YG, Bie TD, Chen PD. Distribution of highly repeated DNA sequences inand its application in the identifica-tion of alien chromatin., 2013, 58(8): 890–897.

[7] Dolezel J, Kubalaková M, Paux E, Bartos J, Feuillet C. Chromosome-based genomics in the cereals., 2007, 15(1): 51–66.

[8] Dole?el J, Vrána J, Cápal P, Kubaláková M, Bure?ová V, Simková H. Advances in plant chromosome genomics., 2014, 32(1): 122–136.

[9] Kubaláková M, Valárik M, Barto J, Vrána J, Cíhalíkova J, Molnár-Láng M, Dolezel J. Analysis and sorting of rye (L.) chromosomes using flow cytometry., 2003, 46(5): 893–905.

[10] Hernandez P, Martis M, Dorado G, Pfeifer M, Gálvez S, Schaaf S, Jouve N, ?imková H, Valárik M, Dole?el J, Mayer KFX. Next-generation sequencing and syntenic integration of flow-sorted arms of wheat chromosome 4A exposes the chromosome structure and gene content., 2012, 69(3): 377–386.

[11] Chen PD, Gill BS. The Origin of chromosome 4A and genomes B and G of tetraploid wheats., 1984, 10(3): 146–153.陳佩度, Gill BS. 四倍體小麥染色體4A和B, G染色體組的起源. 作物學(xué)報(bào), 1984, 10(3): 146–153.

[12] Liu DJ, Chen PD. N-banding inand-amphidiploid., 1984, 11(2): 106–108.劉大鈞, 陳佩度. 簇毛麥和硬粒小麥–簇毛麥雙二倍體的染色體N-分帶. 遺傳學(xué)報(bào), 1984, 11(2): 106–108.

[13] Dong FG, Chen PD, Liu DJ. An improved C-banding technique forchromosomes., 1991, 18(6): 525–528.董鳳高, 陳佩度, 劉大鈞. 簇毛麥染色體的改良C-分帶. 遺傳學(xué)報(bào), 1991, 18(6): 525–528.

[14] Yan Y, Liu DJ. Production and cytogenetics of intergeneric hybrid betweenand., 1987, 20(6): 17–21.顏旸, 劉大鈞. 纖毛鵝觀草與普通小麥屬間雜種的產(chǎn)生及其細(xì)胞遺傳學(xué)研究. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 1987, 20(6): 17–21.

[15] Weng YQ, Liu DJ. Morphology, scab resistance and cytogenetics of inter generic hybrids ofL. withC. Koch (Agropyron) species., 1989, 22(5): 1–7.翁益群, 劉大鈞. 鵝觀草與普通小麥屬間雜種F1的形態(tài)—赤霉病抗性與細(xì)胞遺傳學(xué)研究.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 1989, 22(5): 1–7.

[16] Jiang JM, Liu DJ. Morphology and cytogenetics of intergeneric hybrid betweenand., 1990: 373–376.蔣繼明, 劉大鈞. 鵝觀草與大麥屬間雜種的形態(tài)和細(xì)胞遺傳學(xué)研究. 遺傳學(xué)報(bào), 1990: 373–376.

[17] Chen PD, Wang ZT, Wang SL, Wang L, Wang YZ, Liu DJ. Transfer of useful germplasm form. to common wheat. III. Development of addition lines with wheat scab resistance., 1995, 22(3): 206–210.

[18] Liu DJ, Chen PD, Wu YL, Wang YN, Qiu BX, Wang SL.amphidiploid., 1986, 12(3): 155–162.劉大鈞, 陳佩度, 吳沛良, 王耀南, 邱伯行, 王蘇玲. 硬粒小麥–簇毛麥雙二倍體. 作物學(xué)報(bào), 1986, 12(3): 155–162.

[19] Pei GZ, Chen PD, Liu DJ. A cytogenetic analysis of some powdery mildew resistant strains of the hybrid progeny between wheat and, 1986, 9(1): 1–9.裴廣錚, 陳佩度, 劉大鈞. 小麥與簇毛麥雜種后代抗白粉病株系的細(xì)胞遺傳學(xué)分析. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1986, 9(1): 1–9.

[20] Chen PD, Qi LL, Zhou B, Zhang SZ, Liu DJ. Development and molecular cytogenetic analysis of wheat-6VS/6AL translocation lines specifying resistance to powdery mildew., 1995, 91(6–7): 1125–1128.

[21] Li WL, Chen PD, Qi LL, Liu DJ. Isolation, characterization and application of a species-specific repeated sequence from., 1995, 90(3–4): 526–533.

[22] Xu LY, Yang JX, Xuan P, Liu DJ, Yang SH. Analysis the relative relationship of wheat-using the C-banding of pollen mother cell and ditelosomics., 1996, 29(4): 23–28.徐利遠(yuǎn), 楊吉秀, 宣樸, 劉大鈞, 楊世湖. 用花粉母細(xì)胞分帶和端體研究小麥與偃麥草的親緣關(guān)系. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 1996, 29(4): 23–28.

[23] Liu WX, Chen PD, Liu DJ. Development of-translocation lines by irradiating adult plants at meiosis., 1999, 41(5): 463–467.劉文軒, 陳佩度, 劉大鈞. 利用減數(shù)分裂期成株電離輻射選育小麥–大賴(lài)草易位系的研究. 植物學(xué)報(bào), 1999, 41(5): 463–467.

[24] Qi ZJ, Liu DJ, Chen PD. Development and identification of--double translocation line 1RS·1BL, 6VS·6ALchromosome C-banding and dual color FISH., 2001, 28(3): 267–273.亓增軍, 劉大鈞, 陳佩度. 利用染色體C-分帶和雙色熒光原位雜交技術(shù)鑒定普通小麥–黑麥–簇毛麥雙重易位系1RS·1BL,·6VS·6AL. 遺傳學(xué)報(bào), 2001, 28(3): 267–273.

[25] Chen FD, Chen PD, Wang SL. Development of wheat-alien lines with addedchromosomes and 6VS/6AL translocation chromosomes., 2001, 43(4): 359–363.陳發(fā)棣, 陳佩度, 王蘇玲. 普通小麥–大賴(lài)草–簇毛麥異附加、易位系的選育和鑒定. 植物學(xué)報(bào), 2001, 43(4): 359–363.

[26] Wang XE, Chen PD, Liu DJ, Zhang P, Zhou B, Friebe B, Gill BS. Molecular cytogenetic characterization ofchromosome additions in common wheat., 2001, 102: 651–657.

[27] Wang XE, Chen PD, Zhou B, Yuan JH, Liu WX, Gill BS, Liu DJ. RFLP analysis of Wheat-translocation lines., 2001, 28(12): 1142–1150.王秀娥, 陳佩度, 周波, 袁建華, 劉文軒, Gill BS, 劉大鈞. 小麥–大賴(lài)草易位系的RFLP分析. 遺傳學(xué)報(bào), 2001, 28(12): 1142–1150.

[28] Zhuang LF, Qi ZJ, Ying J, Chen PD, Liu DJ. Development and identification of a set of-disomic alien addition lines., 2003, 30(10): 919–925.莊麗芳, 亓增軍, 英加, 陳佩度, 劉大鈞. 普通小麥–百薩偃麥草二體異附加系的選育與鑒定. 遺傳學(xué)報(bào), 2003, 30(10): 919–925.

[29] Chen PD, Liu WX, Yuan JH, Wang XE, Zhou B, Wang SL, Zhang SZ, Feng YG, Yang BJ, Liu GX, Liu DJ, Qi LL, Zhang P, Friebe B, Gill BS. Development and characterization of wheat-translocation lines with resistance to Fusarium head blight., 2005, 111(5): 941–948.

[30] Du P, Zhuang LF, Wang YZ, Yuan L, Wang Q, Wang DR, Dawadondup, Tan LJ, Shen J, Xu HB, Zhao H, Chu CG, Qi ZJ. Development of oligonucleotides and multiplex probes for quick and accurate identification of wheat andchromosomes., 2017, 60(2): 93–103.

[31] Wang YZ. Development and characterization of small segment translocations of Thinopyrum bessarabicum and cytological mapping of interest genes[Dissertation]. Nanjing Agricultural University, 2013.王艷芝. 百薩偃麥草染色體小片段易位的創(chuàng)制、鑒定與基因定位分析[學(xué)位論文]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013.

[32] Yang J, Liu ZT, Chen JY, Wang YZ, Zhuang LF, Qi ZJ. Accurate characterization of wheat-alien chromosome translocations using oligonucleotide multiplex painting combined with genomic in situ hybridization and molecular marker analysis., 2018, 38(3): 253–261.楊驕, 劉志濤, 陳健泳, 王艷芝, 莊麗芳, 亓增軍. 寡核苷酸探針套涂染結(jié)合基因組原位雜交和分子標(biāo)記分析準(zhǔn)確鑒定小麥–百薩偃麥草異源易位系的研究. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào), 2018, 38(3): 253–261.

[33] Wang DR, Du P, Pei ZY, Zhuang LF, Qi ZJ. Development and application of high resolution karyotypes of wheat “Chinese Spring” aneuploids., 2017, 43(11): 1575–1587.王丹蕊, 杜培, 裴自友, 莊麗芳, 亓增軍. 基于寡核苷酸探針套painting的小麥“中國(guó)春”非整倍體高清核型及應(yīng)用. 作物學(xué)報(bào), 2017, 43(11): 1575–1587.

[34] Huang XY, Zhu MQ, Zhuang LF, Zhang SY, Wang JJ, Chen XJ, Wang DR, Chen JY, Bao YG, Guo J, Zhang JL, Feng YG, Chu CG, Du P, Qi ZJ, Wang HG, Chen PD. Structural chromosome rearrangements and polymor-phisms identified in Chinese wheat cultivars by high- resolution multiplex oligonucleotide FISH., 2018, 131(9): 1967–1986.

[35] Guo JT, Lei YH, Zhang HT, Song DH, Liu X, Cao ZL, Chu CG, Zhuang LF, Qi ZJ. Frequent variations in tandem repeats pSc200 and pSc119.2 cause rapid chromosome evolution of open-pollinated rye., 2019, 39: 133.

[36] Sun HJ, Song JJ, Lei J, Song XY, Dai KL, Xiao J, Yuan CX, An SM, Wang HY, Wang XE. Construction and application of oligo-based FISH karyotype of., 2018, 45(8): 463–466.

[37] Xiao J, Dai KL, Fu L, Vrána J, Kubaláková M, Wan WT, Sun HJ, Zhao J, Yu CY, Wu YF, Abrouk M, Wang HY, Dole?el J, Wang XE. Sequencing flow-sorted short arm ofchromosome 4V provides insights into its molecular structure and virtual gene order., 2017, 18(1): 791.

[38] Lei J, Zhou JW, Sun HJ, Wan WT, Xiao J, Yuan CX, Karafiátová M, Dole?el J, Wang HY, Wang XE. Development of oligonucleotide probes for FISH karyotyping in, a wild relative of common wheat., 2020, 8(4): 676–681.

[39] Song XY, Song RR, Zhou JW, Yan WK, Zhang T, Sun HJ, Xiao J, Wu YF, Xi ML, Lou QF, Wang HY，Wang XE. Development and application of oligonucleotide- based chromosome painting for chromosome 4D ofL.. 2020, 28(2): 171–182.

[40] Chen PD, You CF, Hu Y, Chen SW, Zhou B, Cao AZ, Wang XE. Radiation-induced translocations with reducedchromatin at thelocus for powdery mildew resistance in wheat., 2013, 31: 477–484.

[41] Yang XM, Cao AZ, Sun YL, Chen PD. Tracing the location of powdery mildew resistance-related geneby FISH with a TAC clone in-alien chromosome lines., 2013, 58: 4084–4091.

[42] Cao AZ, Xing LP, Wang XY, Yang XM, Wang W, Sun YL, Qian C, Ni JL, Chen YP, Liu DJ, Wang XE, Chen PD. Serine/threonine kinase gene, a key member of powdery mildew resistance gene, confers powdery mildew resistance in wheat., 2011, 108(19): 7727–7732.

[43] Xing LP, Hu P, Liu JQ, Witek K, Zhou S, Xu JF, Zhou WH, Gao L, Huang ZP, Zhang RQ, Wang XE, Chen PD, Wang HY, Jones JDG, Karafiátová M, Vrána J, Barto? J, Dole?el J, Tian YC, Wu YF, Cao AZ.fromencodes a CC-NBS-LRR protein conferring powdery mildew resistance in wheat., 2018, 11(6): 874–878.

[44] Bao WK. Breeding of octoploid triticale., 1974, 1(1): 36–49.鮑文奎. 八倍體小黑麥的育種. 遺傳學(xué)報(bào), 1974, 1(1): 36–49.

[45] Li JY. Selected some academic articles of Zhensheng. 2007, Science Press.李家洋.《李振聲論文選集》. 2007, 科學(xué)出版社.

[46] Hao S, He MY, Xu ZY, Zhang CS, Zou MQ, Zhang H, Sun P. Cytogenetic studies on five intermediate forms of progeny of×., 1979, 21(3): 259–261.郝水, 何孟元, 徐宗堯, 張傳善, 鄒明謙, 張漢, 孫平. 小麥×天藍(lán)冰草后代五個(gè)中間類(lèi)型的細(xì)胞遺傳學(xué)研究. 植物學(xué)報(bào), 1979, 21(3): 259–261.

[47] Li JL, Xu XL, Zhao LX, Xue X. The cell inheritance ofby induced mutation., 1981, 1: 12–21.李集臨, 徐香玲, 趙連喜, 薛璽. 小黑麥()誘發(fā)突變的細(xì)胞遺傳. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 1981, 1: 12–21.

[48] Sun SC. The approach and methods of breeding new varieties and new species from Agrotriticum hybrids., 1981, 7(l): 51–58.孫善澄. 小偃麥新品種與中間類(lèi)型的選育途徑、程序和方法. 作物學(xué)報(bào), 1981, 7(l): 51–58.

[49] Chen PD, Liu DJ. Cytogenetic studies of hybrid progenies betweenand., 1982, 4(4): 1–16.陳佩度, 劉大鈞. 普通小麥與簇毛麥雜種后代的細(xì)胞遺傳學(xué)研究. 南京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào), 1982, 4(4): 1–16.

[50] Chen PD, Zhou B, Qi LL, Liu DJ. Identification of wheat-amphiploid, addition, substitu-tion and translocation lines by in situ hybridization using biotin-labelled genomic DNA as a Probe., 1995, 22(5): 380–386.陳佩度, 周波, 齊莉莉, 劉大鈞. 用分子原位雜交(GISH)鑒定小麥–簇毛麥雙倍體、附加系、代換系和易位系. 遺傳學(xué)報(bào), 1995, 22(5): 380–386.

[51] Chen YP, Wang HZ, Cao AZ, Wang CM, Chen PD. Cloning of a resistance gene analog from wheat and development of a codominant PCR marker for., 2006, 48(6): 715–721.

[52] Cao AZ, Wang XE, Chen YP, Zou XW, Chen PD. A sequence-specific PCR marker linked withdistinguishes chromosomes 6AS, 6BS, 6DS ofand 6VS of., 2006, 125(3): 201–205.

[53] Wang CM, Bie TD, Chen QZ, Cao AZ, Chen PD. Development and application of molecular markers specific to chromosome 6VS of., 2007, 33(10): 1595–1600.王春梅, 別同德, 陳全戰(zhàn), 曹愛(ài)忠, 陳佩度. 簇毛麥6V染色體短臂特異分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用. 作物學(xué)報(bào), 2007, 33(10): 1595–1600.

[54] Zhao RH, Wang HY, Jia Q, Xiao J, Yuan CX, Zhang YJ, Hu QS, Wang XE. Development of EST-PCR markers for the chromosome 4V ofand their application in identification of 4V chromosome structural aberrants., 2014, 13(2): 282–289.

[55] Wang HY, Dai KL, Xiao J, Yuan CX, Zhao RH, Dole?el J, Wu YF, Cao AZ, Chen PD, Zhang SZ, Wang XE. Development of intron targeting (It) markers specific for chromosome arm 4VS ofby chromosome sorting and next-generation sequencing., 2017, 18(1): 167.

[56] Zhang XD, Wei X, Xiao J, Yuan CX, Wu YF, Cao AZ, Xing LP, Chen PD, Zhang SZ, Wang XE, Wang HY. Whole genome development of intron targeting (IT) markers specific forchromosomes based on next-generation sequencing technology., 2017, 37: 115.

[57] Sun HJ, Song JJ, Xiao J, Xu T, Wei X, Yuan CX, Cao AZ, Xing LP, Wang HY, Wang XE. Development of EST-PCR markers specific to the long arm of chromosome 6V of, 2018, 17(8): 1720–1726.

[58] Qi LL, Chen PD, Liu DJ, Zhou B, Zhang SZ. New resource of wheat-translocation resistant to wheat powdery mildew., 1994, 2: 52–53.齊莉莉, 陳佩度, 劉大鈞, 周波, 張守忠. 小麥白粉病的新抗源—普通小麥簇毛麥易位系. 作物品種資源, 1994, 2: 52–53.

[59] Bie TD, Cao YP, Chen PD. Mass production of intergeneric chromosomal translocations through pollen irradiation ofamp-hiploid., 2007, 49(11): 1619–1626.

[60] Chen SW, Chen PD, Wang XE. Inducement of chromosome translocation with small alien segments by irradiating mature female gametes of the whole arm translocation line., 2008, 51(4): 346–352.

[61] Qi LL, Pumphrey MO, Friebe B, Zhang P, Qian C, Bowden RL, Rouse MN, Jin Y, Gill BS. A novel robertsonian translocation event leads to transfer of a stem rust resistance gene (Sr52) effective against race Ug99 frominto bread wheat., 2011, 123(1): 159–167.

[62] Zhang RQ, Feng YG, Li HF, Yuan HX, Dai JL, Cao AZ, Xing LP, Li HL. Cereal cyst nematode resistance geneeffective againsttransferred from chromosome 6VL ofto bread wheat., 2016, 36: 122.

[63] Zhang RQ, Sun BX, Chen J, Cao AZ, Xing LP, Feng YG, Lan CX, Chen PD., a developmental-stage and tissue-specific powdery mildew resistance gene introgressed frominto common wheat., 2016, 129(10): 1975–1984.

[64] Zhao RH, Wang HY, Xiao J, Bie TD, Cheng SH, Jia Q, Yuan CX, Zhang RQ, Cao AZ, Chen PD, Wang XE. Induction of 4VS chromosome recombinants using the CSmutant and mapping of the wheat yellow mosaic virus resistance gene from., 2013, 126(12): 2921–2930.

[65] Dai KL, Zhao RH, Shi MM, Xiao J, Yu ZY, Jia Q, Wang ZK, Yuan CX, Sun HJ, Cao AZ, Zhang RQ, Chen PD, Li YB, Wang HY, Wang XE. Dissection and cytological mapping of chromosome arm 4VS by the development of wheat-structural aberration library., 2020, 133(1): 217–226.

[66] Matsumoto TE. International Rice Genome Sequencing Project. The map-based sequence of the rice genome., 2005, 436: 793–800.

[67] Cheng ZK, Gu MH. Karyotype analysis for pachytene chromosome of indica, Japonica Rice and their hybrid., 1994, 21(5): 385–392.程祝寬, 顧銘洪. 秈、粳稻及其雜種粗線期的核型分析. 遺傳學(xué)報(bào), 1994, 21(5): 385–392.

[68] Cheng Z, Yan H, Yu H, Tang S, Jiang J, Gu M, Zhu L. Development and applications of a complete set of rice telotrisomics., 2001, 157(1): 361–368.

[69] Tang XM, Bao WD, Zhang WL, Cheng ZK. Identification of chromosomes from multiple rice genomes using a universal molecular cytogenetic marker system., 2007, 49(6): 953–960.

[70] Liu XY, Sun S, Wu Y, Zhou Y, Gu SW, Yu HX, Yi CD, Gu MH, Jiang JM, Liu B, Zhang T, Gong ZY. Dual- color oligo-FISH can reveal chromosomal variations and evolution in., 2020, 101(1): 112–121.

[71] Cheng Z, Buell CR, Wing RA, Gu M, Jiang J. Toward a cytological characterization of the rice genome., 2001, 11(12): 2133–2141.

[72] Nakayama S. Molecular cytological diversity in cultivated ricesubspeciesand., 2005, 55: 425–430.

[73] Ohtsubo H, Umeda M, OhtsuboOrganization of DNA sequences highly repeated in tandem in rice genomes., 1991, 66(3): 241–254.

[74] Fan CZ, Zhang Y, Yu Y, Rounsley S, Long MY, Wing RA. The subtelomere ofchromosome 3 short arm as a hot bed of new gene origination in rice., 2008, 1(5): 839–850.

[75] Jiang JM, Birchler JA, Parrott WA, Dawe RK. A molecular view of plant centromeres., 2003, 8(12): 570–575.

[76] Dong F, Miller JT, Jackson SA, Wang GL, Ronald PC, Jiang J. Rice () centromeric regions consist of complex DNA., 1998, 95(14): 8135–8140.

[77] Cheng ZK, Dong FG, Langdon T, Ouyang S, Buell CR, Gu MH, Blattner FR, Jiang JM. Functional rice centromeres are marked by a satellite repeat and a centromere-specific retrotransposon., 2002, 14(8): 1691–1704.

[78] Wu ZG, Fang DM, Yang R, Gao F, An XY, Zhuo XX, Li YF, Yi CD, Zhang T, Liang CZ, Cui P, Cheng ZK, Luo Q. De novo genome assembly ofreveals rapid genome expansion and adaptive evolution., 2018, 1: 84.

[79] Gao DY, Gill N, Kim HR, Walling JG, Zhang WL, Fan CZ, Yu Y, Ma JX, SanMiguel P, Jiang N, Cheng ZK, Wing RA, Jiang JM, Jackson SA. A lineage-specific centromere retrotransposon in., 2009, 60(5): 820–831.

[80] Gong ZY, Xue C, Liu XX, Zhang ML, Zhou Y, Yu HX, Gu MH. Centromere inactivation in a dicentric rice chromosome during sexual reproduction., 2013, 58(36): 4602–4607.

[81] Gong ZY, Yu HX, Huang J, Yi CD, Gu MH. Unstable transmission of rice chromosomes without functional centromeric repeats in asexual propagation., 2009, 17(7): 863–872.

[82] Zhang H, Dawe RK. Total centromere size and genome size are strongly correlated in ten grass species., 2012, 20(4): 403–412.

[83] Yan HH, Kikuchi S, Neumann P, Zhang WL, Wu YF, Chen F, Jiang JM. Genome-wide mapping of cytosine methylation revealed dynamic DNA methylation patterns associated with genes and centromeres in rice., 2010, 63(3): 353–365.

[84] Wu YF, Kikuchi S, Yan HH, Zhang WL, Rosenbaum H, Iniguez AL, Jiang JM. Euchromatic subdomains in rice centromeres are associated with genes and transcription., 2011, 23(11): 4054–4064.

[85] He RF, Wang YY, Shi ZY, Ren X, Zhu LL, Weng QM, He GC. Construction of a genomic library of wild rice and agrobacterium-mediated transformation of large insert DNA linked to BPH resistance locus., 2003, 321: 113–121.

[86] Tan GX, Ren X, Weng QM, Shi ZY, Zhu LL, He GC. Mapping of a new resistance gene to bacterial blight in rice line introgressed fromofficinalis., 2004, 31(7): 724–729.

[87] Huang Z, He G, Shu L, Li X, Zhang Q. Identification and mapping of two brown planthopper resistance genes in rice., 2001, 102: 929–934.

[88] Yan HH, Xiong ZM, Min SK, Hu HY, Zhang ZT, Tian SL, Fu Q. The production and cytogenetical studies of-amphiploid., 1997, 24(1): 30–35.顏輝煌, 熊振民, 閔紹楷, 胡慧英, 張志濤, 田淑蘭, 傅強(qiáng). 栽培稻–緊穗野生稻雙二倍體的產(chǎn)生及其細(xì)胞遺傳學(xué)研究. 遺傳學(xué)報(bào), 1997, 24(1): 30–35.

[89] Sebastian P, Schaefer H, Telford IRH, Renner SS. Cucumber () and melon (C. melo) have numerous wild relatives in Asia and Australia, and the sister species of melon is from Australia., 2010, 107(32): 14269–14273.

[90] Chen JF, Staub JE, Jiang JM. A reevaluation of karyotype in cucumber (L.)., 1998, 45(4): 301–305.

[91] Qian CT, Chen JF, Luo XD, Cao QH, Lei C. C-banding of prometaphase chromosomes in Cucumber and the procedure for slide preparation., 2004, 31(6): 814–816.錢(qián)春桃, 陳勁楓, 羅向東, 曹清河, 雷春. 黃瓜前中期染色體C-分帶及其制備方法研究. 園藝學(xué)報(bào), 2004, 31(6): 814–816.

[92] Zhang YX, Cheng CY, Li J, Yang SQ, Wang YZ, Li ZA, Chen JF, Lou QF. Chromosomal structures and repetitive sequences divergence inspecies revealed by comparative cytogenetic mapping., 2015, 16(1): 730.

[93] Wang YZ, Zhang ZT, Jia L, Li ZA, Li J, Lou QF, Chen JF. Molecular and cytogenetic analyses provide evidence of the introgression of chromosomal segments from the wildhystrix into the cultivated cucumber through the bridge of a synthetic allotetraploid., 2017, 37(7): 89.

[94] Chen JF, Stau JE, Adelberg JW, Jiang JM. Physical mapping of 45S rRNA genes inspecies by fluorescence in situ hybridization., 1999, 77: 389–393.

[95] Zhang ZT, Yang SQ, Li ZA, Zhang YX, Wang YZ, Cheng CY, Li J, Chen JF, Lou QF. Comparative chromosomal localization of 45S and 5S rDNAs and implications for genome evolution in Cucumis., 2016, 59(7): 449–457.

[96] Lou QF, Zhang YX, He YH, Li J, Jia L, Cheng CY, Guan W, Yang SQ, Chen JF. Single-copy gene-based chromosome painting in cucumber and its application for chromosome rearrangement analysis in Cucumis., 2014, 78(1): 169–179.

[97] Li ZA, Bi YF, Wang X, Wang YZ, Yang SQ, Zhang ZT, Chen JF, Lou QF. Chromosome identification in Cucumis anguria revealed by cross-species single-copy gene FISH., 2018, 61(6): 397–404.

[98] Bi YF, Zhao QZ, Yan WK, Li MX, Liu YX, Cheng CY, Lu Z, Yu XQ, Li J, Qian CT, Wu YF, Chen JF, Lou QF. Flexible chromosome painting based on multiplex PCR of oligonucleotides and its application for comparative chromosome analyses in Cucumis., 2020, 102(1): 178–186.

[99] Zhao QZ, Wang YZ, Bi YF, Zhai YF, Yu XQ, Cheng CY, Wang PQ, Li J, Lou QF, Chen JF. Oligo-painting and GISH reveal meiotic chromosome biases and increased meiotic stability in synthetic allotetraploid Cucumis ×hytivus with dysploid parental karyotypes., 2019, 19(1): 471.

[100] Yang SQ, Cheng CY, Qin XD, Yu XQ, Lou QF, Li J, Qian CT, Chen JF. Comparative cyto-molecular analysis of repetitive DNA provides insights into the differential genome structure and evolution of five Cucumis species., 2019, 5(5): 192–204.

[101] Han YH, Zhang ZH, Liu CX, Liu JH, Huang SW, Jiang JM, Jin WW. Centromere repositioning in cucurbit species: implication of the genomic impact from centromere activation and inactivation., 2009, 106(35): 14937–14941.

[102] Yang LM, Koo DH, Li YH, Zhang XJ, Luan FS, Havey MJ, Jiang JM, Weng YQ. Chromosome rearrangements during domestication of cucumber as revealed by high- density genetic mapping and draft genome assembly., 2012, 71(6): 895–906.

[103] Cao QH, Chen JF, Qian CT. Identification and characterization of a Cucumber alien translocation lineCT201 possessing resistance to downy mildew., 2005, 32(6): 1098–1101.曹清河, 陳勁楓, 錢(qián)春桃. 黃瓜抗霜霉病異源易位系CT201的篩選與鑒定. 園藝學(xué)報(bào), 2005, 32(6): 1098– 1101.

[104] Chen JF, Lin MS, Qian CT, Zhuang FY, Stephen L. Identification of Meloidogyne incognita (kofoid & white) chitwood resistance in CChakr. and the progenies of its interspecific hybrid with cucumber (L)., 2001,1: 21–24.陳勁楓, 林茂松, 錢(qián)春桃, 莊飛云, Stephen Lewis. 甜瓜屬野生種及其與黃瓜種間雜交后代抗根結(jié)線蟲(chóng)初步研究. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 1: 21–24.

[105] Chen JF, Adelberg J. Interspecific hybridization in Cucumis-progress, problems, and perspectives., 2000, 35(1): 11–15.

[106] Chen J, Staub J, Qian C, Jiang J, Luo X, Zhuang F. Reproduction and cytogenetic characterization of interspecific hybrids derived fromChakr. ×L., 2003, 106(4): 688–695.

[107] Chen JF, Luo XD, Staub JE, Jahn MM, Qian CT, Zhuang FY, Ren G. An allotriploid derived from a amphidiploid × diploid., 2003, 131(2): 235–241.

[108] Chen JF, Luo XD, Qian CT, Jahn MM, Staub JE, Zhuang FY, Lou QF, Ren G. Cucumis monosomic alien addition lines: morphological, cytological, and genotypic analyses., 2004, 108(7): 1343–1348.

[109] Li MX, Zhao QZ, Liu YX, Qin XD, Hu W, Davoudi M, Chen JF, Lou QF. Development of alien addition lines from Cucumis hystrix in Cucumis sativus: cytological and molecular marker analyses., 2020, 63(12): 629–641.

[110] Guan B, Wang K, Zhou BL, Guo WZ, Zhang TZ. Establishment of a multi-color genomic in situ hybridization technique to simultaneously discriminate the three interspecific hybrid genomes in Gossypium., 2008, 50(3): 345–351.

[111] Wang K, Guo WZ, Zhang TZ. Development of one set of chromosome-specific microsatellite-containing BACs and their physical mapping in Gossypium hirsutum L., 2007, 115(5): 675–682.

[112] Wang K, Guan B, Guo WZ, Zhou BL, Hu Y, Zhu YC, Zhang TZ. Completely distinguishing individual A-genome chromosomes and their karyotyping analysis by multiple bacterial artificial chromosome-fluorescence in situ hybridization., 2008, 178(2): 1117– 1122.

[113] Wang K, Song XL, Han ZG, Guo WZ, Yu JZ, Sun J, Pan JJ, Kohel RJ, Zhang TZ. Complete assignment of the chromosomes of Gossypium hirsutum L. by translocation and fluorescence in situ hybridization mapping., 2006, 113(1): 73–80.

[114] Wang KB, Wang ZW, Li FG, Ye WW, Wang JY, Song GL, Yue Z, Cong L, Shang HH, Zhu SL, Zou CS, Li Q, Yuan YL, Lu CR, Wei HL, Gou CY, Zheng ZQ, Yin Y, Zhang XY, Liu K, Wang B, Song C, Shi N, Kohel RJ, Percy RG, Yu JZ, Zhu YX, Wang J, Yu SX. The draft genome of a diploid cotton Gossypium raimondii., 2012, 44(10): 1098–1103.

[115] Paterson AH, Wendel JF, Gundlach H, Guo H, Jenkins J, Jin DC, Llewellyn D, Showmaker KC, Shu SQ, Udall J, Yoo MJ, Byers R, Chen W, Doron-Faigenboim A, Duke MV, Gong L, Grimwood J, Grover C, Grupp K, Hu GJ, Lee TH, Li JP, Lin LF, Liu T, Marler BS, Page JT, Roberts AW, Romanel E, Sanders WS, Szadkowski E, Tan X , Tang HB, Xu CM, Wang JP, Wang ZN, Zhang D, Zhang L, Ashrafi H, Bedon F, Bowers JE, Brubaker CL, Chee PW, Das S, Gingle AR, Haigler CH, Harker D, Hoffmann LV, Hovav R, Jones DC, Lemke C, Mansoor S, ur Rahman M , Rainville LN, Rambani Ai, Reddy UK, Rong JK, Saranga Y, Scheffler BE, Scheffler JA, Stelly DM, Triplett BA, Van Deynze A, Vaslin MFS, Waghmare VN, Walford SA, Wright RJ, Zaki EA, Zhang TZ, Dennis ES, Mayer KFX, Peterson DG, Rokhsar DS, Wang XY, Schmutz J. Repeated polyploidization of Gossypium genomes and the evolution of spinnable cotton fibres., 2012, 492(7429): 423–427.

[116] Li FG, Fan GY, Wang KB, Sun FM, Yuan YL, Song GL, Li Q, Ma ZY, Lu CR, Zou CS, Chen WB, Liang XM, Shang HH, Liu WQ, Shi CC, Xiao GH, Gou CY, Ye WW, Xu X, Zhang XY, Wei HL, Li ZF, Zhang GY, Wang JY, Liu K, Kohel RJ, Percy RG, Yu JZ, Zhu YX, Yu SX. Genome sequence of the cultivated cotton Gossypium arboreum., 2014, 46(6): 567–572.

[117] Zhang TZ, Hu Y, Jiang WK, Fang L, Guan XY, Chen JD, Zhang JB, Saski CA, Scheffler BE, Stelly DM, Hulse-Kemp AM, Wan Q, Liu BL, Liu CX, Wang S, Pan MQ, Wang YK, Wang DW, Ye WX, Chang LJ, Zhang WP, Song QX, Kirkbride RC, Chen XY, Dennis E, Llewellyn DJ, Peterson DG, Thaxton P, Jones DC, Wang Q, Xu XY, Zhang H, Wu HT, Zhou L, Mei GF, Chen SQ, Tian Y, Xiang D, Li XH, Ding J, Zuo QY, Tao LN, Liu YC, Li J, Lin Y, Hui YY, Cao ZS, Cai CP, Zhu XF, Jiang Z, Zhou BL, Guo WZ, Li RQ, Chen ZJ. Sequencing of allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum L. acc. TM-1) provides a resource for fiber improvement., 2015, 33(5): 531–537.

[118] Li FG, Fan GY, Lu CR, Xiao GH, Zou CS, Kohel RJ, Ma ZY, Shang HH, Ma XF, Wu JY, Liang XM, Huang G, Percy RG, Liu K, Yang WH, Chen WB, Du XG, Shi CC, Yuan YL, Ye WW, Liu X, Zhang XY, Liu WQ, Wei HL, Wei SJ, Huang GD, Zhang XL, Zhu SJ, Zhang H, Sun FM, Wang XF, Liang J, Wang JH, He Q, Huang LH, Wang J, Cui JJ, Song GL, Wang KB, Xu X, Yu JZ, Zhu YX, Yu SX. Genome sequence of cultivated upland cotton (Gossypium hirsutum TM-1) provides insights into genome evolution., 2015, 33(5): 524–530.

[119] Cao YJ. Studies of centromere-specific sequences in cotton[Dissertation]. Nanjing Agricultural University, 2013.曹玉潔. 棉花著絲粒區(qū)特異序列的發(fā)掘與分析[學(xué)位論文]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013.

[120] Zhang WP, Cao YJ, Wang K, Zhao T, Chen JD, Pan MQ, Wang Q, Feng SL, Guo WZ, Zhou BL, Zhang TZ. Identification of centromeric regions on the linkage map of cotton using centromere-related repeats., 2014, 104 (6 Pt B): 587–593.

[121] Zhang ZX. The isolation of telomeric DNA sequencesand[Dissertation]. Nanjing Agricultural University, 2013.張忠鑫. 亞洲棉及雷蒙德氏棉端粒DNA序列的發(fā)掘與分析[學(xué)位論文]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013.

[122] Chen Y, Wang YY, Zhao T, Yang JW, Feng SL, Nazeer W, Zhang TZ, Zhou BL. A new synthetic amphiploid (AADDAA) betweenandlays the foundation for transferring resistances to verticillium and drought., 2015, 10(6): e0128981.

[123] Chen Yu, Wang YY, Wang K, Zhu XF, Guo WZ, Zhang TZ, Zhou BL. Construction of a complete set of alien chromosome addition lines fromin: morphological, cytological, and genotypic characterization., 2014, 127(5): 1105–1121.

[124] Wang YY, Feng SL, Li S, Tang D, Chen Y, Chen Y, Zhou BL. Inducement and identification of chromosome introgression and translocation ofon., 2018, 19(1): 15.

[125] Wang XX, Wang YY, Wang C, Chen Y, Chen Y, Feng SL, Zhao T, Zhou BL. Characterization of eleven mono-somic alien addition lines added fromtousing improved GISH and SSR markers., 2016, 16(1): 218.

[126] Wang C. Development of alien addition lines of-and evaluation of its excellent characters[Dissertation]. Nanjing Agri-cultural University, 2018.王琛. 陸地棉–異常棉異附加系創(chuàng)制與優(yōu)異性狀鑒定[學(xué)位論文]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2018.

[127] Tang D, Feng SL, Li S, Chen Y, Zhou BL. Ten alien chromosome additions ofdeveloped by integrative uses of GISH and species-specific SSR markers., 2018, 293(4): 945–955.

[128] Tanaka R. On the speciation and karyotypes in diploid and tetraploid species of Chrysanthemum., 1960, 25(1): 43–58.

[129] Fedorov AV, Fedorov AA, Fedorov YA. Chromosome numbers of flowering plants. West Genabt: Otto Koeltz Science Publishers, 1974.

[130] Li MX, Zhang XF, Chen JY. Cytological studies on some Chinese wild dendranthema species and chrysan-themum cultivars., 1983, (3): 199–206.李懋學(xué), 張斅方, 陳俊愉. 我國(guó)某些野生和栽培菊花的細(xì)胞學(xué)研究. 園藝學(xué)報(bào), 1983, (3): 199–206.

[131] Du BQ, Liu QH, Zhu CY, Ke SQ. Karyotype studies of two species on dendranthema., 1989, (3): 293–296.杜冰群, 劉啟宏, 朱翠英, 柯善強(qiáng). 兩種菊屬植物的核型研究. 武漢植物學(xué)研究, 1989, (3): 293–296.

[132] Wang JW, Yang J, Li MX. Karyotype study of five species of chinese dendranthema., 1991, (4): 411–416.汪勁武, 楊繼, 李懋學(xué). 國(guó)產(chǎn)五種菊屬植物的核型研究. 云南植物研究, 1991, (4): 411–416.

[133] Wang JW, Yang J, Li MX. The morphological variation and the karyotypical characters ofand., 1993, 31(2): 140–146.汪勁武, 楊繼, 李懋學(xué). 野菊和甘菊的形態(tài)變異及其核型特征. 植物分類(lèi)學(xué)報(bào), 1993, 31(2): 140–146.

[134] Endo N. The chromosome survey on the cultivated chrysanthemums,Ram., 1969, 38(3): 267–274.

[135] Endo M. On the occurrence of B chromosome in the garden chrysanthemum,Ramat., 1990, 59(3): 613–620.

[136] Chen FD, Zhao HB, Li C, Chen SM, Fang WM. Advances in cytology and molecular cytogenetics of the genus Dendranthema., 2008, 31(1): 118–126.陳發(fā)棣, 趙宏波, 李暢, 陳素梅, 房偉民. 菊屬植物細(xì)胞學(xué)與分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究進(jìn)展. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 31(1): 118–126.

[137] Kim JS, Pak JH, Seo BB, Tobe H. Karyotypes of metaphase chromosomes in diploid populations of Dendranthema zawadskii and related species () from Korea: diversity and evolutionary implications., 2003, 116(1): 47–54.

[138] Li C, Chen FD, Zhao HB, Chen SM. Karyotype diversity of 17 chrysanthemum cultivars with small inflorescences., 2008, 35(1): 71–80.李暢, 陳發(fā)棣, 趙宏波, 陳素梅. 栽培小菊17個(gè)品種的核型多樣性. 園藝學(xué)報(bào), 2008, 35(1): 71–80.

[139] Tang FP, Chen FD, Chen SM, Teng NJ, Fang WM. Intergeneric hybridization and relationship of genera within the tribe Anthemideae Cass. (I.(Kitam.) Kitam. ×(L.) Makino)., 2009, 169: 133–140.

[140] Deng YM, Chen SM, Lu AM, Chen FD, Tang FP, Guan ZY, Teng NJ. Production and characterisation of the intergeneric hybrids betweenandexhibiting enhanced resistance to()., 2010, 231(3): 693–703.

[141] Qi XY, Zhang F, Guan ZY, Wang HB, Jiang JF, Chen SM, Chen FD. Localization of 45S and 5S rDNA sites and karyotype ofand its related genera by fluorescenthybridization., 2015, 62: 164–172.

[142] Chen JY. Studies on the origin of Chinese florist’s chrysanthemum., 1985, 167: 349–361.

[143] Dai SL, Wang WK, Huang JP. Advances of researches on phylogeny ofand origin of chrysanthemum., 2002, 24(5/6): 230–234.戴思蘭, 王文奎, 黃家平. 菊屬系統(tǒng)學(xué)及菊花起源的研究進(jìn)展. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 24(5/6): 230– 234.

[144] Chen FD, Chen PD, Li HJ. Genome analysis and their phylogenetic relationships of several wild species ofin China., 1996, 23(1): 67–72.陳發(fā)棣, 陳佩度, 李鴻漸. 幾種中國(guó)野生菊的染色體組分析及親緣關(guān)系初步研究. 園藝學(xué)報(bào), 1996, 23(1): 67–72.

[145] Chen FD, Chen PD, Fang WM, Li HJ. Cytological studies of three varieties of medicinal chrysanthemum., 1997, 20(2): 28–31.陳發(fā)棣, 陳佩度, 房偉民, 李鴻漸. 3個(gè)藥用菊品種的細(xì)胞學(xué)研究. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1997, 20(2): 28–31.

[146] Chen FD, Chen XL, Fang WM. On cytology of three geocotypes of., 1998, 693–696.陳發(fā)棣, 陳秀蘭, 房偉民. 3個(gè)地理居群野菊的細(xì)胞學(xué)研究. 園藝學(xué)進(jìn)展(第2輯), 1998, 693–696.

[147] Li XL, Chen FD. RAPD analysis of wild species, cultivars and interspecific hybrids in., 2004, 27(3): 29–33.李辛雷, 陳發(fā)棣. 菊屬野生種、栽培菊花及種間雜種的RAPD分析. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 27(3): 29–33.

[148] Cui NX. Studies on meiosis behaviors and genetic relationships of severalspecies and their hybrids[Dissertation]. Nanjing Agricultural University, 2004.崔娜欣. 幾種菊屬植物及其雜種減數(shù)分裂行為與親緣關(guān)系研究[學(xué)位論文]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2004.

[149] Chen JY. The origin of garden chrysanthemum. Hefei: Anhui Science and Technology Press. 2012, 67–74.陳俊愉. 菊花起源. 合肥: 安徽科學(xué)技術(shù)出版社. 2012, 67–74.

[150] Song C, Liu YF, Song AP, Dong, GQ, Zhao HB, Sun W, Ramakrishnan S, Wang Y, Wang SB, Li TZ, Niu Y, Jiang JF, Dong B, Xia Y, Chen SM, Hu ZG, Chen FD, Chen SL. Thegenome provides insights into the evolution and diversification of chrysanthemum flowers and medicinal traits., 2018, 11(12): 1482–1491.

[151] Hirakawa H, Sumitomo K, Hisamatsu T, Nagano S, Shirasawa K, Higuchi Y, Kusaba M, Koshioka M, Nakano Y, Yagi M, Yamaguchi H, Taniguchi K, Nakano M, Isobe SN. De novo whole-genome assembly in, a model species of, and its application to genetic and gene discovery analysis., 2019, 26(3): 195–203.

[152] Lan W, Chen SM, Yin DM, Chen FD. Studies on in vitro conservation of., 2010, 37(12): 2007–2016.蘭偉, 陳素梅, 尹冬梅, 陳發(fā)棣. 那賀川野菊的離體保存. 園藝學(xué)報(bào), 2010, 37(12): 2007–2016.

[153] Xu Y, Chen FD. The LT50 and cold tolerance adaptability ofduring a natural drop in temperature., 2008, 35 (4): 559–564.許瑛, 陳發(fā)棣. 菊花8個(gè)品種的低溫半致死溫度及其抗寒適應(yīng)性. 園藝學(xué)報(bào), 2008, 35 (4): 559–564.

[154] Li N, Fang WM, Chen FD, Chen SM, Chen Y. Physiological indexes in florets of two winter cut chrysanthemum cultivars under low temperature and their cold tolerance., 2010, 30(4): 741–746.李娜, 房偉民, 陳發(fā)棣, 陳素梅, 陳煜. 切花寒菊小花對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)及其抗寒性分析. 西北植物學(xué)報(bào), 2010, 30(4): 741–746.

[155] He JP, Chen FD, Chen SM, Fang WM. Aphid-resistance of chrysanthemum cultivars., 2010, 29(7): 1382–1386.何俊平, 陳發(fā)棣, 陳素梅, 房偉民. 不同菊花品種抗蚜蟲(chóng)性鑒定. 生態(tài)學(xué)雜志, 2010, 29(7): 1382–1386.

[156] Sun Y. Studies on aphid resistance and mechanisms in chrysanthemum and it’s related species at seedling stage [Dissertation]. Nanjing Agricultural University, 2011.孫婭. 菊花近緣種屬植物苗期抗蚜蟲(chóng)性鑒定與抗蚜機(jī)理研究[學(xué)位論文]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.

[157] Zhang FJ, Wang ZQ, Dong W, Sun CQ, Wang HB, Song AP, He LZ, Fang WM, Chen FD, Teng NJ. Trans-criptomic and proteomic analysis reveals mechanisms of embryo abortion during chrysanthemum cross breeding., 2014, 4: 6536.

[158] Deng YM, Chen SM, Chen FD, Cheng X, Zhang F. The embryo rescue derived intergeneric hybrid between chrysanthemum andshows enhanced cold tolerance., 2011, 30(12): 2177– 2186.

[159] Cheng X, Chen SM, Chen FD, Fang WM, Deng YM, She LF. Interspecific hybrids between(Ramat.) Kitamura and(Nakai) Tzvel. achieved using ovary rescue and their cold tolerance characteristics., 2010, 172: 101–108.

[160] Deng YM, Jiang JF, Chen SM, Huang CB, Fang WM, Chen FD. Drought tolerance of intergeneric hybrids betweenand., 2012, 148(4): 17–22.

[161] Sun CQ, Chen FD, Teng NJ, Liu ZL, Fang WM, Hou XL. Interspecific hybrids between(Ramat.) Kitamura and(L.) Des Moul. and their drought tolerance evaluation., 2010, 174: 51–60.

[162] Tang FP, Wang HB, Chen SM, Chen FD, Teng NJ, Liu ZL. First intergeneric hybrids within the tribe Anthemideae Cass.III.L. Des Moul. ×(Ling) Shih., 2012, 43: 87–92.

[163] Zhu WY, Jiang JF, Chen SM, Wang L, Xu LL, Wang HB, Li PL, Guan ZY, Chen FD. Intergeneric hybrid between×andachieved via embryo rescue shows salt tolerance., 2013, 191: 109–119.

[164] Zhu WY, Zhang F, Chen SM, Xu LL, Wang L, Wang HB, Qi XY, Li HY, Chen FD. Intergeneric hybrids between‘Nannongxiaoli’ and‘Variegata’ show enhanced resistance against both aphids and alternaria leaf spot., 2014, 197: 399–408.

[165] Chen FD, Chen SM, Fang WM, Zhang F, Jiang JF, Teng NJ, Guan ZY, Wang HB, Song AP, Zhao S. Discovery of excellent chrysanthemum germplasms and germplasm enhancement., 2016, 30(2): 112–115.陳發(fā)棣, 陳素梅, 房偉民, 張飛, 蔣甲福, 滕年軍, 管志勇, 王海濱, 宋愛(ài)萍, 趙爽. 菊花優(yōu)異種質(zhì)資源挖掘與種質(zhì)創(chuàng)新研究. 中國(guó)科學(xué)基金, 2016, 30(2): 112–115.

[166] Bradshaw HD, Ceulemans R, Davis J, Stettler R. Emerging model systems in plant biology: poplar (Populus) as a model forest tree., 2000, 19(3): 306–313.

[167] Zhang Y, Zhang SG, Qi LW, Chen XQ, Chen RY, Song WQ. Poplar as a model for forest tree in genome research., 2006, 23(3): 286–293.張勇, 張守攻, 齊力旺, 陳小強(qiáng), 陳瑞陽(yáng), 宋文芹. 楊樹(shù)——林木基因組學(xué)研究的模式物種. 植物學(xué)報(bào), 2006, 23(3): 286–293.

[168] Tuskan GA, Difazio S, Jansson S, Bohlmann J, Grigoriev I, Hellsten U, Putnam N, Ralph S, Rombauts S, Salamov A, Schein J, Sterck L, Aerts A, Bhalerao RR, Bhalerao RP, Blaudez D, Boerjan W, Brun A, Brunner A, Busov V, Campbell M, Carlson J, Chalot M, Chapman J, Chen GL, Cooper D, Coutinho PM, Couturier J, Covert S, Cronk Q, Cunningham R, Davis J, Degroeve S, Déjardin A, Depamphilis C, Detter J, Dirks B, Dubchak I, Duplessis S, Ehlting J, Ellis B, Gendler K, Goodstein D, Gribskov M, Grimwood J, Groover A, Gunter L, Hamberger B, Heinze B, Helariutta Y, Henrissat B, Holligan D, Holt R, Huang W, Islam-Faridi N, Jones S, Jones-Rhoades M, Jorgensen R, Joshi C, Kangasj?rvi J, Karlsson J, Kelleher C, Kirkpatrick R, Kirst M, Kohler A, Kalluri U, Larimer F, Leebens-Mack J, Leplé JC, Locascio P, Lou Y, Lucas S, Martin F, Montanini B, Napoli C, Nelson DR, Nelson C, Nieminen K, Nilsson O, Pereda V, Peter G, Philippe R, Pilate G, Poliakov A, Razumovskaya J, Richardson P, Rinaldi C, Ritland K, Rouzé P, Ryaboy D, Schmutz J, Schrader J, Segerman B, Shin H, Siddiqui A, Sterky F, Terry A, Tsai CJ, Uberbacher E, Unneberg P, Vahala J, Wall K, Wessler S, Yang G, Yin T, Douglas C, Marra M, Sandberg G, Van de Peer Y, Rokhsar D. The genome of black cottonwood,(Torr. & Gray)., 2006, 313(5793): 1596–1604.

[169] Yin TM. A review of the genomic and gene cloning studies in trees., 2010, 32(7): 677– 684.尹佟明. 林木基因組及功能基因克隆研究概述. 遺傳, 2010, 32(7): 677–684.

[170] Ma T, Wang JY, Zhou GK, Yue Z, Hu QJ, Chen Y, Liu BB, Qiu Q, Wang Z, Zhang J, Wang K, Jiang DC, Gou CY, Yu LL, Zhan DL, Zhou R, Luo WC, Ma H, Yang YZ, Pan SK, Fang DM, Luo YD, Wang X, Wang GN, Wang, J, Wang Q, Lu X, Chen Z, Liu JC, Lu Y, Yin Y, Yang HM, Abbott RJ, Wu YX, Wan DS, Li J, Yin TM, Lascoux M, Difazio SP, Tuskan GA, Wang J, Liu JQ. Genomic insights into salt adaptation in a desert poplar., 2013, 4: 2797.

[171] Ma JC, Wan DS, Duan BB, Bai XT, Bai QX, Chen NN, Ma T. Genome sequence and genetic transformation of a widely distributed and cultivated poplar., 2019, 17(2): 451–460.

[172] Ribeiro T, Bar?o A, Viegas W, Morais-Cecíli L. Molecular cytogenetics of forest trees., 2008, 120(3–4): 220–227.

[173] Islam-Faridi MN, Nelson CD, Difazio SP, Gunter LE, Tuskan GA. Cytogenetic analysis of Populus trichocarpa--ribosomal DNA, telomere repeat sequence, and marker-selected BACs., 2009, 125(1): 74–80.

[174] Blackburn KB, Harrison JWH. A preliminary account of the chromosomes and chromosome behaviour in the Salicaceae., 1924, 38(2): 361–378.

[175] Einspahr DW, Van Buijtenen JP, Peckham JR. Natural variation and heritability in triploid aspe., 1963, 12(2): 51–58.

[176] Kang XY, Zhu ZT, Zhang ZY. Cytogenetic studies on the origin of chinese white poplar., 1999, 21(6): 6–10.康向陽(yáng), 朱之悌, 張志毅. 毛白楊起源的細(xì)胞遺傳學(xué)研究. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1999, 21(6): 6–10.

[177] Xin HY, Wang S, Liu GX, Zhen Y, Shi JS, Kuang HL, Xi ML. Relationship between the meiosis processes of microsporocytes and morphology of male flower buds and anthers in Populus deltoides Marsh., 2016, (2): 48–52.辛昊陽(yáng), 王帥, 劉光欣, 甄艷, 施季森, 匡華琳, 席夢(mèng)利. 美洲黑楊小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂進(jìn)程與花芽及花藥外觀形態(tài)相關(guān)性研究. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2016, (2): 48–52.

[178] Lan Y, Xin HY, Zhao YL, Sun ZQ, Dai X, Xie ZW, Xi ML. Study on meiosis of microspore mother cells and germination rate of pollen grains in Populus simonii Carr., 2017, (6): 177–180.蘭月, 辛昊陽(yáng), 趙乙璉, 孫志強(qiáng), 戴筱, 解志偉, 席夢(mèng)利. 小葉楊花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂及花粉萌發(fā)力觀測(cè). 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2017, (6): 177–180.

[179] Dong FP, Han SY, Zhang SG, Qi LW, Liu B, Li XL, Chen CB. Physical mapping of 25S rDNA on metaphase chromosomes of(Salicaceae) in five sections by fluorescence in situ Hybridization., 2007, 29(4): 423–428.董鳳平, 韓素英, 張守攻, 齊力旺, 劉博, 李秀蘭, 陳成彬. 25S rDNA在楊屬植物染色體上的定位. 云南植物研究, 2007, 29(4): 423–428.

[180] Hu BQ, Dong FP, Wang CG, Qi LW, Song WQ, Chen CB. Multicolor fluorescence in situ Hybridization of sevenspecies-ribosomal DNA and telomere repeat sequence., 2012, 45(1): 58–64.胡寶全, 董鳳平, 王春國(guó), 齊力旺, 宋文芹, 陳成彬. 五派楊樹(shù)多色熒光原位雜交分析(英文). 南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2012, 45(1): 58–64.

[181] Xin HY, Zhang T, Wu YF, Zhang WL, Zhang PD, Xi ML, Jiang JM. An extraordinarily stable karyotype of the woodyspecies revealed by chromosome painting., 2020, 101(2): 253–264.

[182] Xin HY, Zhang T, Han YH, Wu YF, Shi JS, Xi ML, Jiang JM. Chromosome painting and comparative physical mapping of the sex chromosomes inand., 2018, 127(3): 313–321.

[183] Nakajima G. Chromosome numbers in some crops and wild angiosperms., 1931, 12: 211–217.

[184] Liang GL, Xiang SQ, Wang WX, Yan Y, Li XL, Pei Y, Zhang DP. Karyotype analysis of the wild(2x, 6x) complex closely related to the sweet potato., 2001, 1: 404–406.梁國(guó)魯, 向素瓊, 汪衛(wèi)星, 閆勇, 李曉林, 裴炎, 張大鵬. 甘薯近緣野生種Ipomoea trifida (2X、6X)的核型分析. Advances in Chromosome Sciences, 2001, 1: 404–406.

[185] Cao QH, Ma DF, Zhang A. Chromosome karyotype and pollen ultrastructure of a related species of sweet potato., 2008, 28(8): 1610–1613.曹清河, 馬代夫, 張安. 甘薯近緣種染色體核型及花粉粒超微結(jié)構(gòu)分析. 西北植物學(xué)報(bào), 2008, 28(8): 1610–1613.

[186] Tang JL, Qi DS, Zhang Y, Liu HJ, Sun JY, Cao QH, Ma DF, Li ZY. FISH analysis of chromosomes of sweet potato (cv. Xushu No.18)., 2010, 32(2): 177–182.湯佳立, 戚大石, 張俞, 劉慧娟, 孫健英, 曹清河, 馬代夫, 李宗蕓. 熒光原位雜交技術(shù)分析栽培種甘薯(Ipomoea batatas cv. Xushuno.18)染色體. 遺傳, 2010, 32(2): 177–182.

[187] An TT, Tang JL, Sun JY, Cao QH, Ma DF, Li ZY. rDNA-FISH analysis and DAPI-karyotype ofcv.andJacq., 2012, 32(4): 682–687.安婷婷, 湯佳立, 孫健英, 曹清河, 馬代夫, 李宗蕓. 甘薯栽培種及其近緣野生種的DAPI核型及rDNA- FISH分析. 西北植物學(xué)報(bào), 2012, 32(4): 682–687.

[188] Xiang SQ, Wang WX, Li XL, Chen Y, Guo QG, He Q, Liang GL. GISH analysis of sweet potato wild relative(4x)., 2008, 34(2): 341–343.向素瓊, 汪衛(wèi)星, 李曉林, 陳瑤, 郭啟高, 何橋, 梁國(guó)魯. 甘薯近緣野生種Ipomoea trifida (4x) GISH分析. 作物學(xué)報(bào), 2008, 34(2): 341–343.

[189] Sun JY, Yu LX, Cai ZX, Zhang A, Jin WW, Han YH, Li ZY. Comparative karyotype analysis among sixspecies based on two newly identified repetitive sequences., 2019, 62(4): 243–252.

[190] Shen JQ. A simple technique for the determination of cross incompatibility groups in sweet potato varieties., 1984, 8: 12-13+2.沈稼青. 甘薯品種雜交不親和群的簡(jiǎn)易測(cè)定技術(shù), 農(nóng)業(yè)科技通訊, 1984, 8: 12-13+2.

[191] Li ZY, Chen FY, Jiang JJ, Yu LX, Sun JY, Han YH. Cytogenetics research progress of sweet potato., 2016, 35(4): 34–39.李宗蕓, 陳孚堯, 蔣姣姣, 俞立璇, 孫健英, 韓永華. 甘薯細(xì)胞遺傳學(xué)研究進(jìn)展. 中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2016, 35(4): 34–39.

[192] Cao QH, Zhang A, Ma DF, Li HM, Li Q, Li P. Novel interspecific hybridization between sweetpotato ((L.) Lam.) and its two diploid wild relatives., 2009, 169(3): 345–352.

[193] Cao QH, Tang J, Li A, Gruneberg W, Huamani K, Ma DF. Ploidy Level and Molecular Phylogenic Relationship among Novel Ipomoea Interspecific Hybrids., 2014, 50(1): 32–38.

[194] do Vale Martins L, Yu Fan, Zhao HN, Dennison T, Lauter N, Wang HY, Deng ZH, Thompson A, Semrau K, Rouillard JM, Birchler JA, Jiang JM. Meiotic crossovers characterized by haplotype specific chromosome painting in maize., 2019, 10(1): 4064.

[195] Koo DH, Molin WT, Saski CA, Jiang JM, Putta K, Jugulam M, Friebe M, Gill BS. Extrachromosomal circular DNA-based amplification and transmission of herbicide resistance in crop weed., 2018, 115 (13): 3332–3337.

[196] Eng CHL, Lawson M, Zhu Q, Dries R, Koulena N, Takei Y, Yun J, Cronin C, Karp C, Yuan GC, Cai L. Transcriptome-scale super-resolved imaging in tissues by RNA seqFISH., 2019, 568(7751): 235–239.

[197] Battich N, Stoeger T, Pelkmans L. Image-based transcriptomics in thousands of single human cells at single-molecule resolution., 2013, 10(11): 1127–1133.

[198] Lubeck E, Cai L. Single-cell systems biology by super-resolution imaging and combinatorial labeling., 2012, 9(7): 743–748.

[199] Feng C, Yuan J, Bai H, Liu YL, Su HD, Liu Y, Shi LD, Gao Z, Birchler JA, Han FP. The deposition of CENH3 in maize is stringently regulated., 2020, 102(1): 6–17.

Research progress of plant cytogenetics in Jiangsu province

Haiyan Wang1, Zhiyun Gong2, Jiafu Jiang1, Baoliang Zhou1, Qunfeng Lou1, Qinghe Cao3, Mengli Xi4, Peidu Chen1, Minghong Gu2, Tianzhen Zhang6, Fadi Chen1, Jinfeng Chen1, Zongyun Li5, Xiue Wang1

Cytogenetics was established based on the “Chromosome theory of inheritance”, proposed by Boveri and Sutton and evidenced by Morgan’s lab in early stage of the 20thcentrary. With rapid development of related research areas, especially molecular genetics, cytogenetics developed from traditional into a new era, molecular cytogenetics in late 1960s. Featured by an established technique named DNAhybridization (ISH), molecular cytogenetics has been applied in various research areas. ISH provids vivid and straightforward figures showing the virtual presence of DNA, RNA or proteins. In combination with genomics and cell biology tools, ISH and derived techniques have been widely used in studies of the origin, evolution, domestication of human, animal and plant, as well as wide hybridization and chromosome engineering. The physical location and order of DNA sequences revealed by ISH enables the detection of chromosomal re-arrangments among related species and gaps of assembled genome sequences. In addition, ISH using RNA or protein probes can reveal the location and quantification of transcripted RNA or translated protein. Since the 1970s, scientists from universities or institutes belonging to the Jiangsu Society of Genetics have initiated cytogenetics researches using various plant species. In recent years, research platforms for molecular cytogenetics have also been well established in Nanjing Agricultural University, Yangzhou University, Nanjing Forestry University, Jiangsu Xuhuai Academy of Agricultural Sciences, and Jiangsu Normal University. The application of molecular cytogenetics in plant evolution, wide hybridization, chromosome engineering, chromosome biology, genomics has been successful. Significant progresses have been achieved, both in basic and applied researches. In this paper, we will review main research progresses of plant cytogenetics in Jiangsu province, and discuss the potential development of this research area.

Jiangsu Genetics Society; molecular and cytogenetics; DNAhybridization; chromosome engineering; geneomics

2020-12-29;

2021-02-25

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(編號(hào)：2016YFD0102001)項(xiàng)目，國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目(編號(hào)：31661143005)，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：31771782)資助[supported by the National Key Research and Development Program of China (No. 2016YFD0102001), International Cooperation and Exchange Programme of the National Natural Science Foundation of China (No. 31661143005), and the National Natural Science Foundation of China (No. 31771782)

王海燕，博士，教授，研究方向：植物分子細(xì)胞遺傳學(xué)。E-mail: hywang@njau.edu.cn

王秀娥，博士，教授，研究方向：小麥遺傳育種。E-mail: xiuew@njau.edu.cn

10.16288/j.yczz.20-448

2021/3/19 11:02:50

URI: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1913.r.20210317.1347.002.html

(責(zé)任編委: 孔令讓)