在ISHH，整个实验周期是比较长的，实验程序也比较繁杂，而杂交在ISHH整个实验中可被认为是“短兵相接”的一步。杂交前的一切准备工作如增加组织通透性都是为了在杂交这一步骤中核酸探针能进入细胞或组织与其内的靶核苷酸相结合。因此，染色体原位杂交，杂交是ISHH中关键的而且是重要的一个环节。杂交是将杂交液滴于切片组织上，加盖硅化的盖玻片，原位杂交检测，防止孵育过程中的高温（50℃左右）导致杂交液的蒸发。为保证杂交所需的湿润环境，可将其放在盛有少量5×SSC或2×SSC（standard saline citrate， SSC）溶液的硬塑料盒中进行孵育。杂交液的成分和预杂交液基本相同，所不同的是加入了标记的核酸探针和硫酸葡聚糖。
植物原位杂交在遗传育种方面的应用主要包括：
检测物种或品种特异性：通过植物原位杂交技术可以检测出不同物种或品种之间基因表达的差异，从而为物种或品种特异性研究提供依据。
遗传育种：通过植物原位杂交技术可以检测到不同品种之间基因表达的差异，从而为遗传育种提供重要的参考信息。例如，通过将特定的外源基因导入到植物细胞中，染色体荧光原位杂交，然后利用原位杂交技术检测该基因在植物细胞中的位置和表达情况，为遗传育种提供重要的参考信息。
原位杂交技术是在一定的温度和离子浓度下，使具有特异序列的单链探针通过碱基互补规则与组织细胞内待测的核酸复性结合而使得组织细胞中的特异性核酸得到定位，并通过探针上所标记的检测系统将其在核酸的原有位置上显示出来。经特定标记的核苷酸链为探针，可与组织切片、细胞或染色体标本中的待检DNA片段或mRNA进行杂交，原位杂交，然后显示标记物，从而分析待检核酸的分布和含量。利用此项技术可研究各种基因在染色体上的定位，编码某种蛋白质的mRNA在胞质中的表达。
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