干旱胁迫下油用牡丹‘凤丹’基因组DNA甲基化分析

利用甲基化敏感扩增多态性技术探究不同干旱处理下油用牡丹‘凤丹’基因组DNA甲基化的水平及其变异模式。结果表明:‘凤丹’4年生植株的基因组DNA甲基化率为93.24%;随着干旱程度的加强,‘凤丹’基因组DNA发生甲基化变化位点的比率呈先上升后下降的趋势;对不同程度干旱处理后的‘凤丹’进行复水,与对照植株相比,复水后的‘凤丹’植株基因组DNA总甲基化率均表现为上升。干旱胁迫下‘凤丹’基因组DNA甲基化出现4种变异模式,表现为15种条带类型。轻度干旱诱导‘凤丹’基因组39.78%的位点发生了甲基化,40.00%的位点发生了去甲基化;重度干旱诱导‘凤丹’基因组46.00%的位点发生了甲基化,38.60%的位点发生了去甲基化,表明干旱胁迫会诱导‘凤丹’基因组DNA甲基化状态发生改变。     

高粱DNA甲基化变异的分子杂交验证

以2个高粱(Sorghum bicolor L.)亲本纯系及其F1杂交种为材料,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)方法,对DNA甲基化水平和模式的遗传和变异进行了研究.结果表明:亲本纯系的大部分胞嘧啶甲基化位点稳定遗传给其F1杂交种,但3.94%的位点表现出了变异,即未从亲本遗传给杂交种,并通过Southern杂交方法进一步验证了杂交种和纯系亲本间的DNA甲基化模式的遗传和变异.     

吉富品系尼罗罗非鱼选育系F6～F9遗传变异的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA（RAPD）技术对连续选育的吉富品系尼罗罗非鱼F6,F7、F8、F9R4个世代群体的遗传变异进行了分析。结果表明：（1）17条引物在4个世代的88尾个体间共检测到172个位点。（2）F6, F7,F8、F94世代的多态座位比例分别为：23．4％、21．1％、19．4％、18．3％，呈递减状态，U检验差别不显著（P〉0．05）；4世代的Nei遗传相似系数分别为：O．8961、0．9084,0．9186、0．9254，呈递增状态，t检验差别不显著（P〉0．05）；Shannon多样性指数分别为：0．1485、0．1314,0．1178、0．1083，呈递减状态，t检验差别不显著（P〉0．05）。（3）4世代间的遗传变异占群体总变异的比例是23．9％（Shannon多样性指数分析）和12．5％（AMOVA分析）。以上结果表明，4代选育虽未导致选育群体遗传多样性产生显著的差异，但却清楚地显示了逐代选育使选育系群体趋于纯化．选育系F8、F9世代已表现出较好的遗传稳定性。     

吉富品系尼罗罗非鱼选育系F6～F9遗传变异的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA（RAPD）技术对连续选育的吉富品系尼罗罗非鱼F6,F7、F8、F9R4个世代群体的遗传变异进行了分析。结果表明：（1）17条引物在4个世代的88尾个体间共检测到172个位点。（2）F6, F7,F8、F94世代的多态座位比例分别为：23．4％、21．1％、19．4％、18．3％，呈递减状态，U检验差别不显著（P〉0．05）；4世代的Nei遗传相似系数分别为：O．8961、0．9084,0．9186、0．9254，呈递增状态，t检验差别不显著（P〉0．05）；Shannon多样性指数分别为：0．1485、0．1314,0．1178、0．1083，呈递减状态，t检验差别不显著（P〉0．05）。（3）4世代间的遗传变异占群体总变异的比例是23．9％（Shannon多样性指数分析）和12．5％（AMOVA分析）。以上结果表明，4代选育虽未导致选育群体遗传多样性产生显著的差异，但却清楚地显示了逐代选育使选育系群体趋于纯化．选育系F8、F9世代已表现出较好的遗传稳定性。     

基于ISSR分子标记技术的山核桃幼胚DNA甲基化初步研究

用简单序列重复区间扩增(inter-simple sequence repeat,ISSR)DNA分子标记技术对山核桃Carya cathayensis不同发育阶段幼胚(第9周至13周)的DNA进行甲基化状态检测。结果表明:17个引物在各个发育时期山核桃幼胚样品中共扩增检测到的128个甲基化位点。甲基化比例随着幼胚的发育逐渐升高,5个时期幼胚甲基化比例依次为23.44%,25.78%,28.90%,40.62%和42.19%。进一步研究表明:5个时期均存在全甲基化位点和半甲基化位点,其中,全甲基化位点所占比例分别为7.81%,8.59%,16.40%,24.22%和25.00%;半甲基化位点所占分别为15.62%,17.19%,12.50%,16.41%,17.19%。因此,山核桃幼胚5个发育时期在基因组DNA甲基化水平上存在着较大差异(P<0.01)。     

冷驯化草莓组培苗DNA甲基化水平及模式的变化

DNA甲基化是植物表观遗传的重要方式之一,非生物胁迫会引起植物DNA甲基化水平及模式的改变。为探讨草莓的低温响应与DNA甲基化的关系,本文以章姬组培苗为材料,利用甲基化敏感多态性技术(MSAP)检测冷驯化(4℃)不同时间及恢复后的植株DNA甲基化水平及模式变化。结果表明,14对选择性引物在冷驯化过程中共检测出2499个基因位点;冷驯化过程中,DNA总甲基化水平整体呈下降趋势,0 d、1 d、3 d、5 d、7 d和10 d,基因组MSAP比率分别为27.17%、20.73%、25.77%、22.69%、22.69%和22.41%,恢复5 d后MSAP比率上升为26.05%;在DNA甲基化模式变化方面,有甲基化和去甲基化现象发生,且以去甲基化现象为主。回收、克隆并测序某些草莓基因组的甲基化修饰位点,分离得到5条存在甲基化修饰的基因组DNA序列。BLAST比对分析表明,在这些序列中都存在明显的"CCGG"二核苷酸成簇富集现象,与MSAP结果一致。     

河八王杂交种F1、BC1及其亲本DNA甲基化水平和模式变化

为分析河八王及后代基因组DNA甲基化水平和遗传模式变化,以河八王及其后代F_1和BC_1为材料,采用甲基化敏感扩增多态性技术(Methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)结合毛细管电泳技术(Capillary electrophoresis,CE)分析亲本及后代基因组DNA甲基化水平和遗传模式变化规律。结果表明:母本‘GT05-3256’的MSAP比率是59.6%,父本‘GXN1’则是60.5%,其杂交种F_1的MSAP比率是56.4%～59.0%,均低于双亲;BC_1的母本‘YC94-46’的MSAP比率是59.4%,父本‘T6-3’则是59.0%,BC_1MSAP比率是56.9%～69.8%,整体平均为62.8%,平均值高于双亲。BC_1世代总甲基化水平略高于F_1世代水平。F_1和BC_1基因组CCGG位点发生甲基化的方式整体上以内部胞嘧啶双链甲基化为主。在F_1和BC_1中均检测到70种甲基化类型,并进一步分为A、B、C、D和E等5大类,其中A类是亲本向杂交种的甲基化遗传类型;B类是去甲基化类型,表示杂交种相应于其亲本的甲基化减弱;C类是过或超甲基化类型,表示杂交种相应于其亲本的甲基化增强;D类是次甲基化类型,杂交后代甲基化水平比双亲均要低;E类为不定类型。结果显示,B、C、D、E是杂交种的甲基化变异类型;F_1的甲基化遗传类型(A类)比例明显低于BC_1,但变异类型B、C、D、E高于BC_1;杂交形成F_1和BC_1过程中,基因组DNA普遍发生了超甲基化修饰。     

盐胁迫下红花基因组DNA甲基化的MSAP分析

以红花幼苗为研究材料,经200mmol.L-1 NaCl溶液分别处理4、8、12h,以未经盐胁迫处理为对照(CK),对DNA甲基化变化特征进行MSAP(甲基化敏感扩增多态性)分析。选用13对选扩引物,共检测到3 140个基因位点。甲基化水平分析表明,CK,4、8、12h处理样本中总甲基化率分别为31.8%、27.1%、31.0%和31.3%。进一步对不同处理时间红花基因组DNA甲基化模式的变化特征进行分析表明,NaCl处理4h后DNA的去甲基化模式调整占优势,而处理8h及12h后DNA甲基化水平恢复到CK水平,甲基化及去甲基化模式调整基本一致。上述结果显示,盐胁迫条件下红花基因组DNA甲基化状态发生了一定变化,并且这种变化与盐胁迫程度相关,推测DNA甲基化修饰可能参与了红花的盐胁迫应答。     

毛白杨MSAP体系优化及DNA甲基化的初步分析

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、1 U(或1.5U)、40倍时组成的20μL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。     

甜瓜遗传连锁图谱构建及果实相关性状QTL定位

试验以厚皮甜瓜品系M4-5为母本材料,薄皮甜瓜品系M1-15为父本材料,配制杂交组合获得F1、F2代,研究甜瓜果实相关性状遗传规律。对M4-5和M1-15两亲本间存在SNP突变位点序列作CAPS检测,共设计CAPS标记523对,筛选出在亲本间有多态性的CAPS标记223对,多态率43.8%。利用多态性引物标记F2代群体,构建甜瓜遗传连锁图谱,该图谱包含195个标记,12个连锁群,覆盖基因组长度1 702.55 c M,标记间平均距离8.78 c M。检测到果实相关位点共计28个,贡献率介于3.4974%~17.9684%。其中与果实形状相关位点14个,与产量相关位点9个,与可溶性固形物含量相关位点5个。     

Reactivation of an inactive human X chromosome: evidence for X inactivation by DNA methylation

A mouse-human somatic cell hybrid clone, deficient in hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HPRT) and containing a structurally normal inactive human X chromosome, was isolated. The hybrid cells were treated with 5-azacytidine and tested for the reactivation and expression of human X-linked genes. The frequency of HPRT-positives clones after 5-azacytidine treatment was 1000-fold greater than that observed in untreated hybrid cells. Fourteen independent HPRT-positive clones were isolated and analyzed for the expression of human X markers. Isoelectric focusing showed that the HPRT expressed in these clones is human. One of the 14 clones expressed human glucose-6-phosphate dehydrogenase and another expressed human phosphoglycerate kinase. Since 5-azacytidine treatment results in hypomethylation of DNA, DNA methylation may be a mechanism of human X chromosome inactivation.     

成肌细胞成脂过程中PPARγ、C/EBPα和Myogenin 基因启动子的甲基化变化

【目的】利用C2C12成肌细胞探讨肌源性干细胞成脂过程与调控成脂和成肌分化的关键转录因子PPARγ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma）、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding protein alpha）和Myogenin启动子区甲基化的关系。【方法】分别用2%马血清和三联诱导剂诱导C2C12细胞成肌和成脂分化,在马血清促进的成肌分化第0、1、3和5天收集细胞进行姬姆萨染色观察肌管形成情况;在三联诱导的成脂分化第0、2、4、6和10天收集细胞进行油红O染色观察脂滴形成情况;提取成肌诱导第0、1、3、5天和成脂诱导第0、2、4、6天的RNA和DNA,分别采用qRT-PCR检测成肌和成脂分化相关基因的表达,采用重亚硫酸盐测序的方法检测PPARγ、C/EBPα和Myogenin启动子区甲基化的变化,并分析基因表达与甲基化状态的相关关系。【结果】①C2C12细胞经马血清诱导形成了多核肌管,表达成肌相关基因,但不表达脂肪特异性基因;三联诱导使C2C12细胞自主分化的肌管中沉积了脂滴,同时表达成脂和成肌相关基因;②重亚硫酸盐测序结果表明,在未分化的成肌细胞中,PPARγ基因启动子的甲基化水平是61%,在三联诱导第2、4和6天,其甲基化程度依次为49%、39%和42%,呈逐渐去甲基化趋势,与PPARγ基因转录负相关;在马血清诱导第3和5天,甲基化水平为56%和48%,与未分化的成肌细胞相比差异不显著,同时PPARγ基因的表达水平也没有显著变化;③Myogenin基因在马血清促进的成肌过程中甲基化水平不断降低（49%、42%、35%和34%）,转录水平急剧增加;在三联诱导过程中,Myogenin启动子的甲基化水平由0天的49%下降为第1天的37%、第3天的41%和第5天的38%,但下降幅度弱于马血清诱导的成肌过程,这一结果与降低的Myogenin转录上调相吻合;④C/EBPα基因在未分化的C2C12细胞中呈低甲基化状态,甲基化程度仅为1.6%,在成肌分化和脂肪沉积过程中均未发生显著变化,与基因表达无显著关联。【结论】成脂和成肌关键转录因子PPARγ和Myogenin启动子区的DNA甲基化变化参与了成肌细胞的分化和脂肪沉积的调控。     

5-Azacytidine-induced reactivation of a herpes simplex thymidine kinase gene

Mouse cells transformed with herpes simplex virus and containing the viral thymidine kinase (TK) gene in an inactive state were treated with 5-azacytidine. The result was the reexpression of the viral TK gene. Two days of exposure to 5-azacytidine followed by 2 days of expression time was sufficient for maximal induction of the TK+ phenotype. The induction of TK expression by 5-azacytidine was concentration-dependent, with maximal induction at 10 micromoles per liter. 5-Azacytidine also inhibited the decay of TK expression in TK+ transformants removed from selective conditions. Analysis of the methylation patterns of the viral TK gene with restriction endonucleases Hpa II and Msp I showed the active gene to be unmethylated, the inactive gene methylated, and the 5-azacytidine-induced gene unmethylated.     

5-氮胞苷对玉米生长发育及其生理指标的影响

以玉米自交系B73为试验材料,用不同浓度的5-氮胞苷处理玉米种子后,对苗期、拔节期、抽雄期形态变化以及生理指标的影响进行了研究。结果表明:一定浓度(5~10μmol/L)的5-氮胞苷对玉米生长、发育起到促进作用。SOD、POD、CAT的活力随着处理浓度的增大呈先升高后降低的趋势;可溶性蛋白含量随着处理浓度的增大呈先升高后降低的趋势;可溶性糖含量在苗期和拔节期随着处理浓度的增大呈先降低后升高的趋势,而在抽雄期随着处理浓度的增大呈现升高后降低的趋势。相关性分析表明:玉米自交系B73经过5-氮胞苷处理后其生长发育及生理指标的相关性达到显著水平。     

池蝶蚌与三角帆蚌及其杂种F1的同工酶鉴别

通过对外来种池蝶蚌(C)、三角帆蚌(S)及其正反杂种F1的肝脏同工酶进行垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了肝脏的SOD和EST同工酶谱带。结果表明,这两种蚌及其正反杂种F1同工酶的表达既呈现出一些相似的特征,又有明显差异。这四种蚌中分别有2~5个SOD位点,其中SOD-1为一强带且仅见于F1SC中,SOD-2在F1SC中为强带,但在F1CS中较弱,而其双亲中则无该带;SOD-3为一强带均保守的见于四种蚌中,SOD-4为一强带但仅在杂种F1SC中无表达,SOD-5为一强带但仅在池蝶蚌中未检到;在两亲本与其杂种F1中分别检测到4~6个EST同工酶位点,其中EST-4仅见于杂种F1SC中,EST-5在杂种F1CS中无表达,其余均有不同强弱的表达。     

池蝶蚌与三角帆蚌及其杂种F1的同工酶鉴别

通过对外来种池蝶蚌(C)、三角帆蚌(S)及其正反杂种F1的肝脏同工酶进行垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了肝脏的SOD和EST同工酶谱带。结果表明,这两种蚌及其正反杂种F1同工酶的表达既呈现出一些相似的特征,又有明显差异。这四种蚌中分别有2~5个SOD位点,其中SOD-1为一强带且仅见于F1SC中,SOD-2在F1SC中为强带,但在F1CS中较弱,而其双亲中则无该带;SOD-3为一强带均保守的见于四种蚌中,SOD-4为一强带但仅在杂种F1SC中无表达,SOD-5为一强带但仅在池蝶蚌中未检到;在两亲本与其杂种F1中分别检测到4~6个EST同工酶位点,其中EST-4仅见于杂种F1SC中,EST-5在杂种F1CS中无表达,其余均有不同强弱的表达。     

不同环境条件下水稻株高的QTL定位分析

用水稻测序品种培矮64s和Nipponbare为亲本构建的含137个SSR标记的连锁遗传图谱和(培矮64s/Nipponbare)F2、F2∶3群体的180个单株(株系)对水稻的株高性状进行了2年2点的QTL定位分析。2年2点共检测到8个QTL分别位于第1、2、3、4、5、7、10染色体,表型贡献率6.9%～47.7%。F2群体(成都试点)共检测到6个QTL,分布在第1、1、3、4、5、7染色体上,F2∶3群体(海南试点)共检测到4个QTL,分布在第1、2、4、10染色体上,其中位于第1、4染色体上的qPH1-2和qPH4为重复检测到的QTL。对所定位QTL的价值、用QTL定位预测基因的功能等进行了探讨。     

普通小麦胚乳谷蛋白亚基的遗传研究 高分子量谷蛋白亚基变异的多样性及其在F#-1的遗传行为

本文研究了70个普通小麦品种和4个烘烤品质优良的亲本与4个农艺亲本间配置的20个正反交F#-1,以及1个杂交小麦F#-1的胚乳高分子量谷蛋白亚基。发现它们在品种间的变异较大,在品种内是稳定和一致的。它们在杂种F#-1呈现共显性遗传和倾母现象。讨论了杂种F#-1胚乳高分子量谷蛋白亚基共显性遗传在杂种判断和品种纯度鉴定中的应用。