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在细胞分裂过程中，着丝粒对于姊妹染色体单体的粘连、同源染色体的准确分离、以及遗传物质在亲子代细胞间的正确传递等起着非常关键的作用。虽然高等真核生物着丝粒功能十分相似，它们DNA序列组成却存在很大差异。着丝粒通常位于富含串联重复序列的异染色质区域，例如水稻、玉米、拟南芥及人类染色体的着丝粒分别由155bp、156bp、180bp和171bp的串联重复序列组成。
稻属含有两个栽培种和21个野生种，其中除9个四倍体种外，其它均为二倍体种，分属于AA、BB、CC、EE、FF、GG、BBCC、CCDD、HHJJ及HHKK等十个染色体组。目前除了对栽培稻的着丝粒序列有较深入研究之外，其它染色体组的着丝粒序列目前还很少有研究报道。本论文集中对BB(O.punctata)及FF(O.brachyantha)两个染色体组野生稻的功能性着丝粒DNA序列组成及其结构特征进行了研究，主要结果如下：
1、BB染色体组O.punctata着丝粒区域的165bpCentO串联重复序列与AA染色体组O.sativa的CentO序列具有很高的序列同源性，按其序列长度及其结构特征，CentO序列在O.punctata的着丝粒区域可分为165bp、155bp及非完整的CentO等三种；CentO的量化分析结果显示，O.punctata每个着丝粒区域的CentO含量均大于1Mb，是由CentO卫星序列以串联重复方式排列而成，而水稻着丝粒特异逆转座序列CRR主要富集于旁侧着丝粒区域。减数分裂中期Ⅰ荧光原位杂交及着丝粒特异蛋白CENH3抗体的免疫检测结果证实，165bp的CentO卫星序列是O.punctata功能性着丝粒DNA序列的关键成份。另外，从基因组DNASouthern、上下链特异RT-PCR及Northern等分析结果表明，O.punctata中CentO卫星序列不仅含有高度甲基化的胞嘧啶核苷酸，而且具有双向转录活性；小分子量RNANorthern的分析结果证实，O.punctata中CentO双链转录本在体内经RNAi途径可产生小分子量双链RNA(siRNA)，结合酵母现有的研究结果，推测O.punctata中CentO卫星序列的双链转录活性对于着丝粒区域异染色质的形成以及着丝粒功能的发挥有着重要作用。
2、利用O.brachyanthaBAC库的筛选方法，分别获得了三种O.brachyantha着丝粒特异的CentO-F卫星序列(CentO-F1、CentO-F2与CentO-F3)，其串联重复基本单元长度为154bp。在这三种卫星序列中，CentO-F2及CentO-F3具有较高的序列同源性，而在序列上，CentO-F1与其它两种序列的同源性较低；粗线期染色体的FISH结果显示，O.brachyantha着丝粒区域主要是由这三种卫星序列以串联重复方式组成，其旁侧区域可能含有O.brachyantha特异的逆转座子序列(CRR-F)。CentO-F的量化分析结果表明，这三种CentO-F卫星序列在O.brachyantha粗线期染色体着丝粒区域的分布却存在明显差异，如CentO-F1序列仅位于第4号染色体着丝粒区域，且其含量分别是其它两种序列的两倍；CentO-F2序列在每个着丝粒区域的分布比较均一，相反，CentO-F3序列在第六号染色体的着丝粒区域含量最高，且与其它染色体着丝粒区域的含量差异最大。从而表明，O.brachyantha着丝粒特异的串联重复序列具有高度分化特征。减数分裂中期I荧光原位杂交显示，这三种序列的杂交信号均位于中期Ⅰ二价体两端，有被纺锤丝牵拉的迹象；着丝粒特异蛋白CENH3抗体的免疫检测发现，这三种CentO-F信号均与CENH3抗体信号相重叠，从而初步证实，CentO-F三种重复序列均与O.brachyantha着丝粒功能的实现有关。