表观遗传与花期调控研究进展

 目前,关于高等植物成花机理的研究已经取得突破性进展,对表观遗传的研究也越来越深入,而将两者联系起来调控花期的研究虽然还处于初步探索阶段,但已取得了一定的理论成果。本文总结了常见的表观遗传（DNA 甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、染色质重塑）在不同开花诱导途径中调控花期的研究进展,为通过表观遗传途径调控花期技术研究提供参考。     

特效植物营养素喷施次数对迟菜心产量及表观遗传效应的影响

在迟菜心移栽后用特效植物营养素(SPNE)喷施植株,比较不同喷施次数和对照植株的生物产量、商品产量、种子产量及种子后代幼苗的差异。结果表明,用SPNE喷施2次植株的生物产量、商品产量、种子产量超过用SPNE喷施1次的,用SPNE喷施1次的超过对照(喷施清水);用SPNE喷施2次植株的种子后代幼苗优于用SPNE喷施1次的,用SPNE喷施1次的种子后代幼苗优于未用SPNE处理的对照,表现表观遗传效应。     

克隆猪印迹基因IGF2/H19印迹控制区的甲基化状态

为了探求核移植过程中DNA甲基化重编程是否充分,运用亚硫酸氢盐测序法分别检测新生死亡克隆猪和同期正常猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织中IGF2/H19基因印迹控制区(DMR1、DMR2、DMR3)的甲基化状态。结果发现,DMR1、DMR3在克隆猪和正常猪各组织中的甲基化水平不同,但差异不显著(P＞0.05)。DMR2在克隆猪肺脏组织表现为超甲基化,极显著高于正常猪(P＜0.01),且10个测序克隆中存在2处连续的全甲基化CpG位点(分别为4－9位和12－17位),而在其它组织中甲基化差异不显著(P＞0.05)。说明DMR2在克隆猪肺脏组织可能存在DNA甲基化重编程紊乱,这也可能是导致该克隆猪死亡的因素之一。     

单性花植物性别分化研究进展

性别分化是生物界普遍存在的一个自然现象。单性花由于仅含一种有功能的性器官,通过对其研究有助于解释植物性别分化和性别决定调控机制。植物性别决定方式多样且复杂,既有通过性别决定基因决定性别,又有性染色体,通过阻止性别决定基因重组确保稳定的性别分离;同时表观遗传由于影响基因表达活性,对性别分化也发挥重要作用。此外,植物激素、遗传因子、表观遗传修饰等之间存在相互作用,共同决定单性花性别。本文从单性花分类、雌雄花表型性状差异、遗传基础、表观遗传修饰、激素调控等方面综述单性花性别分化和决定调控机理,并提出未来研究中将面临的挑战和应对策略,为揭示植物性别分化和决定的机理提供有效参考。     

哺乳动物体细胞核移植胚胎发育中表观重编程的研究进展

体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer,SCNT）是一种能将已分化的体细胞重编程为全能胚胎的繁殖生物技术,在良种扩繁、濒危物种保护和治疗性克隆等方面有着广泛的应用前景,但极低的克隆效率、克隆动物胎盘异常、出生后胎儿畸形等严重限制了该技术的实际应用。造成克隆效率低和胚胎发育异常的主要原因是供体核表观遗传重编程错误或不完全。1958年,将非洲爪蟾（Xenopus laevis）幼体肠细胞核移入去核卵母细胞,获得了第1例SCNT动物个体;1986年,通过电融合1个卵裂球与去核卵母细胞成功获得了3只存活的羔羊;1997年,将成年母羊的乳腺上皮细胞与去核卵细胞电融合,获得首个SCNT哺乳动物"多利",开启了克隆时代,目前牛、小鼠、山羊、猪、欧洲盘羊、家兔、家猫、马、大鼠、骡子、狗、雪貂、狼、水牛、红鹿、单峰骆驼、食蟹猴等相继成功克隆,其中最引人瞩目的是2018年食蟹猴的成功克隆。作者通过将SCNT胚胎与受精胚胎的发育进行对比,阐述了SCNT过程中DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印迹、染色体状态等的重编程过程和缺陷,并从表观修饰剂、组蛋白去甲基化酶、抑制Xist表达、补充鱼精蛋白和精子RNA方面探讨单独或联合消除表观遗传重编程障碍对克隆效率的影响。随着低样本量测序技术的发展和完善,人们能够在SCNT胚胎中检测到更详细的全基因组表观遗传修饰图谱,进一步揭示SCNT胚胎表观遗传重编程中的缺陷,为提高克隆效率提供了线索。通过上述内容的阐述,希望为后续开发联合消除多种表观遗传障碍而提高克隆效率的策略和思路。     

家禽训练免疫研究进展

微生物耐药是威胁人类健康、动物保健和食品安全的重大问题。为减少耐药性及动物源食品的药物残留,迫切需要探索预防和治疗疾病的替代机制,其中之一便是激活先天免疫系统对病原体攻击产生强而持久的非特异性免疫应答,这一过程称为训练免疫,即先天免疫记忆。愈来愈多的研究表明,天然免疫细胞甚至组织驻留干细胞对某些感染和疫苗接种具有保护免受再感染的免疫记忆功能,即先天免疫系统也表现出适应性免疫特征。在兽医研究领域,通过改善先天免疫系统提高家禽抗病能力的概念并不新颖,但极少有可用的、有目的的针对训练免疫的应用研究。通过训练免疫途径增强动物免疫力是一个值得关注的崭新领域,将为设计新型广谱疫苗和寻找新的药物靶点开辟新的途径。笔者综述了训练免疫领域的最新进展,阐述了家禽训练免疫调控及未来研究方向。     

特效植物营养素对超级稻产量及表观遗传效应的影响

用特效植物营养素(SPNE)对超级常规稻品种玉香油占进行强化处理和适度处理,后方法比前一种方法增产幅度更高,种子后代的表观遗传效应更强,更节省成本和劳力.     

日本石楠工厂化快繁体系的建立及再生苗遗传稳定性的分子鉴定

 以日本石楠[Photinia glabra (Thunb.) Maxim.]为材料,建立了一套高效的适合工厂化生产的腋芽再生组织培养体系。该体系包括芽诱导培养基（MS＋1.2 mg·L^-1 BAP ＋ 0.2 mg·L^-1NAA）,继代培养基（WPM＋0.75 mg·L^-1BAP＋0.15 mg·L^-1NAA）和生根培养基（1/2MS＋2.5 mg·L^-1IAA＋0.3 mg·L^-1IBA）。在培养出的超过10万株的组培再生苗中,随机选出36株和24株进行AFLP和MSAP检测遗传和DNA甲基化的变化。在检出的615条AFLP条带和392条MSAP条带中,并未发现任何变异,表明建立的腋芽再生培养体系稳定可靠,适合于日本石楠的工厂化生产。     

不同入侵地区黄顶菊DNA表观遗传多样性变化特征

从黄顶菊入侵的四个典型地区——邯郸市永年县(HDY)、沧州市献县(CZX)、衡水市衡水湖(HSH)和天津市静海县(TJJ)采集植物叶片,利用甲基化MSAP技术研究黄顶菊DNA表观遗传和多态性变化特征以及土壤环境因子与黄顶菊整体甲基化水平之间的相关性。结果表明:13对引物共扩增出993条MSAP条带,引物多态性百分比为88.52%。四个地区黄顶菊种群的多态性位点百分比较高,在84.03%~92.31%之间,遗传分化系数(G_(st))为0.07,只有7%的遗传变异存在于不同地区黄顶菊种群间,93%的遗传变异则存在于种群内,基因流(N_m)为3.321(1),表明四个不同入侵地区黄顶菊种群间存在广泛而频繁的基因交流。不同地区黄顶菊种群间遗传分化不显著,但甲基化模式差异显著,推测黄顶菊可能通过改变甲基化水平来维持自身对新环境的适应。MSP与MISP聚类结果表明TJJ与HDY亲缘关系最近,认为可能与两地土壤理化因子和所处地理位置相近有关,但相关性分析后发现黄顶菊甲基化水平与土壤因子之间的相关性并不显著(P0.01),推测地区环境对黄顶菊表观遗传多样性的影响是受多重因素共同作用的结果,而非某个单一因子的作用。     

特效植物营养素在苦瓜种子上的表观遗传效应

分别用特效植物营养素(SPNE)和清水喷施苦瓜常规种植株和杂交制种的父母本植株后进行人工授粉,然后将收获的SPNE处理和清水对照处理的常规种和杂交种F1代种子置于相同条件下进行萌发生长,结果表明:无论是常规种还是杂交F1代.上代用SPNE处理的种子其发芽势、发芽率及萌发后幼苗的株高、株重、茎粗、叶绿素和蛋白质含量等指标均优于清水处理的对照种子,即SPNE处理后能产生表观遗传效应,而上代用SPNE处理后再重复处理的种子,其萌发的幼苗生长表现最好.