美国板栗和中国板栗的染色体毕竟不太相似，至少在基因组的一个关键区域——核仁组织区(NOR)上是如此。
这一发现发表在《科学报告》上，对于任何希望通过与中国板栗杂交赋予美国板栗抗枯萎病能力的人来说具有重大意义。
“这是植物细胞学领域前所未有的发现，”林务局遗传学家、该研究的主要作者NurulFaridi说。
传统的回交育种涉及两个物种之间的杂交，目的是在不进行基因工程的情况下将两个物种的性状理想组合结合起来。只有当两个物种的染色体兼容时，回交育种才能成功。由于中美板栗杂交可以存活，人们认为这两个物种是高度相容的。但新研究揭示了这两个物种的NOR存在显着差异。
NOR是所有植物和动物细胞的一部分。它携带着制造核糖体的遗传指令，核糖体是制造生命必需蛋白质的分子机器。
NOR位于特定染色体短臂末端附近。它存在于两个物种中，但在板栗中，它富含一种称为异染色质的DNA，约占染色体的25%。
这种DNA的结构和组成让研究人员感到惊讶——它高度浓缩，缺乏基因内容，并且转录不活跃。相比之下，美国栗子卫星非常小，而且看起来是常色的。DNA的常染色质区域具有转录活性。
Faridi首先通过专门的显微镜、紫外线滤光片和与DNA结合的染料注意到一小对中国板栗染色体表现出非常明亮的荧光。
Faridi使用荧光原位杂交(FISH)进一步分析了这一发现。
“我们的高质量FISH图像为这种独特的DNA排列提供了明确的证据，”Faridi说。“这些图像不仅仅是图片;它们证明了遗传物质的动态性质。”
Faridi自1991年以来一直从事FISH工作，在准备植物染色体进行分析方面拥有丰富的经验。来自酶消化的根尖的染色体分离良好，大部分不含细胞壁、核膜和细胞质碎片，最适合FISH。
大多数FISH图像是从动物细胞获得的，因为植物细胞，尤其是树木，处理起来更具挑战性。法里迪发现栗子比松树和杨树更难加工。
研究人员将使用一种称为寡核苷酸FISH的技术进行进一步研究。Oligo-FISH使用通过DNA测序获得的短特异性DNA探针。由于美国和中国板栗的整个基因组已被测序，寡聚FISH将使研究人员能够进行详细的遗传研究，以辨别细微的基因组差异。该技术对于研究杂交特别有用，因为它可以表明基因来自哪个亲本。
具有美洲板栗高度和板栗抗疫病能力的美洲板栗杂交种的开发取得了重大进展。然而，正如之前林务局的研究表明，最先进的杂交品种目前不具备足够的抗枯萎病能力来进行恢复。