摘要:

为研究古老植物对重金属胁迫的分子水平的响应,探究重金属对濒危植物DNA甲基化影响的特点,选择两种重金属Pb和Cd对濒危植物中华水韭进行胁迫处理,每种重金属设置3个处理浓度,胁迫处理至第28 d选取叶片,采用MSAP(甲基化敏感扩增多态性)技术测定DNA甲基化程度.试验结果表明:重金属铅和镉均能够对中华水韭DNA甲基化产生影响,甲基化总体水平基本一致(对照、Pb处理和Cd处理分别为46.96％、48.23％和48.1％),但全甲基化水平(Pb处理是28.34％,Cd处理是20.25％)均低于对照(33.91％),而半甲基化水平(Pb处理是19.89％,Cd处理是27.85％)均高于对照(13.04％).甲基化增强的变化,以无甲基化或内外侧胞嘧啶半甲基化向内外侧胞嘧啶全甲基化变化的模式为主.去甲基化的变化,以内外侧胞嘧啶全甲基化向无甲基化或内侧胞嘧啶半甲基化或全甲基化变化的模式为主.铅和镉胁迫在导致中华水韭DNA甲基化增强所占比率方面几乎相等(39.04％和39.71％),而在去甲基化所占比率方面镉(46.86％)高于铅(33.92％).

摘要:

DNA甲基化是植物重要的表观遗传修饰方式之一, 在响应逆境胁迫中具有重要作用, 但是有关镉胁迫下植物DNA甲基化水平变化的报道甚少。本研究以红麻P3A为材料, 采用水培法对幼苗进行300 μmol L1的CdCl2处理, 测定幼苗农艺性状及镉含量; 利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism, MSAP)分析镉胁迫下根系DNA甲基化水平变化; 回收甲基化差异片段并克隆测序, 采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因的表达量进行分析。结果表明, CdCl2胁迫显著抑制红麻幼苗的株高、茎粗、根长、根表面积以及全鲜重。对照及镉处理下幼苗根系的DNA甲基化率分别为62.78%、68.23%, 其中全甲基化率分别为37.50%、36.36%, 半甲基化率分别为25.28%、31.87%, 表明镉胁迫显著提高红麻幼苗根系的DNA甲基化水平。qRT-PCR分析表明, 7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量的差异, 推测DNA甲基化水平变化在响应红麻镉胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物镉胁迫的潜在机制提供了理论基础。

摘要:

DNA甲基化在植物响应生物和非生物胁迫中起重要作用, 但是有关铅胁迫下植物DNA甲基化水平变化的研究报道甚少。本研究以红麻P3A为材料, 采用水培法对幼苗进行不同浓度(0、200、400、600 µmol L1) PbCl2处理, 测定幼苗农艺性状、根系ROS含量和抗氧化酶活性等变化情况; 利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism, MSAP)分析600 µmol L1铅胁迫条件下根系DNA甲基化水平变化, 回收差异甲基化片段并克隆测序, 采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因进行表达分析。结果表明, 不同浓度PbCl2胁迫均显著抑制幼苗的茎粗、根长和根表面积, 且400 µmol L1及以上浓度PbCl2胁迫显著抑制红麻幼苗的株高和全鲜重。随着铅浓度的提高, 红麻幼苗根系的铅含量显著升高, O2܋和MDA含量显著增加, SOD活性显著升高, POD活性呈先降低后升高, CAT活性呈先升高后降低的趋势。对照及600 µmol L1 PbCl2处理下的幼苗根系DNA甲基化率分别为71.13%、62.20%, 其中全甲基化率分别为50.52%、37.80%, 半甲基化率分别为20.62%、24.40%, 即铅胁迫显著降低了红麻幼苗根系的DNA甲基化率和全甲基化率, 提高了根系的半甲基化率。qRT-PCR分析表明, 7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量差异, 推测DNA甲基化水平变化在响应红麻铅胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物非生物胁迫的潜在机制, 以及生产上利用红麻改良土壤铅污染提供了理论基础。

摘要:

低温胁迫是影响茶树产量、生长发育和地域分布的重要环境因子之一,需要通过冷驯化的诱导来提高其抗寒性。DNA甲基化是植物表观遗传的重要方式,环境胁迫会引起植物DNA甲基化状态的改变。为研究DNA甲基化是否参与茶树的低温响应,本研究利用甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)和高效液相色谱法(HPLC),分析了不同冷驯化阶段茶树基因组DNA甲基化水平及状态变化。MSAP分析结果表明,50对选择性扩增引物在对照、驯化后和脱驯化样品中分别扩增出905、968和970个甲基化条带,总甲基化位点比例分别为50.6%、54.1%和54.2%。与未驯化的样品相比,冷驯化后和脱驯化的样品基因组DNA甲基化水平升高。HPLC的检测结果与MSAP结果类似。进一步分析甲基化模式发现,与对照相比,茶树冷驯化过程中同时发生了甲基化和去甲基化现象,但总体变化趋势表现为甲基化水平的增加。表明茶树在抗寒响应中出现DNA甲基化现象。

摘要:

[目的]建立基于毛细管电泳的日本落叶松最佳MSAP反应体系,获得条带清晰,信号强度均一的DNA甲基化图谱,为今后开展日本落叶松表观遗传变异研究奠定基础.[方法]以日本落叶松未成熟木质部为试材,设置不同梯度的DNA模板用量以及选择扩增体系中引物浓度、Mg2+浓度、dNTP浓度和exTaq DNA聚合酶浓度,确定各组分不同用量对毛细管电泳效果的影响,从而确立最适的MSAP反应体系.[结果]结果表明模板DNA以及exTaq DNA聚合酶浓度对毛细管电泳结果影响不明显,而高的引物浓度会引起条带的减少.Mg2+及dNTP浓度是影响毛细管电泳结果最为关键的因素,浓度过低或过高会导致毛细管电泳图谱条带明显减少,杂峰显著增多.[结论] 最终确立的反应体系为:DNA 模板100 ng,引物0.75 pmol·μL-1,Mg2+ 2 mmol·L-1,dNTP 0.375 mmol·L-1和exTaq DNA聚合酶 0.05 U·μL-1.

摘要:

首次利用MSAP技术开展毛白杨DNA甲基化研究.在优化选择性扩增体系的基础上,对毛白杨亲子代的CCGG位点甲基化相对水平、CCGG位点胞嘧啶甲基化模式的遗传变异进行了初步分析.结果表明:①引物H/M+3、引物E+A+2、dNTP、Taq酶、预扩增产物稀释倍数分别为0.03 nmol、0.03 nmol、0.20 mmol/L、1U(或1.5U)、40倍时组成的20 μL反应体系经PCR扩增后电泳,可得到品质最佳的银染谱带.②毛白杨CCGG位点甲基化相对水平约为26.75％～ 29.39％,CNG甲基化相对水平低于CG甲基化相对水平,子代的甲基化相对水平低于亲本的甲基化相对水平.③子代中发生遗传变异的CCGG位点数之比为1∶1.遗传自亲本的CG甲基化位点数高于遗传自亲本的CNG甲基化位点数,遗传自父本的甲基化位点数高于遗传自母本的甲基化位点数；子代甲基化位点的变异以去甲基化为主,发生CG甲基化变异的位点数与发生CNG甲基化变异的位点数之比为1∶1.

摘要:

为研究莆田黑猪不同组织间基因组DNA甲基化水平差异及各组织甲基化水平在不同生长发育阶段之间的变化规律,采用甲基化敏感扩增片段多态性(MSAP)方法检测了1、25和210日龄莆田黑猪的心脏、肝脏、肌肉、脂肪、耳和尾6个组织基因组DNA的甲基化水平.结果表明:心脏和肝脏组织的甲基化水平随日龄增长呈下降趋势,且日龄间的甲基化水平差异显著(P<0.05);25日龄肌肉组织的甲基化水平与1日龄的差异不显著(P>0.05),但显著高于210日龄(P<0.05);25日龄脂肪和耳组织的甲基化水平显著高于1和210日龄(P<0.05);3个日龄间尾组织的甲基化水平差异不显著(P>0.05);3个日龄的肝脏与脂肪组织之间、肝脏与耳组织之间的甲基化水平均存在显著差异(P<0.05),表明DNA甲基化在肝脏与脂肪组织之间、肝脏与耳组织之间存在组织特异性.

摘要:

为探究二倍体和同源四倍体茅苍术表观遗传差异,以不同倍性的茅苍术为试验材料,应用MSAP技术研究其基因组DNA甲基化水平及模式变化.本试验选用20对选扩引物,在茅苍术二倍体和同源四倍体中检测到的基因位点数分别为520和527,其相应的扩增总甲基化率为56.92％和55.03％,四倍体基因组DNA半甲基化率高于二倍体,而全甲基化率低于二倍体;四倍体与二倍体相比,DNA甲基化模式发生调整的基因位点占总检测位点的52.53％.本研究为深入揭示四倍体茅苍术的表观遗传调控机制奠定了基础.

摘要:

棉花(Gossypium hisutum L.)叶片早衰影响棉花产量和棉纤维质量,而乙烯利是一种重要的植物生长调节剂,对促进植物组织衰老有重要作用.DNA甲基化是表观遗传调控的重要组成部分,在高等植物的基因表达调控中发挥了重要作用.本研究应用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,探讨在不同乙烯利水平处理下,棉花子叶DNA甲基化水平和甲基化变化模式.结果显示,经300、500和700 mg/L乙烯利处理后,棉花子叶DNA甲基化比值分别为32.99％、35.45％和37.49％,都低于对照组(37.92％);和对照组相比,经不同浓度乙烯利处理后,棉花子叶DNA发生甲基化变化位点的比率分别是2.71％、3.63％和4.88％,而去甲基化位点的比率分别为10.66％、9.84％和9.23％,并且随着乙烯利浓度的增加,棉花子叶DNA甲基化位点与去甲基化位点之比逐渐提高;本研究鉴定了17个MSAP差异基因片段,这些片段与NCBI中已知的功能基因存在同源性,包括果胶甲酯酶基因、细胞色素P450、乙醇脱氢酶基因、肌动蛋白解聚因子、翻译延伸因子等和乙烯利诱导棉花子叶衰老相关基因.研究结果提示,在乙烯诱导棉花子叶衰老的进程中,DNA甲基化参与了棉花子叶衰老的调控,为从基因组水平上揭示乙烯诱导棉花衰老的调控机制提供理论依据.

摘要:

为研究古老植物对重金属胁迫的分子水平的响应,探究重金属对濒危植物DNA甲基化影响的特点,选择两种重金属Pb和Cd对濒危植物中华水韭进行胁迫处理,每种重金属设置3个处理浓度,胁迫处理至第28 d选取叶片,采用MSAP(甲基化敏感扩增多态性)技术测定DNA甲基化程度.试验结果表明:重金属铅和镉均能够对中华水韭DNA甲基化产生影响,甲基化总体水平基本一致(对照、Pb处理和Cd处理分别为46.96％、48.23％和48.1％),但全甲基化水平(Pb处理是28.34％,Cd处理是20.25％)均低于对照(33.91％),而半甲基化水平(Pb处理是19.89％,Cd处理是27.85％)均高于对照(13.04％).甲基化增强的变化,以无甲基化或内外侧胞嘧啶半甲基化向内外侧胞嘧啶全甲基化变化的模式为主.去甲基化的变化,以内外侧胞嘧啶全甲基化向无甲基化或内侧胞嘧啶半甲基化或全甲基化变化的模式为主.铅和镉胁迫在导致中华水韭DNA甲基化增强所占比率方面几乎相等(39.04％和39.71％),而在去甲基化所占比率方面镉(46.86％)高于铅(33.92％).