不同地理群体三疣梭子蟹mtDNA本底甲基化水平分析

利用重亚硫酸盐测序法,对适于三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)线粒体基因组甲基化分析的BSP(Bisulfite sequencing PCR)引物进行了筛选,在设计的21对引物中,获得了12对BSP引物。利用这12对引物分析了三疣梭子蟹海州湾群体(江苏连云港)和莱州湾群体(山东东营)线粒体基因组本底甲基化水平,结果表明:海州湾群体不存在甲基化现象,莱州湾群体发现了2个个体在ND2基因(NADH脱氢酶亚基2)位点存在甲基化现象;在存在甲基化的个体中,甲基化类型主要为CHG和CHH类型,还有少量Cp G类型。该研究结果说明,莱州湾群体和海州湾群体线粒体基因组本底水平上的甲基化特征存在一定差异,相关研究值得进一步深入探讨。     

野生和“黄海1号”中国明对虾不同组织基因组DNA的MSAP分析

为了从表观遗传学角度讨论中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)野生群体和人工选育新品种“黄海1号”不同组织间甲基化水平和多态性差异,应用甲基化敏感扩增多态性(mehylation sensitive amplified polymorphism, MSAP)分别对野生群体组中国明对虾和“黄海1号”肌肉、鳃、血液3种组织样品基因组DNA的CCGG甲基化水平进行对比分析,试图从表观遗传学角度探讨影响中国明对虾生长性状的分子机制.采用30对引物进行选择性扩增,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(Polyacrylamide Gel Electrophoresis, PAGE)带型结果显示,野生群体组中国明对虾肌肉、鳃和血液的甲基化比例分别为23.1%,22.3%和19.7%;而“黄海1号”肌肉、鳃和血液的甲基化比例分别为21.4%、19.6%和18.9%.野生群体组中国明对虾和“黄海1号”同一组织间的甲基化水平和甲基化多态性水平不同,肌肉、鳃和血液不同组织间的甲基化水平和甲基化多态性水平亦不同.DNA 甲基化多态性带型分析显示,鳃组织的甲基化水平和多态性水平在野生群体组中国明对虾和“黄海1号”间变化趋势最大,肌肉最稳定.本研究旨为甲基化修饰与中国明对虾生长性状间的相关性研究提供依据.     

刺参响应灿烂弧菌侵染的基因组DNA甲基化水平和转录组差异及其关联分析

为探讨病原菌胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)基因组DNA甲基化水平和转录组表达的差异,本研究采用人工攻毒侵染胁迫,获得刺参化皮体壁组织,并以未攻毒组的健康体壁组织为对照,对刺参2种体壁组织进行全基因组甲基化测序(WGBS)和转录组高通量测序,解析刺参体壁基因组DNA甲基化差异,筛选响应病原胁迫的差异甲基化区域和差异表达基因。同时,通过基因组甲基化和转录组联合分析,筛选负相关关联基因,为解析刺参响应灿烂弧菌(Vibrio splendidus)侵染的分子机理提供基础数据。结果显示,刺参对照组和侵染组基因组总甲基化水平分别为(3.59±0.04)%和(3.87±0.27)%,侵染组甲基化水平显著升高;在发生甲基化的位点中,攻毒组和对照组的mCpG占比分别为83.06%和81.91%,mCpG为最主要的甲基化形式。本研究共筛选出差异甲基化区域(DMRs) 626 677个,注释到23 706个功能基因。转录组测序共检测到29 290个基因,筛选到差异表达基因496个,其中,上调基因214个,下调基因282个。在基因组甲基化与转录组的关联分析中,筛选到180个负相关关联基因,其中,差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因为60个。对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析,筛选到相关通路和LRR、hsp20和CARD等关键基因。本研究将为解析刺参抗病的表观遗传调控机制提供数据,也为刺参抗病性状选育提供科学参考。     

改性木质素增强木塑复合材料及其性能

以碱木质素为研究对象,通过对其进行羟甲基化改性,再将改性后的碱木质素、桉木粉、高密度聚乙烯以及助剂,通过熔融混炼、挤出造粒、热压成型的方法制备木塑复合材料(WPC)。利用红外光谱研究了木质素改性前后化学基团的变化,并对改性木质素制备的木塑复合材料力学性能、吸水性能、动态热机械性能进行测定分析。结果表明:羟甲基化改性能够使羟甲基接入到苯环酚羟基的邻位或对位上,改性木质素制备的木塑复合材料试件的静曲强度、拉伸强度、冲击强度都得到了明显的提高,最高静曲强度提高了37.68%,拉伸强度提高了51.50%,冲击强度提高了40.04%。热分析表明含木质素的木塑复合材料体系各组分之间具有较好的相容性,能够形成均一的体系。通过断面微观形貌的观察可知,改性木质素制备的木塑复合材料断面更为密实均匀。腐朽试验证明,改性木质素制备的木塑复合材料体现出了更好的耐腐性。综合考虑多项指标,在反应温度为90℃、木质素与甲醛质量比为3∶1和6∶1的改性条件下,改性木质素制备的木塑复合材料性能较佳。     

辣椒DNA甲基化修饰酶基因的鉴定与表达特征分析

DNA甲基化与去甲基化是表观遗传修饰中一种保守的分子机制,参与植物生长发育、次生代谢和逆境胁迫响应等多种生物过程,受DNA甲基化修饰酶基因的调控.为了解DNA甲基化修饰酶基因在辣椒基因组中的特征,利用生物信息学手段鉴定出14个辣椒DNA甲基转移酶和去甲基化酶基因,并对其进行系统分析.结果表明:辣椒基因组中含10个DNA...     

EGCG甲基化衍生物酶促合成的反应条件研究

以EGCG-O-甲基转移酶催化EGCG生成EGCG3′′Me、EGCG4′′Me和EGCG3′Me等3种主要的EGCG甲基化衍生物的生成量为主要指标,考察了EGCG甲基化衍生物酶促合成的反应条件。结果表明,EGCG甲基化衍生物的酶促合成最佳反应条件为：温度35℃,pH7.5,DTT和Mg²⁺的浓度为2mmol/L;在该反应条件下,反应体系中EGCG3′′Me、EGCG4′′Me以及EGCG3′Me的生成量分别可达到386.39μg/mL、23.40μg/mL和107.01μg/mL。     

巴西橡胶树HbDRM的克隆与表达分析

运用PCR和RACE技术从巴西橡胶树中克隆出了一个域重排甲基转移酶(Domains rearranged methyltransferase,DRM)基因(HbDRM)。HbDRM全长为2 245 bp,含有1 917 bp的阅读框,145 bp的5′-UTR和176 bp 3′-UTR,编码638个氨基酸,分子量为71.39 ku,等电点为4.90。HbDRM的氨基酸序列与可可、葡萄、黄瓜、鹰嘴豆、番茄、拟南芥DRM家族成员的同源性分别为77%、74%、72%、67%、64%和52%。定量RT-PCR分析表明HbDRM在巴西橡胶树的根、树皮、叶、花、胶乳、胚和愈伤组织中均有表达,其中在花和愈伤组织中表达量较高,在胶乳中表达量最低,此外HbDRM在橡胶树自根幼态无性系的胶乳中表达比其供体胶乳中的表达低。HbDRM的克隆和表达分析为下一步研究HbDRM在巴西橡胶树自根幼态无性系高产中的作用打下基础。     

人工老化玉米种子活力指标、生理指标与基因组DNA甲基化变异的研究

以玉米单交种郑单958和先玉335为试验材料,采用老化箱加速种子老化。随着种子老化时间的延长,郑单958和先玉335种子的发芽率、发芽指数、活力指数逐渐降低,老化至8 d,种子活力指标降至极低的水平。过氧化物酶、过氧化氢酶活力逐渐降低,电导率、丙二醛含量逐渐升高。MSAP分子标记扩增出2 750条有效峰值,随老化时间的延长,郑单958的CG甲基化水平呈现出逐渐降低的趋势,先玉335的CG甲基化水平逐渐升高。基因组DNA的CHG与CHG+CG甲基化水平变化不规律,郑单958基因组DNA的CHG和CG+CHG甲基化均高于对照,先玉335基因组DNA的CHG甲基化均低于对照。郑单958和先玉335的DNA发生甲基化模式变异,郑单958 DNA的CG去甲基化模式变异高于超甲基化,先玉335DNA的CG去甲基化模式变异低于超甲基化。相关性分析表明,种子的活力指标、生理指标与基因组DNA的CG甲基化相关系数较高。     

栉孔扇贝、虾夷扇贝及其杂交子代的MSAP分析

运用甲基化敏感扩增多态性(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术对栉孔扇贝(♀)、虾夷扇贝(♂)及其杂交子一代、子二代基因组DNA胞嘧啶甲基化水平进行了研究,并分析了DNA甲基化与各性状的相关性及其与杂种优势的关系。结果表明,(1)DNA甲基化率与壳宽、总重等表型值呈正相关的关系,而与壳长、壳高、软体重和闭壳肌重4个性状表型值呈负相关的关系,其中闭壳肌重与甲基化率的相关性达到极显著水平(P<0.01);(2)虾夷扇贝、栉孔扇贝、F1代、F2代的总甲基化率分别为32.79%、24.13%、19.98%、20.18%,杂交种F1代的甲基化水平低于双亲,是两种扇贝杂交的结果;F1代的甲基化模式经过了重新调整,其变化相对其亲本主要有4种类型:甲基化水平相同、去甲基化、超甲基化、次甲基化,且去甲基化位点多于超甲基化位点。结果证实杂种优势的产生与杂交种F1代基因组DNA甲基化模式的改变和重新调整有关,丰富了杂种优势机理研究内容。     

低温对罗非鱼基因组DNA甲基化的影响

以经过连续多代抗寒选育获得的尼罗罗非鱼耐寒品系为实验材料,采用DNA甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)分析方法从全基因组水平上探讨了低温适应对罗非鱼DNA序列中CCGG位点的甲基化水平的影响。结果显示,选用的18对选择性扩增引物共检测到849个位点。耐寒品系检测到的位点数为411个,对照组为438个,其中发生甲基化的位点数分别为72和104个,总甲基化率分别为17.52%和23.74%;全甲基化位点分别为37个和65个,全甲基化率分别为9.00%和14.84%;半甲基化位点分别为35个和39个,半甲基化率分别为8.52%和8.90%。结果分析表明,尼罗罗非鱼耐寒品系的总甲基化水平、全甲基化水平和半甲基化水平较对照组均有一定程度的下降。与对照组相比,尼罗罗非鱼耐寒品系基因组DNA甲基化总体水平下降了6.22%,其中以全甲基化位点变异为主,其下降幅度比例明显,为5.84%。由此可见,经过连续多代的低温胁迫可导致尼罗罗非鱼DNA甲基化水平发生改变,发生了去甲基化反应,表现为基因组甲基化程度降低的特征,说明了DNA甲基化与罗非鱼抗寒性反应密切相关。