FISH实验材料的预处理方法及相关设备的改进与应用研究

　　FISH实验材料的预处理方法及相关设备的改进与应用研究，涉及专利号201410252230.7，201420710093.2等。

　　研发目的：

　　据处理对象和样本量不同，综合考虑不同处理材料的压强、温度、光照需求差异，研制3个型号高压笑气“气室”装置，实现气压、温度可控，实验条件可描述、可重复，解决了市场上无法购买到高压笑气预处理相关仪器设备的问题。在本项目研制的装置上，成功建立15种植物（包括单、双子叶植物）的高压笑气预处理方法，经2-4小时处理，即可获大量中期分裂相细胞，制作的染色体样片满足了FISH实验要求，效果理想。较常规预处理方法，高压笑气法所用试剂毒性小，处理时间短，实验成功率，所得染色体形态清晰。

　　技术基本原理：

　　FISH即荧光原位杂交是一门分子生物学、组织化学与细胞学相结合的技术。FISH实验使用最多的靶DNA是有丝分裂中期染色体，但分裂中期持续的时间很短，这就需要对材料进行预处理。目前用于预处理方法主要有：低浓度的秋水仙素溶液法，饱和的对二氯苯水溶液法，低浓度的8-羟基喹啉溶液法，α-溴萘的饱和水溶液法，低温法等。秋水仙素等药物具有阻止或破坏纺锤体形成的作用，易对实验人员身体造成伤害。而低温法，实验时间长，一次处理需要24-64小时，且效果不稳定。因此，建立推广安全、低毒、高效的预处理方法对FISH实验非常有益。1999年科学家Kato将高压笑气法成功应用于玉米染色体计数分析。与其他方法相比，该法具有两大优点：（1）短时间内可获得更多的分裂相细胞，处理时间短，实验效率高，（2）安全、低毒、对实验人员身体损害小。可是，该方法具有这么多优点，却没有得到广泛应用。我们准备应用该方法时，无法在市场上找到用于高压气体处理的仪器设备。

　　预期效益：

　　在短时间内获得更多的具有清晰染色体形态的分裂相细胞是植物核型分析及FISH 分析的重要基础，对多物种改进其FISH预处理方法，将高压笑气法在不同物种间进行拓展性应用具有重要意义。在自行研制的仪器设备上开展实验，成功建立了单、双子叶植物15个物种预处理方法，制作的染色体样片满足了FISH实验要求，效果理想，表明该方法的普遍可用性。此成果可为植物物种鉴定、基因组进化、协助牧草、作物、花卉、中藏药材等的品质改良及育种等科研工作提供有力支撑。

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