植物体与植物体细胞无性系发育中的DNA甲基化及其表达调控研究进展

从DNA甲基化与基因表达调控模式、DNA甲基化形式、植物发育中DNA甲基化调控、体细胞无性系发育中的DNA甲基化等方面,阐述DNA甲基化在植物体与植物体细胞无性系发育中的相关机制,评述植物体与植物体细胞无性系发育、繁殖等的相关分子机制及表观遗传机制。     

植物体细胞无性系变异的研究

体细胞无性系变异是植物组织培养过程中出现的普遍现象。本文着重阐述了植物体细胞无性系变异的类型,引起无性系变异的遗传基础,无性系变异突变体的筛选和鉴定方法,并对目前植物体细胞无性系变异在育种中的应用及存在的主要问题进行了讨论。     

林木组织培养中的体细胞无性系变异

从变异类型、变异起源、影响因素、遗传机理及变异检测等方面综述了植物体细胞无性系变异研究的新进展,对1977年以来有关林木体细胞无性系变异的研究资料进行了全面介绍,并就林木体细胞无性系变异研究中存在的问题进行了讨论,认为深入系统的开展林木体细胞无性系变异研究,对于利用组织培养技术进行林木遗传改良和良种快速繁殖具有十分重要的意义.     

植物群体DNA甲基化研究进展

DNA甲基化是表观遗传学的重要组成部分,通常发生在植物胞嘧啶碱基中,包含CG、CHG、CHH三种类型。植物群体中DNA甲基化的变异是植物表型和基因表达变异的重要来源之一。对植物群体DNA甲基化的研究,弥补了群体遗传学中不符合孟德尔遗传定律的表型的重要认识,有利于进一步阐明群体表观遗传变异的遗传来源、因果关系,能更清楚地解释植物对于生长环境的适应性以及植物种内和种间多样性,对于解析表观遗传与复杂表型之间的关系也至关重要。本文主要回顾了植物群体中DNA甲基化在进化、遗传多样性、群体遗传稳定性与变异,及其在基因表达中的作用研究进展,以及展望了植物群体DNA甲基化新的研究手段和研究主题方面的前景,旨在为植物群体DNA甲基化研究提供帮助。     

植物体细胞无性系的变异与检测

体细胞无性系变异是指在植物组织培养过程中,培养的细胞或植株产生遗传物质变异或表观遗传水平上发生的变异.这种变异为突变体选择和育种提供了可能,但不利于保持无性系繁殖后代的一致性.外植体类型、培养条件、植株再生方式及诱变剂存在等均可导致无性系的变异.因此,从体细胞无性系变异的类型、影响变异发生的因素及变异的检测方法等方面综...     

体细胞无性系变异及其在果树新种质创造中的应用

综述了植物体细胞无性系变异的发生、调控、遗传稳定性及其在果树矮化性、抗病、抗盐、抗旱、抗寒等新种质创造中的应用;讨论了果树体细胞无性系变异研究中存在的问题。     

花卉的体细胞无性系变异及其在育种上的应用

<正> 植物细胞和组织在离体培养中的变异性,是体细胞无性系变异、体细胞杂交和基因工程研究的基础.其中体细胞无性系(somaclonal)泛指任何形式的体细胞培养所再生的植株;而体细胞无性系变异(somaclonal variation)则指体细胞无性系再生植株所表现的变异.即离体培养的植物细胞、组织或器官,由于受植物种类、外植体类型、培养条件及诱变处理等因素的影响,发生了基因重组或突变、染色体畸变等遗传物质的改变,从而使再生植株在外部形态、内部构造、生理生化或生态习性等方面产生变异,而统称为植物体细胞无性系变异.虽然有人对体细胞无性系变异的概念和使用尚有异议,但实际上这一概念     

植物DNA甲基化研究进展

[目的]概述植物DNA甲基化的研究进展。[方法]综述了植物DNA甲基转移酶s、iRNA指导的DNA甲基化过程,阐明了DNA甲基化与其他表观遗传修饰的关系。[结果]DNA甲基化在表观遗传控制体系中起着重要作用,维持着生物进化过程中基因组和表观遗传的稳定性。RNA介导的DNA甲基化作用中s,iRNA起着不可替代的作用,但RdDM和甲基化在基因调控中的作用需要更进一步研究。[结论]全面了解DNA甲基化及其在植物发育和逆境胁迫应答中的作用,可以在转录水平上增强或抑制外源基因和内源基因沉默,便于制定更合理的改良重要转基因作物的策略。     

DNA甲基化的植物学意义及其研究方法

DNA中碱基的化学修饰一直是生命科学领域研究的热点之一。DNA甲基化作为DNA序列的修饰方式,是一种重要的表观遗传机制,能够在不改变DNA分子一级结构的情况下调节基因组的功能,在生命活动中起着重要的作用。对于受到环境胁迫的植物生命体基因表达调控过程中也有DNA甲基化变化的痕迹。本文对植物DNA甲基化的产生机制、功能,DNA甲基化在植物应对逆境胁迫中的作用以及用来分析检测DNA甲基化技术方法的原理特点进行综述,以便更好地理解植物DNA甲基化及其对环境胁迫的响应,为植物抗逆性研究及作物遗传改良提供理论参照。     

DNA甲基化在植物抗逆反应中的研究进展及其育种应用

DNA甲基化指通过对基因组DNA上的胞嘧啶的共价修饰,从而对生物遗传信息进行表观遗传水平上的调控,其在植物应对外界环境胁迫、调控基因的表达、稳定基因组等方面发挥重要作用。综述了DNA甲基化在植物抗逆反应中功能研究的最新进展及DNA甲基化的隔代遗传以及其在植物育种中的潜在应用,为从表观遗传水平上研究植物抗逆性的机理以及DNA甲基化在育种上的应用提供理论参考。     

水稻体细胞无性系变异的研究

分析了通35、延农糯2号、低amylose突变体、陆奥誉、秋光等5个水稻品种（系）体细胞无性系后代的性状变异．结果表明：水稻体细胞无性系有植株变矮、分蘖增加、每穗总粒数和实粒数减少、结实率和单穗重降低的趋势，株系之间差异很大，其具体表现因品种（系）而不同．在苗期出现白化苗、浅绿苗的分离。体细胞无性系的结实率和花粉可育率呈极显著正相关．体细胞无性系后代的减数分裂期观察到染色体桥、染色体断片、落后染色体及单价体等染色体结构变异．     

小麦未熟胚离体培养的研究──再生植株后代主要农艺性状变异的遗传稳定性

在已有研究的基础上，进一步研究胚培再生植株后代主要农艺性状变异的可遗传性及在小麦品种改良中利用的前景．结果表明，早熟及大粒性有很强的遗传力，株高也是可遗传的，所有性状在ＩＥ３代趋于稳定，ＩＥ４代完全稳定．某些优良的变异材料可直接应用于生产．     

Studies on Immature Embryo Culture In vitro in Wheat： Genetic stability analysis of somatic variation in main agronomic chara

ＳｔｕｄｉｅｓｏｎＩｍｍａｔｕｒｅＥｍｂｒｙｏＣｕｌｔｕｒｅＩｎｖｉｔｒｏｉｎＷｈｅａｔ：Ｇｅｎｅｔｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｍａｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｍａｉｎａｇｒｏｎｏｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ￥ＬｉＷｅｎｘｉ...     

植物远缘杂交和多倍体化中的表观遗传变异

植物不同种间乃至属间的天然远缘杂交是经常发生的事件，是新种形成的重要方式，也是人工培育作物新品种的有效手段。但关于杂交导致新种形成的过程和机制一直不清楚。近年来的研究表明，植物发生远缘杂交以及此后的多倍体化过程可以产生大量的、不能用经典遗传规律解释的可遗传变异，其中大部分变异是表观遗传变异（epigenetic variation）。已经发现的杂交及多倍体化诱导产生的表观遗传变异主要是编码基因和转座子DNA甲基化水平和模式的改变，但可以推测与之相关的组蛋白修饰和染色质结构也可能发生变化。目前对此类表观遗传变异的分子机理尚缺乏研究，进一步对植物远缘杂交和多倍体化诱导产生后的表观遗传变异的深入研究将有助于理解这类变异的进化意义及其在作物改良中的更有效的利用。     

继代培养对水稻胚性愈伤组织染色体变异及体细胞无性系变异的影响

以79106、金早6号、中花9号和南粳35等4个水稻品种的成熟胚胚性愈伤组织为材料,研究继代培养对胚性细胞染色体的数量和结构变异及体细胞无性系农艺性状变异的影响,结果表明,经60d继代培养后,胚性细胞染色体变异频率明显高于未继代培养的愈伤组织,并出现多种变异类型,愈伤组织继代培养后的再生植株农艺性状变异范围明显增大,但以继代培养天数不超过60 d的愈伤组织再生植株较之其它处理不仅有较丰富的变异类型,而且有足够大的群体供选择。     

表观遗传变异与作物遗传改良

植物天然群体中存在大量遗传变异,这些变异是随机突变和自然选择的结果,也是物种赖以生存和进化的原料.此外,不同植物种间乃至属间的天然远缘杂交是经常发生的事件,也是新种形成的重要方式,而远缘杂交为高度分歧的物种之间的基因交流提供了机会,因此也是产生新的遗传变异的重要途径.近年来的大量研究表明,植物天然群体中还存在一类不基于DNA序列差异的变异,被称为表观遗传变异(epigeneticvariation).植物发生远缘杂交以及此后的多倍体化过程可以产生大量的表观遗传变异,其遗传行为不能用经典遗传规律解释.表观遗传变异的另外一个重要来源是环境中的各种生物和非生物胁迫.研究较深入的表观遗传变异主要是编码基因和转座子DNA甲基化水平和模式的改变,但可以推测与之相关的组蛋白修饰和染色质结构也可能发生变化.目前对此类表观遗传变异的分子机理尚缺乏深入研究,但不难想像可能与各类non-coding RNA有关.这些表观遗传变异的后果是基因表达的大规模改变并由此产生新表型.作物远缘杂交育种实践表明,这些不能用经典遗传学理论解释的变异中蕴含许多在育种上有重要价值的变异并可能与杂种优势密切相关,对它们的产生机理和遗传规律的深入解析将有助于其在作物改良中的有效利用.     

二氧化硫胁迫诱导拟南芥NIT2基因DNA甲基化修饰

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰形式。利用亚硫酸氢盐修饰后测序法和甲基化敏感性限制性内切酶-PCR(MSRE-PCR)法,研究SO2胁迫对拟南芥腈水解酶(NIT2)基因序列中胞嘧啶甲基化状态的影响,分析甲基化特征改变在植物胁迫应答过程中的作用。研究发现,30 mg.m-3的SO2连续熏气3 d后,拟南芥植株地上组织细胞中NIT2基因启动子区域CG和CHH(H为C,A或T)位点甲基化水平下降,总甲基化水平降低,但未检出编码区5′端目的片段中CCGG位点甲基化状态的改变。RT-PCR分析表明,SO2胁迫组拟南芥植株地上组织细胞中NIT2基因的转录水平高于对照组。研究结果表明,SO2胁迫导致拟南芥NIT2基因启动子区甲基化水平降低,NIT2基因转录上调,说明SO2胁迫能诱发拟南芥基因胞嘧啶甲基化水平改变,启动子区甲基化水平的降低可能与防御基因的诱导表达有关,胞嘧啶甲基化修饰参与了植物的抗逆生理过程。     

DNA methylation and epigenetic inheritance in plants and filamentous fungi

Plants and filamentous fungi share with mammals enzymes responsible for DNA methylation. In these organisms, DNA methylation is associated with gene silencing and transposon control. However, plants and fungi differ from mammals in the genomic distribution, sequence specificity, and heritability of methylation. We consider the role that transposons play in establishing methylation patterns and the epigenetic consequences of their perturbation.