在原位杂交过程中，需要使用标记的核酸探针，通常是在性核素或非性物质中标记的。这些探针可以通过不同的方式制备，例如从已知序列的DNA或RNA制备，或者通过使用生物信息学方法设计和合成新的探针。
在进行原位杂交时，细胞或组织需要固定在适当的支持物上，例如载玻片。然后，探针与细胞或组织中的DNA或RNA进行杂交，通常是在加热条件下进行的。接下来，通过洗涤和显影步骤去除未结合的探针和信号增强剂，后用显微镜观察杂交信号的位置。
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，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，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，荧光原位杂交技术，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：
异源染色质及多种染色体畸变检测：通过远缘杂交把有用遗传物质基因的异源染色质渐渗到植物中。如带有几种抗病基因的黑麦1R染色体已被整合到许多高产的小麦品种中。原位杂交技术则是鉴定外源染色体(质)的有效手段。
基因组印记研究：基因组印记是指一个基因的两条染色体上的DNA序列存在差异。通过植物原位杂交技术，可以检测到基因组印记的存在和分布，从而帮助确定基因组的进化、遗传和功能特征。
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