马铃薯茎尖玻璃化法超低温保存后DNA甲基化的遗传变异

对青薯9号、大西洋、小白花和E1074种基因型的马铃薯茎尖进行玻璃化法超低温保存,并运用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析4种材料超低温保存前后DNA甲基化的的变异情况。结果表明:经玻璃化法超低温保存,四个品种的成活率分别为86.93%、78.03%、71.57%和65.82%。成活率和再生率因基因型而异,且不同基因型之间的差异显著。用MSAP技术分析超低温保存前后植株甲基化的结果显示:用16对引物组合对4个品种进行扩增,平均扩增出493条带;与对照相比,4个品种基因组的CCGG序列中有8.4%~14.3%DNA发生甲基化变化。经超低温保存后,去甲基化和甲基化都有发生,并以去甲基化变化为主要趋势。本文运用MSAP技术对马铃薯超低温保存前后植株进行胞嘧啶甲基化分析表明,使用MSAP检测超低温保存后再生植株DNA甲基化遗传变异非常有效。     

巴西橡胶树DNA甲基化的MSAP分析

本文采用"甲基化敏感扩增多态性"(Methylation Sensitive Amplification Polymorphism,MSAP)的分析方法,在全基因组水平检测巴西橡胶树DNA甲基化位点,确定巴西橡胶树基因组DNA甲基化模式和水平。结果表明:16对MSAP引物选择性扩增,共扩增262条带,其中甲基化位点87个,甲基化比例为33.21%,其中,半甲基化位点为32个,比例为12.22%;全甲基化位点为55个,比例为20.99%。对部分巴西橡胶树基因组甲基化位点进行回收,最终分离了18条存在甲基化的基因组DNA序列。BLAST比对后,同源分析表明巴西橡胶树基因组中包括转录因子、蛋白激酶等在内的多种类型的DNA序列中均存在甲基化现象。本研究为深入研究巴西橡胶树的DNA甲基化奠定基础。     

多内切酶组合MSAP分析水稻基因组DNA甲基化

为建立高通量MSAP分析平台和比较不同酶切组合对甲基化敏感扩增多态性(MSAP)检测结果的影响。本研究对全自动毛细管电泳检测体系进行优化,在12对带有相同选择性碱基的引物检测下,比较Bst YⅠ/HpaⅡ-MspⅠ和Eco RⅠ/HpaⅡ-MspⅠ(Bst YⅠ/H-M和Eco RⅠ/H-M) 2组内切酶组合对16个水稻基因组DNA甲基化水平和表观遗传多样性的影响。结果表明,55 cm规格毛细管适用于全自动毛细管电泳仪进行MSAP分析。在16个水稻品种中,Eco RⅠ/H-M组合检测到16个水稻品种平均总甲基化率为58.30%高于Bst YI/H-M组合检测结果 (52.32%);Eco RⅠ/H-M组合平均半甲基化率为31.32%高于平均全甲基化率27.95%;而Bst YⅠ/H-M引物检测到16个水稻品种平均半甲基化水平(23.72%)低于全甲基化水平(28.59%);Eco RⅠ/H-M引物组合共检测到638个多态性位点,多态性位点率为93.55%,Nei's基因多样性指数和Shannon信息指数分别为0.55和0.97均大于Bst YⅠ/H-M组合检测结果,分别为92.32%,0.53和0.94;Mantel检测结果显示,Eco RⅠ/H-M组合得到的数据矩阵与Bst YⅠ/H-M组合数据矩阵之间具有显著相关性,但Bst YⅠ/H-M组合下不同预扩引物Bst YⅠ-T与Bst YⅠ-C数据之间没有相关性。本研究结果表明,较传统的单酶切组合MSAP分析(仅仅Eco RⅠ/H-M酶切组合),不同酶切组合以及不同预扩引物均会对DNA甲基化检测带来结果的多样性,尝试不同的限制酶组合或者多引物组合,将不同差异结合起来可以更加全面的揭示水稻丰富的基因组DNA甲基化多样性。     

栽培稻×药用野生稻种间杂种基因组DNA甲基化的遗传与变异研究

为了探索栽培稻与药用野生稻种间杂种体内异源基因组重组引起的DNA甲基化变异规律,及其生物学效应,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术对辽粳944、药用野生稻及其杂种F_1不同发育时期的叶片和小穗基因组DNA甲基化水平和模式的遗传变异特点进行了分析。结果表明,辽粳944、药用野生稻及其杂种F_1的叶片和小穗DNA的甲基化水平表现出相同的变化趋势,即随着生长发育的进行,DNA甲基化水平呈下降趋势,各组织的全甲基化率均显著高于半甲基化率(P=0.000);杂种在分蘖期、减数分裂期及开花期叶片DNA平均总甲基化率、全甲基化率和半甲基化率分别为20.19%,16.06%及4.13%,其甲基化水平高于双亲;而杂种在减数分裂期、小孢子发育期及花粉成熟期小穗DNA平均总甲基化率、全甲基化率和半甲基化率分别为17.38%,13.67%及3.71%,均比辽粳944高,而比药用野生稻低;杂种小穗的半甲基化率显著高于辽粳944(P=0.015)。杂种叶片和小穗DNA的甲基化模式均有5种类型。经过对94个甲基化特异片段的序列分析,有38个片段的序列与已知或假定功能的基因具有同源性。为进一步研究栽培稻与野生稻种间杂种不育机理奠定了基础。     

冷驯化不同阶段茶树DNA甲基化模式的变化

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。     

红麻DNA甲基化响应镉胁迫及甲基化差异基因的表达分析

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300μmol L^-1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...     

小麦与叶锈菌互作前后基因组甲基化模式分析

首次使用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析两种小麦材料近等基凶系TcLrl9及其感病亲本Thatcher 的甲基化水平,同时比较了苗期接种叶锈菌生理品种THlTr前后基因组DNA胞嘧啶甲基化模式.60对选扩引物对接种前后的小麦DNA进行全基因组筛选,共得到3 554个片段.其中998个片段是两种甲基化模式中的一种,小麦近等基因系TcLr19及其感病亲本Thatcher的甲基化水平约为28.1%.在所有的引物中,并没有直接分离得到接菌前后的甲基化模式的差异.结果初步表明,叶锈菌可能并没有诱导植物基因组DNA胞嘧啶位点的甲基化模式变化.     

青枯菌诱导下花生基因组DNA表观遗传变化的MSAP分析

以高感青枯病品种中花12号和高抗青枯病品种远杂9102为材料,调查青枯菌接种12 h后花生基因组DNA的甲基化水平和变化模式。甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析表明,正常生长的中花12号和远杂9102的基因组DNA甲基化比率均为35.1%,经青枯菌接种12 h后,中花12号降低到31.3%,而远杂9102的基因组DNA甲基化比率则升高至37.2%。与对照相比,青枯菌接种12 h胁迫下中花12号和远杂9102基因组DNA的甲基化和去甲基化分别为5.9%,12.4%,18.3%,11.9%。由此推测,高抗青枯菌的花生经青枯菌侵染后基因组DNA某些位点的甲基化状态发生变化而使基因表达发生了改变,产生或启动对青枯菌胁迫的能动应激机制。     

水稻孕穗期茎注射野生稻DNA变异株系的RAPD分析

利用野生稻有利基因是培育超高产栽培稻(Oryza sativa L, 2n=24AA染色体组型)的主 要技术路线之一。 本研究通过穗茎注射法将小粒野生稻O. minuta(2n=4x=48, BBCC染 色体组型)总DNA导入杂交稻当家亲本V20B, 获得了变异株的3个高世代株系; 用RAPD方 法 对上述3个株系、 供、 受体及对照品种明恢63共6个材料进行了多态性研究     

铅胁迫下红麻生理特性及DNA甲基化分析

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、600μmol L-1) 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600μmol L-1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400μmol L-1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600μmol L-1 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...     

水分胁迫下马铃薯基因组DNA甲基化水平变化分析

DNA甲基化是表观遗传学修饰的重要研究内容之一,在植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中起重要作用,其中水分胁迫是对植物生长发育最具危害的逆境胁迫之一。为探索马铃薯DNA甲基化与水分胁迫之间的关系,本研究采用PEG-6000模拟水分胁迫处理两个马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’,在PEG0%(对照),5%和10%浓度下,利用MSAP技术检测‘青薯9号’和‘大西洋’甲基化水平变化情况。结果表明:在相同条件下,抗旱型品种‘青薯9号’甲基化水平高均于干旱敏感型品种‘大西洋’。在0%(对照)、5%和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’MSAP比率为42.49%、38.14%、49.21%,甲基化水平与对照相比先降低后升高,‘大西洋’MSAP比率29.17%、22.92%、17.58%,甲基化水平逐渐降低。经统计,5%PEG和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’和‘大西洋’均出现甲基化和去甲基化现象,其中‘青薯9号’甲基化和去甲基化比率分别为10.92%、6.43%和11.98%、15.36%,‘大西洋’分别为1.59%、8.22%和42.18%、24.34%,甲基化变异模式以去甲基化为主。‘青薯9号’和‘大西洋’均能发生CNG、CG和CG/CNG位点的甲基化和去甲基化,在水分胁迫下会产生较多的CNG和CG/CNG位点。本研究结果为探究马铃薯抗旱机制提供了理论基础。     

三个甘薯品种光合特性与生产量关系的比较

对种植于成都地区的3个甘薯品种的植株性状、光合特性、鲜薯产量、茎叶产量等进行了分析比较,结果表明：绵粉一号在生长前期净光合速率最低,而在生长后期则最高;潮薯一号在生长前期净光合速率最高,而在生长后期则最低;徐薯18在生长前期与后期都处于中间水平。在3个品种中,绵粉一号是低产量高淀粉含量的品种,潮薯一号是高产量高淀粉含量的品种,徐薯18则是产量与淀粉含量都较高的品种。     

三系不育系和两系不育系对温度反应的研究

初步分析了不同的水稻核质互作型不育系（CMS）和光（温）敏核不育系（TGMS）在不同的温度处理下，两种不同类型的不育系在败育时期、败育方式、花药和散粉特性、卡茎率、开花4天后的柱头活力等方面差别等进行初步研究，对不育系的选育提出了自己的初步意见。     

三种化学物质处理种薯对马铃薯产量及品质的影响

研究了赤霉素、硫脲和高锰酸钾等3种化学物质处理种薯对马铃薯产量及品质的影响,结果表明:采用3种化学物质处理的马铃薯与对照(ck)比较,均能提高马铃薯产量和干物质的含量,同时降低硝酸盐(NO3-)的含量;以赤霉素处理增产效果最为显著,品质最佳.     

Analysis of DNA Cytosine Methylation on Cotton under Salt Stress

DNA methylation,especially methylation of cytosine in eukaryotic organisms,has been implicated in gene regulation,genomic imprinting,the timing of DNA replication,and determination of chromatin structure.It was reported that 6.5% of the whole cytosine residues in the nuclear DNA in higher plants were methylated.The methylation of cytosine in plant nuclear DNA occurs usually in both CpG and CpNG sequences,and the methylation state can be maintained through the cycles of DNA replication and is likely to play an integral role in regulating gene expression.     

3个大豆品种及其骨干亲本的亲缘关系和指纹图谱分析

为了研究江苏淮北地区大豆推广品种及其骨干亲本的亲缘关系和指纹图谱,以3个淮豆系列品种及其8份骨干亲本品种为试验材料,利用CTAB法提取基因组DNA,采用SSR分子标记对11份大豆品种进行亲缘关系和指纹图谱分析。结果显示：利用筛选出的46对SSR引物在11个大豆品种中共检测出125个等位变异,每对引物可检测到2~5个等位变异。使用非加权类平均法进行聚类分析,大部分供试材料间的遗传变异较小,遗传相似系数为0.5781~0.9609。SSR标记遗传距离为0.0391~0.4219,平均0.2773。从上述引物中选取5个核心引物构建的指纹图谱能够鉴别3个淮豆系列品种。上述结果不仅用于品种鉴定及其知识产权保护,还为有效选配亲本拓宽遗传基础提供了理论基础和技术支持。     

马铃薯新品系染色体构型及SSR分析

为明确马铃薯新品系染色体构型及在DNA水平上的遗传差异。以5个马铃薯新品系(NNS-01、NNS-02、NNS-03、NNS-04、NNS-05)及对照(MIN-021)为材料,采用常规压片法及SSR分子标记技术对其PMCMⅠ染色体配对构型及SSR多态性进行了分析。结果表明,5个马铃薯新品系的染色体构型明显不同,依次为7.66Ⅰ+7.52Ⅱ+6.82Ⅲ+1.21Ⅳ、4.72Ⅰ+11.02Ⅱ+3.2Ⅲ+2.91Ⅳ、5.26Ⅰ+10.2Ⅱ+3.82Ⅲ+2.72Ⅳ、8.39Ⅰ+7.32Ⅱ+6.51Ⅲ+1.36Ⅳ和4.96Ⅰ+8.06Ⅱ+5.74Ⅲ+2.43Ⅳ。利用筛选出的10对SSR适宜引物,对各供试材料的基因组DNA进行PCR扩增,获得SSR多态性条带94个,多态性比率为72.23%;用特异性引物S 189建立了能明显鉴别5个新品系及对照材料的SSR指纹图;以GD值0.39为基准,将6个材料分成四类:新品系NNS-01和NNS-02为一类,新品系NNS-03和对照材料MIN-021为一类,NNS-04和NNS-05各单独为一类。     

马铃薯耐热无性系离体筛选的初步研究

为了获得耐热性较高的马铃薯品种,本研究以马铃薯试管苗的愈伤组织为供试材料,采用羟脯氨酸(HYP)和热胁迫相结合的方法来进行马铃薯耐热无性系的离体筛选研究.研究结果表明,MS+1.5～3.0 mg/L6-BA+0.1 mg/L NAA的培养基均能够诱导全部供试马铃薯茎段产生愈伤组织,说明细胞分裂素6-BA对愈伤组织的形成有着非常重要的作用;同时确定了马铃薯愈伤组织耐羟脯氨酸筛选的适宜浓度为0.2～0.4 mg/mL.MS+1.0～5.0mg/L BA+0.1 mg/LNAA+5 mg/LGA的分化培养基能够诱导愈伤组织进行植株再生,但分化率较低,只有8%～25%.结果表明不同浓度的分化培养基均能诱导马铃薯愈伤组织分化成苗,本实验还筛选出热胁迫的适宜条件为42℃24 h,且经过羟脯氨酸与高温胁迫结合多次筛选获得了两个耐热无性系NKY1和NKY2.初步表明本筛选方法可以用于马岭铃薯耐热无性系的筛选.     

NaCl胁迫对留兰香基因组DNA及其甲基化的影响

盐胁迫制约农业生产的因素之一。本研究以留兰香为材料,对氯化钠处理对留兰香生长发育和生理生化反应的影响,以及基因组DNA的甲基化水平和模式进行了研究。结果表明,氯化钠处理20天后,随着盐浓度的升高,叶绿素的含量逐渐降低,MDA和脯氨酸含量逐渐增大。AFLP分析表明,处理组与对照组之间未发现特异片段,基因组序列未发生变异。MSAP分析表明,50mmol/LNaCl 处理会引起全基因组DNA的甲基化水平降低,而100和150mmol/L NaCl则诱导了全基因组DNA的甲基化水平升高;与对照相比,50、100和150 mmol/L NaCl处理后DNA甲基化和去甲基化比率分别为4.35%、9.93%、12.46%和12.73%、13.12%、20.54%。