DNA甲基化对早期胚胎发育的影响

综合分析了DNA甲基化的表观遗传特征,结合DNA甲基化在不同物种、不同发育阶段胚胎中的调控模式,以期从早期胚胎死亡角度揭示DNA甲基化作用对胚胎早期发育基因的表达调控作用,进而阐明胚胎发育过程中的表观遗传调控机制。     

植物远缘杂交和多倍体化中的表观遗传变异

植物不同种间乃至属间的天然远缘杂交是经常发生的事件，是新种形成的重要方式，也是人工培育作物新品种的有效手段。但关于杂交导致新种形成的过程和机制一直不清楚。近年来的研究表明，植物发生远缘杂交以及此后的多倍体化过程可以产生大量的、不能用经典遗传规律解释的可遗传变异，其中大部分变异是表观遗传变异（epigenetic variation）。已经发现的杂交及多倍体化诱导产生的表观遗传变异主要是编码基因和转座子DNA甲基化水平和模式的改变，但可以推测与之相关的组蛋白修饰和染色质结构也可能发生变化。目前对此类表观遗传变异的分子机理尚缺乏研究，进一步对植物远缘杂交和多倍体化诱导产生后的表观遗传变异的深入研究将有助于理解这类变异的进化意义及其在作物改良中的更有效的利用。     

特效植物营养素对水稻父母本产量及表观遗传效应的影响

以常规稻品种粳泰占为试材,采用经特效植物营养素(SPNE)不同处理的父母本进行交配,种子收获后开展系列试验,比较了种子后代的发芽率、发芽势及萌发后幼苗单株重和叶绿素、蛋白质含量,同时比较了不同处理种子后代在同等肥力田块种植的产量性状.结果表明:上代父母本同时用SPNE处理的种子后代表现最好,其次是父本用SPNE处理而母本用清水处理,再次是母本用SPNE处理而父本用清水处理,且经SPNE处理的种子后代表现均优于父母本用清水处理,不同处理间的表观遗传存在差异.     

畜禽表观遗传学主要研究领域及研究进展

表观遗传学（epigenetics）是指DNA序列未发生变化,而基因表达却发生了可遗传的变化。近年来,表观遗传学在家养动物研究领域发展极为迅速,主要畜种涉及鸡、猪、牛、羊等,并形成一门新兴学科--畜禽表观遗传学（livestock epigenetics）。畜禽表观遗传学主要针对各种表观遗传修饰,包括DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA等,研究家养动物的生长发育、疾病抗性、繁殖、经济等性状的表达调控基础。作者综述和分析了畜禽表观遗传学的主要研究领域及现状,进一步对其发展趋势进行了展望,有助于全面了解畜禽复杂性状形成的分子基础,这也极大开拓了研究和改善畜禽各类经济性状的思路与策略。     

表观遗传变异与作物遗传改良

植物天然群体中存在大量遗传变异,这些变异是随机突变和自然选择的结果,也是物种赖以生存和进化的原料.此外,不同植物种间乃至属间的天然远缘杂交是经常发生的事件,也是新种形成的重要方式,而远缘杂交为高度分歧的物种之间的基因交流提供了机会,因此也是产生新的遗传变异的重要途径.近年来的大量研究表明,植物天然群体中还存在一类不基于DNA序列差异的变异,被称为表观遗传变异(epigeneticvariation).植物发生远缘杂交以及此后的多倍体化过程可以产生大量的表观遗传变异,其遗传行为不能用经典遗传规律解释.表观遗传变异的另外一个重要来源是环境中的各种生物和非生物胁迫.研究较深入的表观遗传变异主要是编码基因和转座子DNA甲基化水平和模式的改变,但可以推测与之相关的组蛋白修饰和染色质结构也可能发生变化.目前对此类表观遗传变异的分子机理尚缺乏深入研究,但不难想像可能与各类non-coding RNA有关.这些表观遗传变异的后果是基因表达的大规模改变并由此产生新表型.作物远缘杂交育种实践表明,这些不能用经典遗传学理论解释的变异中蕴含许多在育种上有重要价值的变异并可能与杂种优势密切相关,对它们的产生机理和遗传规律的深入解析将有助于其在作物改良中的有效利用.     

猪精液保存及精子代谢与表观遗传调控研究进展

猪精液保存在科学理论研究和经济生产实际中都具有重要的意义。文章就国内外有关猪精液保存、精子代谢、精子冷冻过程中的表观遗传调控等研究进展进行了综述,并对猪精液保存的前沿发展与研究方向进行了展望,以期为进一步提高猪精液保存的品质,发挥良种优势提供理论依据。     

绿色棉纤维发育过程中DNA表观遗传变化的甲基化敏感扩增多态性分析

【目的】分析绿色棉纤维发育过程中DNA甲基化状态差异。【方法】利用2组限制性内切酶Eco RⅠ/HpaⅡ和Eco RⅠ/MspⅠ对绿絮棉1号纤维基因组甲基化位点进行识别和切割,并采用甲基化敏感扩增多态性引物对切割产物进行扩增,分析基因组内5'-CCGG-3'位点的甲基化状态;同时对扩增的差异片段进行测序,分析其生物学功能。【结果】66对甲基化敏感扩增多态性引物共扩增出4112个条带;平均每个样品共扩增出822.4个带型,平均每对引物扩增出12.46个片段。随着绿色棉纤维的发育,甲基化条带总数、甲基化条带比率、全甲基化条带百分比均逐渐升高;其中,开花后10、15、20和25 d时甲基化条带总数分别比开花后5 d时增加11.45%,13.86%,20.10%和33.13%。与开花后5 d相比,开花后10、15、20和25 d时纤维DNA发生甲基化变化位点的比例分别为3.15%,3.43%,3.65%和2.52%;而去甲基化位点的比例分别为12.87%,14.72%,13.31%和48.81%。通过测序和Blast分析表明,17个片段与已知的功能基因同源性较高,包括棉花线粒体基因组、丝氨酸蛋白酶基因和酯酶基因,且这些基因均在开花后25 d发生去甲基化。【结论】绿色棉纤维发育过程中DNA发生了甲基化与去甲基化现象。     

CRISPR/dCas9技术在基因表达调控中的研究进展

CRISPR/dCas9是在CRISPR/Cas9基因编辑系统的基础上改造升级建立起的一种用于调控基因组转录与表观遗传修饰的系统,它不仅继承了CRISPR/Cas9系统的精准性,同时还展现出了良好的作用效果。在该系统中dCas9蛋白保留了Cas9蛋白结合DNA的能力而切割功能不复存在。将dCas9蛋白与不同的激活、抑制效应子域和表观遗传调控酶偶联,可以对基因表达与表观遗传修饰进行精确调控。组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化、DNA甲基化等表观遗传修饰过程是基因表达的基础,对整个生命过程作出了巨大的贡献,同时表观遗传与多种疾病和癌症都存在因果关系,因此以CRISPR/dCas9系统为框架的不同表观遗传修饰系统在人类疾病治疗和癌症研究领域具有重要的研究价值。笔者简要介绍了CRISPR/Cas9系统的发现过程以及作用原理,主要总结了以CRISPR/dCas9系统为框架的不同调控系统在基因表达调控和表观遗传调控中的应用以及优化过程,以期为从事相关领域的科研工作者提供一些参考。     

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%。