用于六倍体和二倍体的通用核型系统GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种将燕麦细胞遗传学带入了基因组学时代GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

染色体的鉴定GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种已被研究c带和GydF4y2Ba原位GydF4y2Ba杂交。然而，用于鉴定燕麦染色体的几种细胞遗传学命令的复杂结果通常是矛盾的。用于精确染色体识别和比较进化研究的通用核型核型说明系统将对属至关重要GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba根据最近公布的六倍体和二倍体基因组序列GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

预测和物理位于释放的染色体区域上的串联重复序列GydF4y2Ba燕麦属漂白亚麻纤维卷GydF4y2BaOT3098基因组组件V1。八个新的寡核苷酸（oligo）序列荧光探针GydF4y2Ba原位GydF4y2Ba设计杂交（鱼类），然后施用于染色体核型核苷酸型核苷酸型胶片GydF4y2Ba答:短GydF4y2Ba，GydF4y2Ba答:裸露GydF4y2Ba，GydF4y2BaA. WIOLIGydF4y2Ba，GydF4y2BaA. Ventricosa.GydF4y2Ba，GydF4y2BaA. Fatua.GydF4y2Ba， 和GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba物种。我们建立了高分辨率标准核型GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba基于多个寡核苷酸探针的不同FISH信号。以小麦-大麦共线区域为基础，采用散装寡聚物FISH画验证个体的连锁群分配GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba染色体。我们通过顺序C键和鱼类方法将我们的新的核型核型系统与早期的核型髓样晶体化整合，随后确定了一些染色体易位的精确破坏点GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

这个新的通用染色体识别系统将是描述遗传多样性，染色体重排和进化关系的强大工具GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba比较细胞遗传学和基因组学方法的物种。GydF4y2Ba

常见的燕麦（GydF4y2Ba燕麦属漂白亚麻纤维卷GydF4y2BaL.， 2n = 6x = 42, AACCDD)是温带作物(2017年产量2300万吨;GydF4y2Bahttp://faostat.fao.org.GydF4y2Ba）主要用于牲畜饲料，部分用于人类食物。它也是营养师推荐的食物作物，因为其消耗有助于降低血液胆固醇水平和心脏病风险[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba，GydF4y2Ba2GydF4y2Ba]．属GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba由几个二倍体，四倍体和六倍体物种组成。所有二倍体物种都包含AA或CC基因组，四倍体物种携带AABB、AACC、CCCC或CCDD基因组，六倍体物种携带AACCDD基因组[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba]．栽培的燕麦是从野外和杂草驯化的GydF4y2Baa不育系GydF4y2BaL.从CCDD同种异体四倍体和ASAS二倍体之间的杂交产生[GydF4y2Ba4GydF4y2Ba，GydF4y2Ba5GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

艾薇娜GydF4y2Ba由于其多倍体、谱系分化和复杂网状进化的历史，代表了一个值得研究的显著模型[GydF4y2Ba6GydF4y2Ba，GydF4y2Ba7GydF4y2Ba，GydF4y2Ba8GydF4y2Ba]．关系和起源GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba通过分子和细胞学方法进行了集中研究了物种[GydF4y2Ba8GydF4y2Ba，GydF4y2Ba9GydF4y2Ba]．最早调查基因组结构涉及减数分裂染色体配对，C-束带和基因组GydF4y2Ba原位GydF4y2Ba杂交(GISH)使普通燕麦的亚基因组染色体得以区分[GydF4y2Ba6GydF4y2Ba，GydF4y2Ba7GydF4y2Ba，GydF4y2Ba8GydF4y2Ba，GydF4y2Ba9GydF4y2Ba，GydF4y2Ba10GydF4y2Ba，GydF4y2Ba11GydF4y2Ba，GydF4y2Ba12GydF4y2Ba，GydF4y2Ba13GydF4y2Ba]．鉴定染色体补充GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba利用荧光已经成功地获得了物种GydF4y2Ba原位GydF4y2Ba基于A基因组特异性pAs120a卫星序列，结合rDNA探针和C基因组特异性的卫星DNA序列pAm1进行FISH杂交[GydF4y2Ba14GydF4y2Ba，GydF4y2Ba15GydF4y2Ba]．已经建立了几种细胞遗传学命名法用于鉴定所有21个六倍倍菌燕麦染色体并将这些染色体分配给三个亚因子中的每一个[GydF4y2Ba16GydF4y2Ba，GydF4y2Ba17GydF4y2Ba，GydF4y2Ba18GydF4y2Ba]．然而，来自不同研究人员的结果通常是复杂的并且需要专门的培训来解释和繁殖，因为缺乏在不同的燕麦物种中发生的常规鱼类探针和频繁的骨髓组织重排[GydF4y2Ba19GydF4y2Ba，GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．建立一套适用于每对燕麦染色体的通用核型命名系统，将对燕麦染色体的研究具有重要意义GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba研究人员。GydF4y2Ba

FISH使用来自不同卫星序列家族的探针可以产生染色体和基因组特异性模式，因此可以在有丝分裂中期识别染色体对[GydF4y2Ba21GydF4y2Ba，GydF4y2Ba22GydF4y2Ba]．非变性荧光GydF4y2Ba原位GydF4y2Ba使用寡核苷酸（寡核苷酸）的重复序列的杂交（ND-FISH）已被证实是一种简单，廉价，高通量的涂布不同植物物种的染色体的方法[GydF4y2Ba23GydF4y2Ba，GydF4y2Ba24GydF4y2Ba，GydF4y2Ba25GydF4y2Ba，GydF4y2Ba26GydF4y2Ba]．一些探针的鱼信号模式，包括简单的序列重复（SSR）图案，先前已被记录为几种不同的燕麦线[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba27GydF4y2Ba，GydF4y2Ba28GydF4y2Ba，GydF4y2Ba29GydF4y2Ba，GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba31GydF4y2Ba]．然而，这些ssr的FISH模式具有高度的多态性，这可能会导致将特定染色体分配到特定的亚基因组和连锁群的困难。GydF4y2Ba

燕麦的基因组研究受到的关注不如小麦(GydF4y2BaTriticum aestivum.GydF4y2BaL.)和大麦(GydF4y2BaHordeum Vulgare.GydF4y2BaL.），可能是因为它不是人类饮食的相对突出的成分[GydF4y2Ba32GydF4y2Ba，GydF4y2Ba33GydF4y2Ba，GydF4y2Ba34GydF4y2Ba]．Maughan等。[GydF4y2Ba35GydF4y2Ba[报告了两种完整的代表性代表性序列GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Baspp。GydF4y2BaA. atlanticaGydF4y2Ba（一个基因组）和GydF4y2Ba答:erianthaGydF4y2Ba(C基因组)，第一个六倍体燕麦OT3098参考基因组v1近期也已发布(GydF4y2Bahttps://wheat.pw.usda.gov/gg3/node/922GydF4y2Ba)．这些基因组数据库使研究人员能够采用生物信息化方法来确定沿燕麦染色体的串联重复（TR）的基因组位置[GydF4y2Ba25GydF4y2Ba，GydF4y2Ba36GydF4y2Ba，GydF4y2Ba37GydF4y2Ba]，开发适合染色体鉴定的FISH探针。此外，oligo-FISH绘制系统使用40-50 bp长度的整体池，特定于整个染色体或特定区域，已经成功地实现了几种不同基因组大小的已测序植物物种的核型[GydF4y2Ba22GydF4y2Ba，GydF4y2Ba37GydF4y2Ba，GydF4y2Ba38GydF4y2Ba，GydF4y2Ba39GydF4y2Ba]．oligo-FISH绘制系统最近被用于将特定的连锁群分配到小麦科物种的染色体上[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba]．因此，也可以修饰该比较寡核鱼涂料系统以使燕麦染色体的核心型化，因为燕麦和细菌部部落的成员之间的分歧时间仅占25.5-26.5 mya [GydF4y2Ba40GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

在目前的研究中，我们通过使用来自最近发布的数据的Web服务器来预测串联重复（TRS）的染色体分布GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba基因组序列。基于TR-Oligo的ND-Fish和单拷贝基于Oligo池的鱼类涂料方法已经集成为建立标准命名系统，用于识别单个染色体GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种。我们的研究将填补细胞遗传学和基因组方法中的重要差距，以精确鉴定染色体段和未来燕麦改善的重排。GydF4y2Ba

TRS的基因组分布GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba基因组GydF4y2Ba

为了调查TRS的比例贡献GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba基因组，分析了来自培养的OAT OT3098参考组件V1的所有21个单独染色体的序列数据进行了分析[GydF4y2Ba25GydF4y2Ba]．我们获得了10,832个TRs序列，总长度447.21 Mb，占燕麦基因组总10.74 Gb的4.16%(表SGydF4y2Ba1GydF4y2Ba)．TRS贡献的染色体序列长度的最低比例为染色体6d，下为1.11％，并且TRS贡献的最高比例的序列长度为染色体6℃达到8.67％（图SGydF4y2Ba1GydF4y2Ba一种）。还比较了七种不同连杆基团的TRS的分布，观察到明确的变化（图SGydF4y2Ba1GydF4y2Bab）。TR含量的覆盖范围在A，C和D基因组上变化。对于C基因组的染色体的TRS的总长度和百分比高于A和D基因组。A，C和D基因组中的平均Tr含量分别为2.59％，6.92和2.17％（图S）GydF4y2Ba1GydF4y2BaC）。GydF4y2Ba

已知TRS的物理位置和ND-FISH的验证GydF4y2Ba

鱼探针，通常是几百个碱基对，以前用于鉴定有丝分裂中期染色体GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种 [GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．保守的重复DNA元素位于谷物染色体的焦点中，随后也局压成燕麦染色体的焦化区域[GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba]．谷物焦化序列（CCS1）的预测拷贝数GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba由D2DSC web服务器估计[GydF4y2Ba25GydF4y2Ba[燕麦染色体区的分布显示在表S中GydF4y2Ba2GydF4y2Ba．我们发现该CCS1重复主要分布在A和D基因组的染色体的焦点区域上（图。GydF4y2Ba1GydF4y2BaA-C）。使用探针Oligo-CCS1的Nd-Fish在28染色体上显示出透明的焦化信号，这可能是燕麦A和D基因组，但缺乏Baiyanii的C基因组的任何杂交（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad）。这种结果与Tomas等人的鱼类研究一致。[GydF4y2Ba19GydF4y2Ba]．因此，我们提出了寡聚-CCS1位点的预测位置与CENTROMERS的细胞学位置匹配，表明序列组件的精度和有效性GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

5和18S rdNA基因座的相对位置是谷物和燕麦基因组的高度保守特征[GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba48.GydF4y2Ba]．位于四个燕麦染色体对上的12个主要5秒信号位点的分布由Oligo-5sRDNA探测的Nd-Fish揭示（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)．基于燕麦参考基因组v1预测的5SrDNA的物理位置显示在组装的燕麦染色体4a、4D、3C和7c上(图1)。GydF4y2Ba2GydF4y2Bac)，这些站点与FISH结果一致。同样，我们也对燕麦染色体4a和3D上18SrDNA的预测物理位置和随后的FISH验证进行了研究(图。GydF4y2Ba2GydF4y2Baa和c）。GydF4y2Ba

Linares等人。[GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba]分离出670-BP卫星DNA序列，AS120A，（NCBIGENAB银行号码：AJ001922），特异于A-基因组染色体GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba．基于As120a序列设计了oligo探针oligo - pas120a(表1)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)．B2DSC预测的Oligo-PAS120A的物理分布和拷贝数估计GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba基因组组件V1，如图所示。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba．结果表明，AS120A为每个A-基因组染色体显示约1,800至2,300份，而C和D基因组每条染色体的拷贝少于600份。用探针寡聚PAS120A培养的燕麦有丝分裂的鱼揭示了14条染色体显示出明显的杂交，因此我们得出结论，这些是α-亚组染色体（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bae)。GydF4y2Ba

Solano等人。[GydF4y2Ba50.GydF4y2Ba]报道了燕麦C基因组的卫星DNA序列pAm1，包含一个464 bp的插入片段(NCBI genbank number: X83958.1)GydF4y2BaA. Murphyi.GydF4y2Ba．基于串联重复预测GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba通过B2DSC web服务器，我们发现在c -基因组染色体中，pAm1重复序列包含一个核心一致的51bp单体序列，拷贝数约为260,000- 380000(图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bab).一个名为Oligo-6C51的探针(表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)，代表ND-FISH的pAm1，杂交于GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba和GydF4y2BaA. Fatua.GydF4y2Ba．如图所示。GydF4y2Ba3.GydF4y2BaD和E，探针Oligo-6C51具有极强的杂交信号位点，位于燕麦品种Baiyanii的整个14℃基因组染色体上。GydF4y2BaA. Fatua.GydF4y2BaClav2527。4对染色体的端粒区也出现了微弱的信号。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bad、e)，与预测染色体1 A、2D、3D、5D一致(图5)。GydF4y2Ba3.GydF4y2BaC）。因此，对于基因组的C基因组和寡核糖-6C51的探针寡核苷酸-6C51的ND-FISH杂交模式将促进六倍体燕麦中单个染色体的亚基因组分配，其余的D-基因组染色体显示有限的杂交这两个探针。GydF4y2Ba

用于染色体鉴定的新型重复探针的生产GydF4y2Ba

为了建立六倍体燕麦的标准核型，我们需要制作更多的探针，每个探针的物理位置都要明确，以便精确地绘制染色体。在本研究中，我们从预测的TR数据库中设计了8种新型寡核苷酸探针(表1)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)，然后利用B2DSC web服务器得到它们的物理分布和拷贝数估计。这些寡核苷酸通过ND-FISH在白鳍豚染色体上表现为独特而稳定的杂交信号。如图所示。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba，探针Oligo-OAT-Subtelo在几乎所有染色体的一个或两个臂的端粒体或子端粒区域上产生杂交信号，而Oligo-6c343在染色体1c，2c，3 c，5 c，6上产生杂交信号。和7 c（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)．Oligo-探针寡聚-4a70仅在染色体4a的短臂的远端区域上具有杂交部位。因此，与A和C-基因组特异性探针组合，燕麦染色体也可以通过使用探针的鸡尾酒来识别oligo-oat-subtelo，oligo-6c343和oligo-8c355（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba4GydF4y2Ba)．上述探针对燕麦个体染色体的杂交模式及其以Mb为单位的物理位置GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba基因组，将能够区分所有燕麦染色体的不同来源(Figs。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba，GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba4GydF4y2Ba)．如预期的那样，一些探针通过ND-Fish成功地与染色体杂交，但是通过TR预测的拷贝数大大估计，这可能意味着需要改善相关区域的序列组件V1。GydF4y2Ba

染色体命名系统比较GydF4y2Ba

Jellen等人。[GydF4y2Ba10GydF4y2Ba]报道了一种基于c -带分析的核型系统GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba．Sanz等人。[GydF4y2Ba17GydF4y2Ba]提出了FISH核型的21对染色体GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba使用特异于A或C-基因组染色体的rDNA探针和卫星序列的分析引用。在本研究中，我们首次进行了连续的C型和ND鱼片的相同中期细胞GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2BaBaiyanii（图。GydF4y2Ba4GydF4y2Ba)．这里使用的C键合作技术证明了C-基因组染色体由于累积的异铬胺而显示出强烈染色（图。GydF4y2Ba4GydF4y2Ba一种）。C波段的特定分布使得大多数A和D基因组染色体被清楚地区分（图。GydF4y2Ba4GydF4y2Ba一种）。随后使用上述探针通过ND-Fish确认染色体鉴定，包括寡核桃 - oat-subtelo + oligo-6c343 + oligo-18srdna + oligo-5srdna的寡聚组合（图。GydF4y2Ba4GydF4y2Bab）和oligo-6c51 + oligo-8c355（图。GydF4y2Ba4GydF4y2Bac). c显带和FISH模式的结果使我们能够结合ND-FISH染色体命名GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba在本研究中使用Jellen等人基于c带的命名[GydF4y2Ba10GydF4y2Ba[Sanz等人的鱼类测绘研究。[GydF4y2Ba17GydF4y2Ba]．如表所示GydF4y2Ba2GydF4y2Ba，新的命名系统允许编号所有21个染色体对GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba基于基因组组装v1。GydF4y2Ba

我们建立了基于多探针ND-FISH的染色体鉴定系统GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba线Baiyanii，Clav2527，AS111，AS112和Nicolas（图。GydF4y2Ba4GydF4y2Ba)．六倍体燕麦的核型也显示在图S中GydF4y2Ba2GydF4y2Ba．我们发现，所有五行都显示出相同的核型，而没有任何明显的易位由ND-Fish透露。因此，这种新的，均匀的命名系统应在燕麦细胞遗传学中有用，促进三个亚基因组染色体之间的归际关系的鉴定GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

TR-Oligos集成物理地图GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba

基于包含SSR基序的探针的FISH已被用于基因组进化分析[GydF4y2Ba24GydF4y2Ba，GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．但是，这些SSR的物理位置对基因组GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba是不可用的。我们建立了基于FISH的新的核型命名系统，使SSRs重复序列的全基因组定位成为可能(表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)放在普通燕麦上。序列ND-FISH分析可以在白鳍豚染色体的特定区域上定位多个重复序列(图SGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)．例如，我们发现寡头（法案）GydF4y2Ba_6GydF4y2Ba在染色体3c，5c和6c，oligo-（gaa）的泌乳型或焦化区域上杂交或杂交GydF4y2Ba_7GydF4y2Ba在3 C和7D染色体上，而Oligo-(CAA)GydF4y2Ba_7GydF4y2Ba在6 A和5D上显示出强信号，弱信号1A，2 A，5 A，Baiyanii的2D（图SGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)．寡核苷酸的鱼杂交位点（Gaa）GydF4y2Ba_7GydF4y2Ba，oligo-（caa）GydF4y2Ba_7GydF4y2Ba和oligo-（法案）GydF4y2Ba_6GydF4y2Ba与上一篇关于oat的报告一致[GydF4y2Ba27GydF4y2Ba，GydF4y2Ba28GydF4y2Ba，GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．总共有14个非冗余的寡聚探针(表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）并且SSR主题被分配给223个预测的染色体位置，累积拷贝数为每1 MB超过40兆，这与ND鱼透露的物理位置相对匹配。燕麦的集成寡核苷酸Nd-Fish映射如图2所示。GydF4y2Ba5GydF4y2Ba．223个杂交位点中，A基因组66个，C基因组91个，D基因组66个。每条染色体有3-19个杂交位点，其中最短的染色体6D只有2个寡核苷酸的3个杂交位点(图1)。GydF4y2Ba5GydF4y2Ba)．新产生的TR-OLIGO，以及先前报道的探针（表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba），可以用作寡核酸“鸡尾酒”，以有效地检测特定的染色体区域。综合的鱼地图对于检测任何染色体重排以及通过组合燕麦基因组的基因组资源和细胞遗传学知识来揭示它们的演变是非常有用的。GydF4y2Ba

核型比较GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba由oligo鱼绘画的小麦大麦谱系GydF4y2Ba

基于单拷贝序列的标准鱼核型可以说明在大多数进化历史上保守的基因组之间的低变化[GydF4y2Ba22GydF4y2Ba]．我们使用谱系特异性探针Synt1到Synt7来代表小麦和大麦之间的同tenic区域[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba来比较连接组的分配GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba染色体到Triticeae物种。例如，探针SYNT7在小麦的7A，7B和7D的三种染色体对上产生了强的杂交信号，以及大麦7小时，以及其他小植物物种的连锁组7染色体[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba]．有丝分裂染色体的GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba使用寡聚-6C51 +寡核苷酸-8C355的探针组合进行ND-FISH分析（图。GydF4y2Ba6GydF4y2Baa)和Oligo-oat-subtelo + Oligo-6c343 + Oligo-18SrDNA + Oligo-5SrDNA(图。GydF4y2Ba6GydF4y2Bab），垂直的寡核苷探针Synt1遵循鱼类（图。GydF4y2Ba6GydF4y2Ba)．杂交模式表明，Synt1在1A，1 C和1D的三种染色体对上产生了强的混合信号GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba第1组染色体，而SYNT7在三种染色体对中产生的强烈的混合信号，为7A，7 C和7D的三种染色体对GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba第7组染色体。类似地，堆积的绘画探针Synt6（图。GydF4y2Ba6GydF4y2Ba），Synt 2和Synt3（数据未示出）也主要与燕麦染色体的相应连杆组6,2和3杂交。我们还观察到Synt4和Synt5杂交到六对染色体对GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba表明燕麦连锁群4和5与小麦-大麦染色体连锁群发生了明显的重排(图1)。GydF4y2Ba6GydF4y2Bac).结果证实了假定的基因组同源性GydF4y2Ba大麦GydF4y2Ba-GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba通过细胞遗传学ND-FISH和Oligo-FISH绘画，这与Maughan等人的预测一致[GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]．因此，我们的比较bulk probe - based fish结果显示了草基因组相对保守的共线性，并证实了我们建立的通用核型系统可能用于比较进化研究。GydF4y2Ba

核型系统适用于二倍体GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba染色体识别GydF4y2Ba

Maughan等。[GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]为As-和cp -亚基因组指定了AA1-AA7和AE1-AE7染色体GydF4y2BaA. atlanticaGydF4y2Ba和GydF4y2Ba答:erianthaGydF4y2Ba,分别。利用探针Oligo-3A352 + Oligo-4A70的物理位置对二倍体基因组进行研究GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种。ND-FISH也显示了核型GydF4y2Ba答:短GydF4y2Ba，GydF4y2Ba答:wiesttiGydF4y2Ba和GydF4y2Ba答:裸露GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba7GydF4y2Bad).我们发现探针在AA1到AA7染色体上的物理分布与在A基因组上的ND-FISH揭示的位置紧密匹配GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba．同样，对于GydF4y2Ba答:venticosaGydF4y2Ba，探针Oligo-oat-subtelo + Oligo-6C343在C基因组上的物理位置与ND-FISH结果一致GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba7GydF4y2Ba)．染色体AE5，AE4，AE3，AE7，AE6，AE2，AE1分别对应于连杆1-7c（图。GydF4y2Ba7GydF4y2BaG）。GydF4y2Ba

对于先前用于小麦 - 大麦染色体的鱼绘的膨胀的Oligos synt1至Synt7，也可以应用于基因组染色体GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba揭示结构重排。鱼类结果表明，染色体1a（aa2），3a（aa3）和7a（aa1）在结构高度保守（图。GydF4y2Ba8GydF4y2Ba)．染色体2a（aa5），4a（aa4），5a（aa6）和6a（aa7）显示出不同的重排，基于用symt1和Synt7探针通过探针组合与Nd-Fish联合使用探针 - 4a70和oligo-3a352（图。GydF4y2Ba8GydF4y2Ba)．GydF4y2Ba

染色体重排鉴定GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba

中期染色体蔓延GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba使用多种寡核苷酸探针对所选线AS112-1和AS112-3进行连续的ND鱼。ND-Fish揭示了As112-1的线含有7d-2 c倒拷贝，在原始7d和2c染色体长臂的短臂的间隙区域上倾斜易位（图。GydF4y2Ba9GydF4y2Baa-e）。线AS112-3含有涉及5C-3C，1D-7 C和7 A-4 C以及DicEntric和缺失染色体的多个易位性，其通过顺序鱼鉴定。删除，易位，多晶染色体和短侏儒染色体上的破损点如图4所示。GydF4y2Ba9GydF4y2BaF-h。这些复杂的染色体重排可以通过上述探针的几轮鱼容易地识别，以及建立的标准染色体命名法的帮助。因此，通过顺序ND-FISH进行高级核型分析GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种对于识别新的染色体易位和可视化染色体重排的精确断点是有效的。GydF4y2Ba

标准核型通常伴随着一种普遍接受的命名系统，其中可以在数值上识别出各个染色体和特定区域，这提供了辨别越野染色体或基因组相似性的快速可靠模式[GydF4y2Ba21GydF4y2Ba]．传统上，组合与个体染色体鉴定的非细胞分析已被用于将染色体分配给二倍体和多倍体植物物种中的特定连杆组[GydF4y2Ba22GydF4y2Ba]．在六倍体燕麦中，已经描述了基于染色体形态的差异的21个不同的单体线[GydF4y2Ba51.GydF4y2Ba]．这种非霉素的股票包括单体素线，可能难以维持[GydF4y2Ba6GydF4y2Ba]．染色体带化技术的发展已经被认为是一种快速，可靠的和经济的方法，可识别染色体GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种 [GydF4y2Ba6GydF4y2Ba，GydF4y2Ba12GydF4y2Ba，GydF4y2Ba16GydF4y2Ba]．然而，一些染色体或染色体片段缺乏诊断带。随后，Irigoyen等人。[GydF4y2Ba15GydF4y2Ba生成的FISH地图GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba简历。Sunii及其单一的线条。它们使用同时​​和连续的鱼类，其允许所有染色体的明确鉴定和基因组分配，包括Sunii中的三个互动转换。鉴于平均值的事实GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba基因组可含有约76-78％的分散或重复DNA序列的分散或串联分布，Liu等人。[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba]确定了所有重复DNA家族的性质、丰度和组织GydF4y2BaA.苜蓿GydF4y2Ba，它们生产了几种适合用鱼类使用的探针。传统的鱼和Nd-Fish方法主要基于卫星重复序列，并且通常不是联系组特异性[GydF4y2Ba7GydF4y2Ba，GydF4y2Ba14GydF4y2Ba，GydF4y2Ba19GydF4y2Ba，GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．因此，通用六倍体和二倍体的高分辨率细胞遗传学鱼映射GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba基因组代表每一条染色体，对于精确的染色体识别是必不可少的。GydF4y2Ba

二倍体和六倍体燕麦的可用序列数据越来越多，这使得人们对这些物种组装的基因组中重复序列的丰度和分布有了更多的了解[GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]．在本研究中，通过访问B2DSC Web服务器上的数据，我们预测了OT3098基因组组件V1的基因组串联重复。GydF4y2Ba25GydF4y2Ba]，并生产了7个新的寡聚探针，与燕麦染色体杂交(表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)．Oligo- 6c51 + Oligo- 8c355和Oligo-oat-subtelo + Oligo- 6c343 + Oligo- 18srdna + Oligo- 5srdna组合(Figs。GydF4y2Ba4GydF4y2Ba和GydF4y2Ba6GydF4y2Ba)，使燕麦六倍体染色体的精确、高效鉴定成为可能。目前的染色体识别系统的优点是，它采用顺序ND-FISH，探针数量增加，显示清晰的位置。我们的方法将提高染色体识别的可靠性。GydF4y2Ba5GydF4y2Ba因此，可以通过奥卡基因组组件的正在进行的更新版本增加分辨率。我们还研究了来自F鱼的燕麦野生亲属基因组中的重复DNA组成程度（图。GydF4y2Ba7GydF4y2Ba)．未来的研究将扩展到其他一些二倍体和四倍体物种，以定量种内和种间变异的大小。GydF4y2Ba

燕麦和小麦成员（小麦，大麦）之间分歧的时间段估计为燕麦和小麦之间的25.5-26.5 mya，燕麦和大麦之间的23-25米[GydF4y2Ba40GydF4y2Ba]．与大麦和小麦的全基因组比较显示，大量的共连基因块仍然存在，这有助于解决不同燕麦连锁群之间的同源关系[GydF4y2Ba32GydF4y2Ba]．小麦大麦基因组序列将是有用的资源，以协助燕麦的遗传和基因组研究[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]．基于二倍体和六倍体燕麦之间的比较鱼用探针Synt1与Synt7的寡核鱼涂料（图。GydF4y2Ba6GydF4y2Ba），我们发现比较图可能有助于解决不同联动组之间的同源关系，并揭示许多未被发现的主要重排GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba亚因素。此外，从不同的一个（c）的两个更类似的亚因子（a / d）的估计时间差异为约7.9-8.7 mya [GydF4y2Ba40GydF4y2Ba]．它还可能表明，二倍体和六倍体之间可能发生大染色体结构重排GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba二倍体燕麦的as和Cv基因组与六倍体燕麦的A和C基因组进行全基因组比较(图S4)。比较块状探针的FISH结果显示，总体上基因组共线性相对保守GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba跨越不同倍率水平的物种（图。GydF4y2Ba6GydF4y2Ba和GydF4y2Ba8GydF4y2Ba)．我们的研究结果表明，基于燕麦序列开发的区域特异性Oligo-FISH探针有助于从遥远的地方识别单个同源染色体GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种。本比较的基于寡核苷酸的鱼类研究和后来的更密集的地标的发展将为进展提供新的见解GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba属。GydF4y2Ba

此外，高密度标记系统的缺乏限制了基因组选择在栽培燕麦中的应用。基因选择的准确性不断提高，因为遗传、细胞遗传学和基因组学的进展改进了连锁图谱[GydF4y2Ba52.GydF4y2Ba]．查芬等人[GydF4y2Ba18GydF4y2Ba]发表了一张代表燕麦中最常见的物理染色体布置的地图。与共识图的偏差可能表示物理排列，大的染色体易位可能在不同的品种之间变化。本系统已经启用了易位染色体断裂点的精确定义（图。GydF4y2Ba9GydF4y2Ba），其具有巨大潜力，对染色体结构的高通量核型拟合用于进化分叉基因组的染色体结构。一些鱼探针特别杂交至燕麦，并在小麦和其他草地中没有产生杂交信号。因此，我们的鱼类协议可能在跟踪中具有额外的应用GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba染色质进入小麦或玉米[GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba53.GydF4y2Ba，GydF4y2Ba54.GydF4y2Ba]以宽杂交和染色体操作为基础的育种实践。GydF4y2Ba

植物材料GydF4y2Ba

野生和栽培的CIAV和PI加入GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba美国农业部农业研究处提供了加入资格。栽培燕麦品系白yanii和AAC Nicolas在山西农业大学保持。6倍体燕麦AS111和AS112天然材料的种子保存在成都电子科技大学生命科学与技术学院信息生物学中心分子与细胞生物学实验室。材料及其染色体组成列于表中GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

重复序列的生物信息学分析GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba基因组GydF4y2Ba

基因组序列，包括二倍体燕麦[GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]和栽培燕麦OT3098参考组件v1 (GydF4y2Bahttps://wheat.pw.usda.gov/GG3/graingenes_downloads/oat-ot3098-pepsicoGydF4y2Ba）使用TRF软件下载以预测串联重复[GydF4y2Ba55.GydF4y2Ba]．串联重复的物理位置根据B2DSC方法，默认参数（GydF4y2Bahttp://mcgb.uestc.cn/b2dscGydF4y2Ba）由Lang等人描述。[GydF4y2Ba25GydF4y2Ba]．十三种具有物理位置的新型寡聚探针GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2BaND-Fish的基因组被设计和列于表中GydF4y2Ba1GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

染色体制剂，序贯C-束带和鱼类分析GydF4y2Ba

收集萌发种子的根尖，用氧化亚氮处理，然后酶消化[GydF4y2Ba56.GydF4y2Ba]．根据Li等人的方式完成Giemsa C键。[GydF4y2Ba57.GydF4y2Ba]．以TR为基础的探针与合成的寡聚物分别用5′端标记的6-羧基荧光素(6-Fam)标记绿色或6-羧基四甲基罗丹明(Tamra)标记红色信号。非变性FISH (ND-FISH)使用合成探针的协议由Fu等人描述[GydF4y2Ba58.GydF4y2Ba]．小麦-大麦连锁基团特异性块状寡聚池探针(Synt1到Synt 7)是根据我们最近发表的程序设计的[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba]．根据Han等人的研究，在oligo-based FISH之后，用oligo pool探针进行了顺序FISH喷涂[GydF4y2Ba38GydF4y2Ba]和bi等人。[GydF4y2Ba59.GydF4y2Ba]．显微照片采用Olympus BX-53显微镜，配备DP-70 CCD相机。GydF4y2Ba

寡核苷酸的鱼体系的可用性在属中打开了这种方式GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba综合细胞遗传学分析与基因组学工具相结合。我们已经证明，具有新的串联重复探针的ND-FISH与Oligo池的鱼类相结合，可以在栽培燕麦的基因组区域产生高分辨率和信息性的细胞遗传学图。通过标记探针的物理映射，基于ND-Fish的共有核型可以有效地替代传统的细胞学方法GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba用于识别基因组重排。我们目前与基因组方法集成的细胞遗传学映射努力将提供一种新的视角，以解决涉及染色体演变的重要问题GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种，以及燕麦中宽十字和染色体操纵育种。GydF4y2Ba

支持本研究发现的数据包括在这篇发表的文章及其附加文件中。GydF4y2Ba

我们感谢澳大利亚阿德莱德大学的Ian Dundas博士，用于审查手稿，以及四川农业科学院陶朗博士，以评论对串联重复的分析。GydF4y2Ba

本工作得到了中国国家重点研究和发展方案的经济支持（2016年），山西省重点研发计划（201903D221073）;中国山西奖学金委员会（2020-067）和中国国家自然科学基金支持的研究项目（第31971886号）。GydF4y2Ba

隶属关系GydF4y2Ba

1. 中国电子科技大学生命科学与技术学院信息生物学中心，中国成都611731GydF4y2Ba

   蒋文喜，蒋承志，袁伟光，方子杰，李杨，李光荣，杨祖军GydF4y2Ba

2. 山西农业大学农业学院，030801，Taigu，TaiguGydF4y2Ba

   美军张枣贾GydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

Z.Y.、G.L.和J.J.设计了研究;C.J wj给G.L。,黄世建,林文泽,Z.F, Y.L.进行实验;z . y和j . j对数据进行分析;Z.Y. J.J. G.L.写的手稿。所有作者阅读并批准最终稿件。GydF4y2Ba

相应的作者GydF4y2Ba

对应于GydF4y2Ba朱兴贾GydF4y2Ba或者GydF4y2BaZujun Yang.GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准并同意参与GydF4y2Ba

我们遵守所有相关的机构，国家和国际准则和适当的许可的PI和Clav材料和所有GydF4y2Ba艾薇娜GydF4y2Ba物种。GydF4y2Ba

同意出版物GydF4y2Ba

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作者声明他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba

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