植物DNA甲基化与体细胞无性系变异的研究进展

为更好地理解植物DNA甲基化在植物体细胞无性系变异中表观遗传的调控作用,为体细胞无性系变异研究及作物遗传改良提供理论参照,对DNA甲基化的产生及维持机制、生物学作用以及体细胞无性系变异中DNA甲基化模式重建进行了综述。     

基于组学技术的植物体细胞胚胎发育研究进展

植物体细胞胚胎培养具有广阔的应用前景和巨大的潜在经济价值.目前植物体细胞胚胎发生和发育机制尚不清晰,阻碍了体细胞培养的规模化应用.组学技术在植物体细胞培养研究中的逐步应用,为分子层面深入揭示体细胞胚胎发生和发育的调控机理提供了可能.本文综述了基因组、转录组、蛋白质组和代谢组在植物体细胞胚胎再生调控应用的研究进展,并探讨了植物体细胞胚胎发生过程中的关键问题和应用前景.     

科学家揭示果实成熟调控新机制

正最近,中国科学院植物研究所揭示了果实成熟调控的新机制,初步明确了DNA甲基化与RNA甲基化之间存在内在关联性,为阐明成熟调控网络提供了新思路。相关成果近日发表在《基因组生物学》上。解析成熟调控机制,不仅能够在理论上认知植物发育的     

体细胞培养植株再生的分子机理研究进展

半个世纪以来,植物组织培养在应用技术和基础理论研究上得到不断发展,已深入研究体细胞再生植株在形态、生理生化和分子上的变化。本研究综述了在离体培养条件下植物体细胞再生过程中蛋白质激酶、甲基化程度、转录因子、DNA序列、miRNA及与植株再生相关基因的研究进展,为提高植物体细胞培养植株的再生效率奠定基础。     

体细胞胚胎发生及其基因表达的研究进展

在合适的培养条件下,植物体细胞会模仿胚胎发育过程产生体细胞胚胎。体细胞胚胎发生提供一个实验系统,便于研究植物形态建成的分子和细胞机制等方面。文中主要对体细胞胚胎发生的影响因素(激素、胁迫因素和Ca2 等)和该过程中的基因表达与调控方面论述了国内外研究进展。     

植物发育与表观遗传研究综述

为了探究植物发育与表观遗传变异之间的相互作用,对植物中3种表观遗传变异类型(组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码RNA)的功能、作用机制等进行了研究,找出其对植物发育过程的影响,证明了表观遗传变异确实参与了植物发育过程的调控,并参与塑造环境的表型可塑性。     

5-氮胞苷与2,4-D处理对龙眼早期体胚发生及DlAGOs表达的影响

表观遗传过程,如DNA甲基化,在调控植物的生长发育和体细胞胚胎(SE)的正常发生中起着关键作用。植物体细胞胚胎发生是一个细胞分化与器官形态建成的过程,植物体细胞胚胎发生体系可作为研究胚胎发育特别是早期胚胎发育的良好替代体系。本研究利用植物体细胞胚胎发生体系分析了DNA甲基化水平对龙眼球形胚发生的影响,并采用实时荧光定量技术检测了不同浓度5-氮胞苷(5-azac)与2,4-D处理下龙眼Argonaute基因家族(DlAGOs)的相对表达水平。结果发现:(1)当2,4-D浓度为0.1 mg/L时,对照组以及5-azac浓度为5和25μmol/L的处理组均有球形胚产生,而5-azac浓度为25μmol/L处理组中龙眼球形胚更典型,数量更多;(2) 2,4-D浓度为0.5 mg/L时,只有5-azac为5μmol/L处理组中有球形胚产生;(3)DlAGOs在不同浓度5-azac和2,4-D处理下具有不同的表达模式,5-azac浓度为5μmol/L能显著诱导DlAGO4的表达。这些研究结果表明,5-azac作为甲基化抑制剂,适宜浓度的5-azac能抑制2,4-D的甲基化作用,降低龙眼胚性愈伤组织的DNA甲基化水平,促使龙眼球形胚提前发生,同时,DNA甲基化水平降低能够促进DlAGO4的表达。以上的研究结果为龙眼体胚发生过程中的DNA甲基化机制研究奠定了理论基础。     

表观遗传学与生殖细胞发育分化研究发展

从DNA甲基化修饰、组蛋白甲基化和乙酰化修饰、基因印记和RNA干扰等几个方面,综述了表观遗传学的基本机制及其对哺乳动物生殖细胞发育分化的影响。表观遗传学对于动物机体生长、代谢及功能的正常维持具有重要作用,其中任何方面的异常都会导致体细胞和生殖细胞的生长分化调控失常,甚至引发疾病。     

植物DNA的甲基化及其生物学功能

DNA甲基化是生物体内普遍存在的一种基因修饰现象,在生物体内发挥着重要的生物学功能。大量研究表明,DNA甲基化不仅可以遗传,而且存在特定的动态变化模式。综述了植物DNA甲基化的特点、模式以及它们与植物生长、发育和基因表达调控的关系。     

供体细胞系基因座位特异DNA 甲基化多态性 及其与猪克隆效率的关联分析

利用甲基化限制性酶切试验(Combined bisulfite restriction analysis, COBRA）和亚硫酸盐转换PCR (Bisulfite sequencing PCR , BSP）后测序的方法,筛选猪体细胞克隆优势供体细胞提供基因座位特异的DNA 甲基化 遗传标记。比较8 个发育重要基因的差异甲基化区域(Differentially methylated regions,DMRs）在不同克隆供体细胞系 中的DNA 甲基化多态性,并与猪克隆成绩进行关联分析。结果表明院除了XIST-DMR2 和H19-DMR3 DNA 甲基化变 异幅度较小(低于10%）外,其他基因的相关座位均存在一定的COBRA 多态性,其中,LINE1-DMR1、POU5F1-DMR1 和NANOG-DMR1 等3 个差异甲基化化区域在克隆效率最高细胞系中处均处于最低程度的DNA 甲基化状态,因此, 可作为筛选猪体细胞克隆优势供体细胞系的潜在的DNA 甲基化遗传标记。     

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。     

植物DNA甲基化与转基因沉默

DNA甲基化是表观遗传修饰的重要形式之一,植物DNA甲基化及其引起的转基因沉默现象的研究对植物基因工程领域的发展有着举足轻重的作用。介绍了植物DNA甲基化作用机理及其过程中至关重要的3种胞嘧啶甲基转移酶：MET1甲基转移酶家族、染色质甲基化酶（CMT）和结构域重排甲基转移酶（DRM）,并阐述了植物DNA甲基化的相关机制,包括RNA介导的DNA甲基化（RdMD）、组蛋白修饰与DNA甲基化和DNA去甲基化。通过分析植物转基因沉默现象与DNA甲基化的关系,提出了克服由DNA甲基化引起的转基因沉默的相关对策。     

DNA甲基化在植物生长发育中的作用

DNA甲基化是植物体细胞基因组中一种常见的DNA共价修饰方式。在植物的正常生长发育中,DNA甲基化与外来基因的防御、内源基因表达的调节及转基因沉默等之间有着极大的关系。     

植物水通道蛋白的结构特征及其表达调控

水是生物体的主要组成部分,水在细胞和组织间的进出是所有生物代谢的基础。水通道蛋白形成选择性运输水、小分子溶质及气体的膜通道,在植物生长发育过程中起重要的作用。基因所编码蛋白的结构特征及其表达调控与其行使的功能密切相关。随着越来越多的水通道蛋白基因在高等植物中发现,人们对其结构、调控和功能有了更多了解。就水通道蛋白的分子结构以及表达调控方面的研究进展进行了概述。     

Advances of Researches on the Mechanism of Transgene Silencing in Transgenic Plants

转基因沉默是导致外源基因不能在转化植株中正常表达的重要原因。在此,从转录水平和转录后水平两个方面,综述了转基因植物中外源基因沉默的机制。DNA甲基化是引起外源基因沉默的主要原因。人们目前用以下几种模型来解释转录后水平基因沉默的机制,如RNA阈值模型、异常RNA和异位配对模型及双链RNA模型。对外源基因沉默机制的探讨是顺利开展植物基因工程的迫切要求,也将促进植物功能基因组学研究的进一步深入。     

植物表皮毛发育分子调控机制的研究进展

植物表皮毛在环境和植物相互作用中起到缓冲区域的重要作用,而细胞发育分化的独特性使其成为研究细胞发育调控和细胞命运决定等过程的最佳体系。近年来,随着分子生物学等技术的快速发展,植物表皮毛发育分子调控机制的研究发展较快。特别是模式植物拟南芥的部分关键的调控基因已经被克隆并获得其功能信息,为其他植物复杂表皮毛的研究和农业应用提供了理论指导。该研究主要以表皮毛发育时间的先后顺序综述该领域的研究进展、影响因素和其他植物表皮毛研究的现状,以期为大众和研究者提供比较全面的有关植物非分泌型表皮毛分子调控研究的进展信息。     

葫芦巴碱在植物体内的生理功能

介绍了葫芦巴碱在植物体内的代谢和生理功能,包括葫芦巴碱在细胞周期的调节、信号分子、氧化和紫外胁迫、盐和干旱胁迫、感夜运动和DNA甲基化等方面的最新研究进展。     

矮牵牛细胞的长期离体培养及再生植株的ISSR分析

 【目的】实现矮牵牛细胞的长期离体培养和再生，不但可以获得矮牵牛体细胞突变体，从中选出优良株系，而且可以为研究外源基因在矮牵牛细胞增殖与分化过程中的稳定性提供技术体系。【方法】以重瓣矮牵牛叶片为外植体，使用不同浓度BA与NAA的组合在黑暗条件下诱导愈伤组织。在不同光条件下，将愈伤组织在MS+ BA 2.0 mg•L-1+0.5 mg•L-1 NAA+200 mg•L-1 CH 与 MS+ BA 0.5 mg•L-1+0.5 mg•L-1 NAA+200 mg•L-1 CH两种培养基进行愈伤组织3年多的继代培养，并利用筛选的8个引物对20个再生植株的总DNA进行ISSR分析。【结果】不同的生长素与分裂素配比诱导的愈伤组织状态明显不同，继代后的愈伤组织在低激素培养基上分化出不定芽，再生芽复壮后可得到正常植株。对再生植株的总DNA进行ISSR分析发现，再生植株之间存在很大的遗传变异。【结论】矮牵牛愈伤组织在高BA浓度培养基上可长期继代保存；在低激素培养基上可实现植株再生。长期离体培养矮牵牛是获得其突变体的有效方法。