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。     

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。     

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。     

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)。     

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。     

大豆高脂肪组合F5代脂肪含量遗传及与亲本相关性的研究

[目的]研究大豆高脂肪组合初世代脂肪含量遗传及与亲本的关系。[方法]选择高产或高脂肪的7个大豆亲本,采用NCII设计,配成8个组合。[结果]F5代脂肪含量的变异大小与双亲脂肪含量的差异有关,双亲的差异越大,F5代脂肪含量的变异程度也越大。双亲脂肪含量均高,且双亲熟期差异较大,F5代出现高脂肪材料的几率高。F5代脂肪含量与双亲的差值呈显著负相关;与父本的脂肪含量呈显著正相关;与母本脂肪含量及中亲值呈极显著正相关。[结论]该研究结果为高脂肪大豆选育提供参考。     

狼山鸡保种群不同世代线粒体COⅠ基因条形码变化规律研究

以0、5、10和15世代狼山鸡保种群为研究对象,利用DNA测序技术测定了线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidaseⅠ,COⅠ)基因全长序列多态性,以分析COⅠ基因DNA条形码在狼山鸡保种群不同世代的变化情况。结果表明,COⅠ基因序列在狼山鸡0和5世代中存在相同的6个突变位点,为4个单倍型;在10和15世代存在相同的3个突变位点,为3个单倍型;4个世代122个个体存在相同的2个突变位点,为5个单倍型,其中106个个体COⅠ基因分布于H2单倍型。狼山鸡0、5、10和15世代COⅠ基因单倍型多样度分别为0.276、0.333、0.119和0.252,平均核苷酸差异(K)分别为0.707、1.083、0.182和0.314,核苷酸多样度(Pi)分别为0.00046、0.00070、0.00012和0.00020。结果说明COⅠ基因DNA条形码在0~15世代间稳定遗传,表明狼山鸡保种群保种效果良好。     

桃同株叶片杂色材料的MSAP分析

为探寻桃同株叶片杂色材料PCM-1的突变机制,建立了桃PCM-1G和PCM-1R DNA样品的基因池,用256对甲基化敏感扩增多态性(MSAP)选择性扩增引物进行全基因组甲基化MSAP分析。筛选出23对条带清晰、丰富且重复性好的引物组合。扩增出200~1 000 bp的位点397个,其中PCM-1G、PCM-1R两种类型半甲基化位点分别为38个和44个,分别占全部位点的9.6%和11.1%;全甲基化位点分别为64个和67个,分别占全部位点的16.1%和16.9%;总甲基化率分别为25.7%和28.0%。成功分离了29条甲基化修饰DNA序列,通过测序发现有22条能够得到桃基因组支持且同源性较高,其中2条来自于类胡萝卜素裂解双加氧酶4(CCD4)、3条来自于Omega-羟基棕榈酸阿魏酸转移酶;推测CCD4和Omega-羟基棕榈酸阿魏酸转移酶可能与叶色嵌合突变有关。     

提莫菲维小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以提莫菲维小麦和葡萄牙野燕麦远缘杂交F2和F3代株系为试材,用十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代的高分子量(HMW)麦谷蛋白亚基组成.结果表明,在GIu-AI,Glu-B1和Glu-DJ位点上分别检测到1,4和1种亚基类型,3位点结合共出现2种组合类型,其中在Glu-A1位点上出现的全是N亚基,Glu-BI位点上存在丰富的亚基变异类型:现了7,8,20和17 18四种亚基类型,它们出现的频率均为50%;Glu-DI,位点上出现了被世界公认的优质亚基5 10,其出现频率高达50%.     

土霉素处理对留兰香基因组及其甲基化的影响

以留兰香为材料,研究了土霉素处理对留兰香生长发育和生理生化反应的影响,以及不同浓度土霉素处理对留兰香基因组DNA的甲基化水平和模式的影响。在无菌条件下,将留兰香茎段接种到含5种不同浓度0(对照)、5、10、15、20μmol/L的土霉素处理培养基上,连续处理14 d。基因组DNA用混合取样法,取100株组培苗嫩叶,混合并提取。用AFLP、MSAP的方法进行相关的分析。结果表明,土霉素处理14 d后,叶绿素含量随着土霉素浓度的升高逐渐降低,丙二醛(MDA)的合成也呈下降趋势。AFLP分析表明,土霉素处理组与对照组之间未发现特异性片段。MSAP分析表明,5、10、15、20μmol/L土霉素处理后,留兰香全基因组DNA甲基化水平分别为14.16%、13.92%、18.84%、8.95%,均低于对照(22.75%);与对照相比,土霉素处理后DNA甲基化率分别为10.31%、10.87%、10.94%、11.34%,去甲基化率分别为11.86%、11.41%、15.63%、17.53%。土霉素影响了留兰香的生长发育,并引起各项生理生化指标的改变。土霉素未造成留兰香基因序列的变异,却能引起基因组DNA甲基化水平降低。     

干旱胁迫诱发的玉米DNA甲基化变异的研究

本实验以玉米品种B73和H99为实验材料,分别对其进行干旱胁迫处理(0天、5天、7天、9天、11天),用MSAP方法分析干旱胁迫条件下的玉米基因组DNA甲基化变化情况。结果表明,干旱胁迫下,玉米DNA甲基化修饰发生了明显的改变,包括甲基化水平变化和模式变化;B73与H99的甲基化变异程度存在差异,其中B73在处理7天时检测到的变异率最高,为32.48%,H99在处理9天后的变异率最高,为30.00%。本研究初步分析了玉米在干旱胁迫下所发生的表观遗传学变异的频率及其与玉米抗逆性之间可能存在的关系,为进一步研究植物抗干旱胁迫的机制和培育抗干旱玉米新品种提供理论依据。     

翘嘴鳜F3~F5群体选育效果分析

采用群体选育方法获得翘嘴鳜（Siniperca chuatsi）F3,F4和F5子3代,通过与对照组生长性能对比评估翘嘴鳜选育效果。结果表明,选育组F3、F4和F5代的体重、体长、全长和体高均显著高于对照组,体重分别比对照组提高11.51%、17.34%和20.79%。各生长性状间的相关系数均达到极显著水平。选育组3代的体重变异系数分别为18.17%、16.37%和14.86%,体长变异系数分别为11.29%、9.47%和8.12%,均显著低于对照组。F3、F4和F5代的代均选育效应分别为3.8%、4.5%和4.2%,翘嘴鳜的选育效果明显,F3、F4和F5代的生长性能均有了显著性提高,个体的生长速度更加趋于一致。同时,F5代仍具有较大的选育潜力,可继续对其进行选育。     

火龙果组培苗DNA甲基化变化及应答赤霉素效应

以火龙果优良品种‘紫红龙’组培苗为试材,利用MSAP分子标记,探讨了棱数变异现象与DNA甲基化可能存在的联系,分析了培养时间及继代次数对组培苗DNA甲基化的影响;通过在培养基中添加0(对照)、1.5、3.0、4.5及6.0mg/L GA,处理5d后,检测DNA甲基化变化,阐述赤霉素对DNA甲基化变化的影响。结果显示:棱数变异与DNA甲基化水平变化并不存在相关性,而与少数位点的甲基化状态有关;随培养时间的延长和继代次数的增加,组培苗DNA甲基化水平呈现出升高的趋势;随GA质量浓度的增加,外胞嘧啶半甲基化水平呈先升高后降低的趋势,与内源GA含量变化趋势一致,而内胞嘧啶全甲基化水平呈先降低后升高的趋势;外源GA影响了内源GA的积累,与对照相比,DNA甲基化变异率分别提高3.6%、4.5%、3.1%和2.7%,表明火龙果组培苗DNA甲基化对低浓度GA敏感,而对高浓度GA敏感性降低。     

川藏黑猪专门化母系(F01)生产性能世代选育研究

为了探明川藏黑猪专门化母系(F01)的繁殖、肥育和胴体性能,本文对川藏黑猪专门化母系(F01)的繁殖、肥育和胴体性能进行统计分析。结果显示:繁殖性能:F01系产仔数和产活仔数均比较高,0~4各世代初产产仔数均在10头以上,经产产仔数12头以上,第4世代初产、经产产仔数分别为11.19、12.37头,产仔数和产活仔数随着世代选育逐步提高;肥育性能:经过5个世代的选育,F01的日增重、料肉比、达75 kg体重日龄、活体背膘厚分别为432.25 g、3.43、209.87 d、23.02 mm,与0世代比较,分别提高5.39%、5.77%、7.21%、11.26%;第5世代F01的瘦肉率为43.69%,比0世代提高1.54个百分点;F01的肉质性能优良,肌内脂肪含量达4.77%,p H、LF、OPTO、嫩度等指标均在优良的范围内,是一个理想的母系种猪。     

基于trnL-trnF基因序列鉴定10种枸杞属种质资源

通过对10份枸杞属种质材料的叶绿体基因trn L-trn F进行克隆测序,获得10条DNA序列,经过比对分析及构建系统发育树,得出以下结果:①trn L-trn F序列总长为1 156 bp,其中保守位点1 146个,变异位点10个,包括简约信息位点9个,自裔位点1个;GC含量均值为35.9%;碱基转换颠换值为4.4。②获得的系统发育树分成了两大支,即黑果、W-12-30、黄果变和W-12-27聚为一大支,其余品种聚为一支,各分支内部均具有较高的自展支持率。因此,trn L-trn F序列可以作为初步鉴定枸杞属植物的DNA条形码。