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。     

拟南芥组蛋白甲基化酶SUVH6中SRA结构域基因的克隆及表达

[目的]研究甲基化修饰对遗传基因调节的作用。[方法]利用拟南芥RNA反转录得到的cDNA序列为模板,克隆出SUVH6-SRA基因,并成功构建了含有SUVH6-SRA基因的表达载体pMAL-c2P-SUVH6-SRA,然后将pMAL-c2P-SUVH6-SRA质粒转化到大肠杆菌BL21（DE3）中,诱导表达带有MBP标签的SUVH6-SRA融和蛋白。[结果]pMAL-c2P-SUVH6-SRA克隆在转化到大肠杆菌BL21（DE3）后,在37℃条件下,经过终浓度为1.0 mmol/L的IPTG诱导,大肠杆菌BL21（DE3）能够获得大量可溶性MBP-SUVH6-SRA融和蛋白并顺利表达,SDS-PAGE显示诱导表达的融和蛋白相对分子质量为66.0 kDa左右,与预测的结果相吻合。[结论]在MBP与目的蛋白之间引入了PPE酶切位点,可使MBP和SUVH6蛋白分离,并在使用MBP亲和层析和PPE酶切后,获得了纯度较高的SUVH6蛋白,表明成功构建了SUVH6-SRA-MBP融和蛋白原核表达系统。     

吉林省农田生态环境问题及其对粮食生产的影响

详细叙述了吉林省农田自然环境、面源污染和耕地土壤退化现状,产地环境变化对粮食产量的影响。回顾了主要气象灾害、面源污染及耕地质量退化形成的原因,分析了30年来,粮食产量波动规律及自然灾害对农业生产造成的经济损失。以此为基础,提出了解决吉林省粮食生产可持续的关键技术措施,认为科学施肥,提高利用率,增加土壤有机质,提高耕地生产力是解决粮食可持续的关键技术环节。粮食可持续关键技术的有效实施,可以促进吉林省农田生态环境的改善,增加粮食品质,保障粮食生产可持续发展。     

干旱胁迫下马铃薯幼苗DNA甲基化研究

马铃薯（Solanum tuberosumL）是我国重要的粮食作物,性喜阴湿冷凉的环境,干旱严重影响着马铃薯的品质产量的稳定。试验采用PEG-6000模拟干旱胁迫处理3个品种的马铃薯幼苗,并对其基因组DNA进行甲基化敏感扩增多态性（Methvlation-sensitiveamplifiedpolymorphism,MSAP）分析,在20％的PEG胁迫下,‘大西洋’的基因组DNA甲基化程度随着时间的增长而有所增大。‘中薯3号’在20％的PEG胁迫下,随着时间的增长,甲基化基本趋势是减弱的。‘中薯5号’和‘中薯3号’情况类似,其甲基化趋势基本上也是随着时间增长而降低的。将特异带回收测序和B1ast比对,结果表明其中几条带跟与萜类化合物合成等功能基因具有一定的同源性。     

b-Boule基因5′调控序列的克隆与睾丸组织DMR甲基化分析

【目的】研究b-Boule基因5′调控序列的序列特征,以及牦牛、黄牛与犏牛睾丸组织b-Boule基因DMR甲基化状态的差异,为揭示b-Boule基因的表达调控和犏牛雄性不育的表观遗传机制提供依据。【方法】采用PCR扩增和克隆测序技术获得牦牛b-Boule基因5′调控序列,利用生物信息学方法分析b-Boule基因5′调控序列的序列特征,采用亚硫酸氢钠测序法检测牦牛、黄牛与犏牛睾丸组织中b-Boule基因DMR的甲基化状态。【结果】b-Boule基因5′调控序列长度为1 352 bp,核心启动子区含有SP1等甲基化敏感位点,5′端存在一个CpG岛。犏牛b-Boule基因DMR的甲基化水平(17.78%)高于牦牛(7.50%)和黄牛(6.94%)(P<0.01),特别是CpG位点33—35的甲基化水平差异更明显。【结论】犏牛b-Boule基因DMR的甲基化水平高于牦牛和黄牛,结合前期mRNA表达水平和组织学观察结果,认为DMR甲基化在b-Boule基因的表达调控中发挥关键作用,犏牛b-Boule基因可能是通过DMR区的高甲基化抑制其mRNA表达来阻滞精子发生减数分裂过程。     

利用PBR322质粒监控MSAP甲基化检测过程

[目的]监控MSAP甲基化检测过程,以控制MSAP每一反应步骤。[方法]利用PBR322质粒作为阳性对照,全程监控MSAP分析中酶切、连接、预扩与选扩体系。[结果]PBR322质粒作为阳性对照电泳时条带有限,可以根据条带有无和位置对MSAP甲基化检测过程进行全程监控,有助于发现问题的具有所在。[结论]该研究可以为MSAP技术提供可靠保障。     

NaCl胁迫下碱蓬基因组MSAP分析

采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术检测NaCl胁迫下碱蓬(Suaeda salsa L.)基因组DNA甲基化的变化,结果显示,碱蓬基因组DNA全甲基化比率与NaCl处理浓度存在一定的剂量效应关系(R=-0.92);利用18种组合的引物,检测不同NaCl浓度处理下碱蓬基因组时共发现147个甲基化位点。     

DNA甲基化与肿瘤相关性的研究进展

DNA甲基化在维持染色体以及基因组的稳定性方面日益显得重要起来,文章主要从甲基化的发生机制、甲基化与肿瘤的关系上进行讨论,综合目前对DNA甲基化研究的现状展开讨论,提出了其研究方向。     

橡胶树MSAP反应体系的建立及其对无性系DNA的甲基化分析

采用改良CTAB法提取橡胶树幼嫩叶片的基因组DNA,通过电泳检测酶切与连接、预扩增和选择性扩增等,建立橡胶树MSAP甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析体系,并利用MSAP技术在基因组水平上对橡胶树幼态优势的形成机理进行研究。结果表明:利用该体系可获得扩增位点多、条带清晰、重复性好的图谱(共扩增出740个条带,404个甲基化位点,平均多态性比例为54.6%),并能有效区分基因组DNA甲基化的状态,为开展橡胶树同一品种不同类型种植材料的表观遗传变异研究奠定了基础。     

Global Analysis of Cytosine Methylation and Proteome Under Cold Treatment in Brassica napus

Cytosine methylation/demethylation plays pivotal roles in regulating gene expression at a genome-wide level. However, limited reports are available to reveal correlating changes of cytosine methylation and proteomic expression in Brassica napus so far. Therefore, in the present study, global cytosine methylation and proteome were analysed in B. napus after cold treatment by methylation-sensitive amplified polymorphism （MSAP） and two-dimensional protein electrophoresis technology （2-DE）. The results showed that the lowered genome-wide DNA methylation status was revealed after cold treatment, and about 0.88% of discrepancy in DNA methylation was detected between the non-flowering and flowering plants after cold treatment. Moreover, the 52 significantly up-regulated proteins emerged in comparison with the 36 down-regulated proteins, as well as the 14 proteins exclusively detected in the flowering plants. Intriguingly the 8 specifically expressed proteins in the non-flowering plants disappeared in the flowering plants with cold treatment. Therefore, these present data proved that the correlating changes of cytosine methylation and proteomic expression were evidenced under cold treatment in B. napus.