利用比较染色体涂色和BAC定位技术探讨麂属动物染色体的起源和演化

比较细胞遗传学研究发现物种的形成过程往往伴随着核型结构的变化，各种鹿属动物染色体的巨大差异正是很好的例证'赤魔的染色体被证明是由具有端着丝粒的祖先染色体经过多次的串联融合进化而来的。根据祖先染色体的形态和连接方式，可以将染色体串联融合主要分为三类：着丝粒一着丝粒融合，着丝粒一端粒融合和端粒一端粒融合。经典细胞遗传学，比较染色体涂色，卫星DNA序列和部分融合位点序列比较研究都支持串联融合假说。但串联融合的类型和分子机制迄今没有完全弄清楚。本论文旨在对魔属动物的串联融合类型和分子机制进行研究，分为两个部分：一、通过比较染色体涂色的方法，建立小鹿一林察一大额牛的比较染色体图谱，结合以前发表的结果来阐明鹿科（小魔）与牛科（大额牛），寮科（林磨）之间的核型关系；二、建立赤鹿的全基因组BAc文库，通过克隆定位的方法确立在赤魔的染色体进化过程中所发生的串联融合类型，并对其机制进行探讨。主要结果如下：利用小鹿的染色体特异探针与林寮，大额牛的染色体进行杂交，首次建立了小鹿一大额牛，小魔一林察的核型对比关系。结果显示小鹿的1-5、11号染色体均与林集和大额牛的多段染色体同源。结合高分辨的G带比较，发现小魔1-5和11号染色体上的与林爵和大额牛对应的所有同源片断在小鹿染色体上呈着丝粒一端粒连接排列。从而进一步证明小鹿的1-5和11号染色体是由2n=70的祖先核型通过染色体的着丝粒一端粒串联融合方式进化而来的。建立了我国第一个赤魔全基因组BAC文库，该文库由124800个克隆组成。大部分插入片段的大小在100-145kb之间，片段的平均大小为12＜0kb。克隆定位显示克隆的分布与小鹿染色体大小成正比关系，说明整个文库没有染色体的偏倚，文库为整个基因组的6倍，覆盖率几乎为100％。通过赤鹿BAC克隆在小魔和赤鹿染色体上的精确定位，使我们得以准确判断小鹿染色体在赤鹿染色体同源片段上的连接方式，并确定串联融合的类型。结果进一步支持赤鹿的核型是由一个2n=70祖先核型通过着丝粒一端粒的融合方式进化而来的。