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黑麦(Secale cereale L.，2n=14)是麦类作物中一种重要的遗传资源，对不良的气候和土壤条件都有很强的适应性。黑麦的1R染色体，具有较多重要的抗性基因，是近年来科学家研究的热点。但是，由于黑麦基因组庞大，重复序列含量高，分子标记数量少，黑麦基因组和功能基因组的研究进展缓慢。从cDNA文库中筛选表达序列标签(expressed sequence tags，ESTs)是研究功能基因的有效方法。微卫星(simple sequence repeat，SSR)标记是应用于植物遗传育种中的主要分子标记之一。EST-SSR引物源于表达序列，从表达序列中产生的SSR标记将为功能基因提供“基因内”标记。目前，无论EST或是EST-SSR都要从整个cDNA文库或基因组中克隆，给以后的定位和进一步利用带来不便。如果能有效地克隆位于特定染色体上的EST和EST-SSR，将会大大提高植物基因组和功能基因组的研究效率。
本研究以黑麦KingⅡ为材料，采用染色体微分离技术获得1R染色体，经蛋白酶K消化后，利用DOP-PCR(degenerated oligonucleotide-primed PCR)方法获得1R染色体DNA。结合经过改进的杂交特异性扩增法(hybrid specificamplification，HSA)，以水杨酸诱导前后的黑麦苗期(三叶期)叶片总cDNA与扩增的微分离染色体DNA片段杂交，从而分离出与1R染色体DNA同源的表达序列并克隆入pMD18-T载体。随机挑选113个克隆，提取质粒，利用接头引物PN1和PN2释放插入片段，进行测序分析，共获得了94条有效的表达序列片段。将获得的ESTs序列在GenBank中进行比对分析，发现有6条已经定位在了黑麦1R染色体上或中国春小麦的第一同源群染色体上，除22条未知的序列和已经定位的序列外，剩下的66条序列经同源比对证实都与小麦、大麦、或其它麦类作物ESTs同源，其中部分序列与生物及非生物诱导产生的抗性ESTs相关。22条未知序列可能代表黑麦1R染色体上的新基因。
本研究创建了分离获得植物特定染色体表达序列的技术体系，对分离特定染色体的表达序列标签(EST)及克隆新基因有重要参考价值，该体系国内外尚未见报道。
同时，本研究还以黑麦1R染色体DNA文库为筛选源，以地高辛标记的黑麦苗期(三叶期)总cDNA为探针，对随机挑选的272个克隆子所释放的插入片段进行点杂交宋筛选黑麦1R染色体上的EST-SSR。挑选有明显杂交信号的克隆进行测序后发现，插入片段都是含有SSR标记的片段。最终，共筛选出了3条不同的EST-SSR，估算出我们构建的黑麦1R染色体DNA文库筛选EST-SSR的利用率为1.1％。根据所设计的引物，三个EST-SSR都能成功从黑麦和小麦基因组DNA中扩增出来，将扩增片段回收测序后发现黑麦和小麦中三个EST-SSR中的SSR的重复单元数目不同。
本实验结合染色体微分离技术，可以将EST-SSR的筛选范围缩小到单条染色体上甚至是染色体的某一区段上，从而使后续定位的工作量大大降低。我们所获得的EST-SSR，来自黑麦1R染色体文库克隆子和黑麦cDNA的杂交产物，应是位于黑麦1R染色体上并和表达序列紧密连锁的SSR标记。到目前为止，从染色体文库中筛选微卫星标记未见报道。