病毒侵染对西伯利亚百合DNA甲基化的影响

采用基于AFLP的甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术,用10对引物对侵染百合花叶病毒和丛簇病毒的西伯利亚百合植株和无毒植株进行DNA甲基化水平和模式分析.结果发现,西伯利亚百合无毒植株和病毒侵染植株的平均甲基化水平分别为40.1%和31.5%;平均全甲基化率分别为13.0%和9.7%;半甲基化率分别为27.1%和21.8%.研究表明,百合DNA甲基化多以半甲基化的形式存在;病毒侵染导致百合植株DNA甲基化水平降低,且对整体甲基化水平、全甲基化水平和半甲基化水平均产生了影响;说明病毒侵染百合后植株出现的症状在一定程度上与DNA甲基化存在关联.     

二斑叶螨不同发育时期基因组DNA甲基化的F-MSAP分析

DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制,在真核生物基因表达调控中发挥重要作用。本研究通过荧光标记的甲基化敏感扩增多态性技术(F-MSAP,fluorescence-labeled methylation-sensitive amplified polymorphism)对二斑叶螨Tetranychus urticae Koch 4个龄期(卵、幼螨、若螨、成螨)基因组DNA中CCGG位点的胞嘧啶甲基化水平和模式进行分析。研究结果显示3种甲基化模式:无甲基化(TypeⅠ),半甲基化(TypeⅡ),全甲基化(TypeⅢ)在4个龄期均有出现,扩增的总甲基化位点共有641个,其中半甲基化率(TypeⅡ)均高于全甲基化率(TypeⅢ),各个龄期的平均总甲基化率(TypeⅡ+TypeⅢ)为16.01%,平均半甲基化率为10.24%,平均全甲基化率为5.77%。F-MSAP分析结果表明不同发育时期的二斑叶螨基因组DNA的甲基化水平和模式存在差异。     

高温胁迫对不同热敏型辣椒同工酶及DNA甲基化的影响

分别以耐热型晚熟紫色辣椒‘7036’和热敏型早熟绿色辣椒‘9050’为材料,研究了40℃高温胁迫对其POD同工酶以及DNA甲基化表达的影响。结果显示:(1)在POD同工酶表达方面,未经高温胁迫的辣椒‘7036’比其它处理多出1条带,而同工酶活性在2种辣椒中呈现不同的变化趋势。(2)随着高温胁迫时间延长,辣椒‘7036’DNA无甲基化和全甲基化比率增加,半甲基化和总甲基化比率降低,而辣椒‘9050’只有高温处理7d(T_7)的甲基化水平变化与之类似,但半甲基化和全甲基化比率的绝对值远低于辣椒‘7036’。(3)高温处理7d的DNA甲基化模式中,辣椒‘7036’去甲基化C型条带比率较高,辣椒‘9050’以超甲基化B型条带为主。实验表明,高温胁迫下紫色辣椒‘7036’的POD同工酶活性恢复,半甲基化水平大幅下降和全甲基化水平快速上升以及去甲基化等变化可能与其耐高温胁迫特性相关。     

缺氮胁迫下雨生红球藻虾青素积累过程中的基因组MSAP分析

虾青素具有多种生物学活性,雨生红球藻为天然虾青素的最佳来源,缺氮胁迫会导致雨生红球藻积累虾青素。为了解缺氮条件下雨生红球藻虾青素积累的分子机制,该研究通过对雨生红球藻进行缺氮胁迫,结合MSAP法,研究了雨生红球藻在缺氮胁迫下虾青素积累过程中基因组甲基化水平的变化,结果表明:缺氮胁迫0~72 h期间,雨生红球藻生长速度减慢,而虾青素积累主要发生在缺氮处理12~24 h期间,随后积累速度减慢。同时,对缺氮胁迫0、24、72 h的雨生红球藻基因组DNA进行甲基化敏感扩增多态性分析,共得到了291个甲基化多态性位点,其中发生甲基化变化的位点在0~24 h和24~72 h分别占总位点的29.90%和53.95%。在缺氮胁迫24 h处DNA半甲基化率最大(为12.71%),全甲基化率最低(为26.80%);缺氮胁迫72 h处DNA全甲基化率最高(为28.52%),半甲基化率最低(为1.72%)。这表明DNA甲基化调节方式的改变是虾青素积累过程中的一种重要调控模式。     

生长因子颗粒蛋白前体和肿瘤坏死因子受体基因启动子区改变与阿尔茨 海默病的相关性研究

目的:探讨生长因子颗粒蛋白前体(PGRN)、肿瘤坏死因子受体(TNFR)基因启动子区改变以及全基因组DNA甲基化与阿尔茨海默病的相关性。方法:收集阿尔茨海默病患者血液样本80例以及健康对照血液样本80例,PCR扩增PGRN和TNFR基因启动子区并进行测序,观察两组间的单核苷酸多态性位点是否有差异。同时,用甲基化特异性PCR法检测启动子区DNA甲基化情况以及用ELISA法检测全基因组DNA甲基化水平。结果:在TNFR基因启动子区域发现阿尔茨海默病和对照组之间在多态性位点rs4149570和rs4149569有显著性差异(P0.001和P=0.033)。阿尔茨海默病患者全基因组甲基化水平为(0.79±0.29)%,显著低于对照组的(1.00±0.36)%(P0.001)。结论:TNFR基因多态性位点rs4149570和rs4149569的变异可能与阿尔茨海默病相关,全基因组甲基化水平降低可能与阿尔茨海默病相关。     

镉胁迫下萝卜基因组DNA甲基化敏感扩增多态性分析

应用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析了重金属镉(cd)胁迫处理后萝卜基因组DNA甲基化程度的变化。结果表明,经50、250和500mg/L CdCl_2处理后,MSAP比率分别为37%、43%和51%,均高于对照(34%);全甲基化率(双链C~mCGG)分别为23%、25%和27%,而其对照为22%,表明重金属CdCl_2胁迫后,某些位点发生了重新甲基化。萝卜叶片DNA中总甲基化水平的增加与CdCl_2处理浓度呈显著正相关。甲基化变异可分为重新甲基化、去甲基化、不定类型以及与对照相同的甲基化模式等类型,Cd胁迫处理引起的植株基因组DNA甲基化程度的提高主要是重新甲基化。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)近交家系与其杂交子代DNA甲基化差异分析

2012年4月,利用马氏珠母贝全同胞家系进行家系内与家系间交配组合构建了近交家系(A与D)与杂交家系(B与C)。贝龄2龄时,比较家系生长性状差异,利用甲基化敏感多态性扩增技术(MSAP)检测了4个家系甲基化水平的差异,估计了甲基化比例与生长性状平均值相关性系数。结果表明,家系杂交子代的平均壳长、平均壳高、平均壳宽与平均体重均值大于近交家系,性状优势率为8.5%~24.7%;近交家系与杂交家系的总条带数和甲基化比例均存在显著性差异(p0.05)。近交家系A和D获得的总条带数分别729.0±19.6与717.3±28.2,甲基化水平分别为(10.0±0.9)%与(8.5±0.4)%;杂交家系B和C获得的总条带数分别为703.0±10.7与726.3±18.8,甲基化比例分别为(5.9±0.7)%与(5.7±0.9)%;家系的平均壳长、平均壳高、平均壳宽与平均体重性状与甲基化均存在明显负相关,相关系数分别为-0.849、-0.751、-0.674和-0.652。     

基于生物芯片探讨高脂饮食对动脉粥样硬化小鼠基因组DNA甲基化的影响

目的:采用DNA甲基化芯片技术探讨高脂饮食对Apo E-/-小鼠动脉粥样硬化模型全基因组DNA甲基化的影响。方法:30只雄性Apo E-/-小鼠随机分为正常组与高脂组,每组15只,正常组给予正常饲料喂养,高脂组给予高脂饲料喂养。16周后,测其血脂、血清同型半胱氨酸水平(Hcy)水平、血清DNA甲基化与血清DNA甲基化转移酶(DNMTs)水平;采用DNA甲基化芯片检测两组小鼠主动脉组织全基因组甲基化情况。结果:与正常组相比,高脂组小鼠血清CHOL、TG、LDL-C均显著升高,HDL-C显著下降;血清DNA甲基化水平与血清DNA甲基化转移酶(DNMTs)水平均显著升高。甲基化芯片结果显示:与正常组相比,高脂组主动脉全基因组中共有875个基因甲基化发生改变,差异具有统计学意义(P0.05),其中高甲基化基因数目496,占总数56.69%;低甲基化基因数目379,占总数的43.31%。结论:高脂饲料可升高主动脉基因组甲基化水平,降低基因组的表达,可能是Apo E-/-小鼠容易形成动脉粥样硬化的机制之一。     

马哈利樱桃矮化砧的DNA甲基化水平及模式分析

该研究利用MSAP技术,对25株矮化马哈利樱桃和25株半矮化马哈利樱桃进行甲基化水平和模式分析,以探讨其矮化的表观性状与其基因组甲基化修饰的关系。结果表明:(1)从64对引物中筛选出15对引物,在半矮化组中共扩增4 577个条带,其中半甲基化336个,全甲基化1 274个;在矮化组中共扩增4 444个条带,其中半甲基化349个,全甲基化1 383个;t检验和方差分析表明,矮化组与半矮化组在总甲基化水平和全甲基化水平上差异极显著,在半甲基化水平上差异显著,矮化组甲基化水平高于半矮化组。(2)半矮化组单态性位点23个,多态性位点136个;矮化组单态性位点17个,多态性位点142个,表明矮化组多态性高于半矮化组。(3)多态性类型分析表明,矮化组出现A4类型的频率较半矮化组高,A2类型的频率较半矮化组低,即矮化组中发生超甲基化的位点多于半矮化组,且‘马哈利’基因组甲基化多态性位点主要发生在双链内侧甲基化位点以及超甲基化位点上。研究认为,马哈利樱桃矮化和半矮化的基因组甲基化水平及模式存在差异,马哈利砧木的矮化性状与其基因组甲基化修饰有关。     

仿刺参在海南地区的苗种培育与养成

为了解海南地区进行仿刺参养殖的可行性,在海南琼海进行了仿刺参苗种中间培育、养成和度夏研究。苗种中间培育时,不同规格仿刺参的生长速度均较快,绝对生长率呈逐渐增加趋势,规格越大绝对生长率越高,但是苗种规格越大个体增重率越小,最小增重率为(317.88±73.2)%;苗种规格越大成活率越高,成活率变动范围为(39.3±4.8)%~(53.7±8.7)%。经过105 d养成后,投喂天然饵料的仿刺参大约是投喂人工饵料刺参的3倍体重,而投喂两种饵料的仿刺参成活率约为60%、彼此间没有显著差异;投喂人工饵料仿刺参的绝对生长率基本恒定,而投喂天然饵料的仿刺参绝对生长率呈现迅速增加的趋势,而且后者至少是前者的2.32倍。度夏结束时仿刺参平均体重均显著下降,至少减少了56.23%;仿刺参度夏时成活率最高仅为(46.4±3.4)%,而且仿刺参室内度夏的成活率明显高于室外度夏仿刺参,大规格仿刺参的成活率略高于小规格仿刺参。因此,在海南地区适宜的季节可以进行南北接力养殖仿刺参。     

不同倍性西瓜基因组DNA甲基化水平与模式的MSAP分析

DNA甲基化是表观遗传修饰的主要方式之一,在基因表达调控中发挥重要作用。本研究以不同倍性（2x、3x、4x）西瓜为试材,采用基于DNA甲基化敏感酶的扩增多态性分析（Methylation-Sensitive Ampliftcation Polymorphism,MSAP）方法,在全基因组水平上探究西瓜同源多倍化过程中DNA序列中CCGG位点的甲基化水平及模式变化特征。研究中选用23对选扩引物,共检测到1883个基因位点。二倍体、三倍体、四倍体中检测到的位点数分别为647、655和581;其中发生甲基化的位点数分别为181、150和159。相应的扩增总甲基化率分别为28．0％、22．9％和27．4％：全甲基化位点数分别为121、80和82,相应的全甲基化率分别为18．7％、12．2％和14．1％。进一步对不同倍性西瓜DNA甲基化模式的变化特征进行分析,结果显示：四倍体西瓜与二倍体西瓜相比有超过半数的位点（54．4％）DNA甲基化模式发生了变化,其与三倍体西瓜相比也有近一半的位点（45．4％）DNA甲基化模式发生了变化,并且变化趋势都以四倍体西瓜甲基化程度升高为主：而三倍体西瓜与二倍体西瓜相比．虽然也有41．6％的位点DNA甲基化模式发生了改变,但变化趋势以三倍体西瓜甲基化程度降低略占优势：与之相似,三倍体西瓜与四倍体相比较。甲基化的变化趋势也是以三倍体西瓜甲基化程度降低为主。以上结果表明：不同倍性西瓜中DNA甲基化事件虽均有发生．但不论是从总甲基化率还是全甲基化率来看,DNA甲基化水平与倍性高低关系不大．三倍体西瓜表现出较为显著的低甲基化水平特征。DNA甲基化模式的分析也表明。与二倍体及四倍体西瓜相比．三倍体西瓜DNA甲基化模式的调整主要以去甲基化为主。显示出三倍体西瓜基因组独特的DNA甲基化特征。本研究为进一步从表观遗传学的角度探讨西瓜的三倍体优?     

Quantitative methylation-sensitive arbitrarily primed PCR method to determine differential genomic DNA methylation in Down Syndrome

Relative levels of DNA hypermethylation were quantified in DS individuals using a new method based on a combination of methylation-sensitive arbitrarily primed polymerase chain reaction (MS-AP-PCR) and quantification of DNA fragments with the Agilent 2100 bioanalyzer. Four of the DS individuals had low plasma total homocysteine (tHcy) level (4.3 +/- 0.3 micromol/l) and 4 other had high-tHcy level (14.1 +/- 0.9 micromol/l). Eight healthy control individuals were matched to the DS cases for age, sex, and tHcy levels. We have identified and quantified six hypermethylated fragments. Their sizes ranged from 230-bp to 700-bp. In cases and controls, low-tHcy did not affect methylation level of identified fragments, mean methylation values were 68.0 +/- 39.7% and 52.1 +/- 40.3%, respectively. DNA methylation in DS individuals did not change significantly (59.7+/-34.5%) in response to high-tHcy level in contrast to controls (23.4 +/- 17.7%, P = 0.02). Further, the quantitative MS-AP-PCR using this microfludic system is a useful method for determining differential genomic DNA methylation.     

饲料蛋白质水平对洛氏鱥生长、非特异性免疫及蛋白质合成的影响

为了研究饲料蛋白质水平对洛氏鱥(Rhynchocypris lagowskii Dybowski)生长、非特异性免疫及蛋白质合成的影响, 以洛氏鱥幼鱼[(6.98±0.01) g/尾]为研究对象, 以鱼粉、棉粕、豆粕及菜粕为蛋白源, 配制成蛋白质水平为24.98%、30. 02%、34.99%、40.01%和44.98%的5种等能、等脂肪的配合饲料, 进行为期8周的饲养试验。结果表明, 在试验条件下, 随着饲料蛋白质水平的升高, 洛氏鱥的终末体质量、特定生长率、增重率均呈先升高后降低的趋势, 其中34.99%和40.01%组洛氏鱥的终末体质量、特定生长率及增重率显著高于24.98%组(P<0.05); 随着饲料蛋白质水平的升高, 洛氏鱥饲料效率和蛋白质效率呈先升高后降低的趋势, 其中40.01%组洛氏鱥饲料效率和蛋白质效率显著高于24.98%组(P<0.05), 但与30.01%、34.99%和40.01%组差异不显著(P>0.05)。通过折线回归分析得出, 饲料蛋白质水平为35.89%时, 洛氏鱥的特定生长率最高; 饲料蛋白质水平为36.11%时, 洛氏鱥饲料效率最高。洛氏鱥肌肉中粗蛋白质含量随饲料蛋白质水平的升高呈先上升后下降趋势, 其中, 40.01%组洛氏鱥肌肉中粗蛋白质含量显著高于24.98%、30.02%、34.99%和44.98%组(P<0.05); 而洛氏鱥肌肉中粗脂肪含量随饲料蛋白质水平的升高呈先下降后上升趋势, 其中, 40.01%组显著低于24.98%、30.02%和34.99%组(P<0.05), 但与44.98%组差异不显著(P>0.05)。洛氏鱥肝胰脏的碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)和溶菌酶(LZM)活性随饲料蛋白质水平的升高呈先上升后下降的趋势, 其中40.01%组洛氏鱥AKP、ACP、SOD和LZM活性显著高于24.98%、30.02%、34.99%和44.98%组(P<0.05); 洛氏鱥白肌中RNA含量和RNA/DNA比值随饲料蛋白质水平的升高呈先升高后降低的趋势, 其中40.01%组洛氏鱥白肌中RNA含量和RNA/DNA显著高于24.98%、30.02%、34.99%和44.98% (P<0.05)。通过折线模型回归分析可知饲料蛋白质水平为36.10%时, 洛氏鱥白肌中RNA含量最高; 饲料蛋白质水平为35.91%时, 洛氏鱥白肌中RNA/DNA比率最高。在洛氏鱥配合饲料中, 最适宜蛋白质需求水平为34.99%—40.01%。     

长江靖江段沿岸日本鳗鲡丰度的时间格局及生物学研究

于2002—2017年在长江靖江段沿岸对日本鳗鲡资源量进行长期调查, 对其丰度的时间格局特征及环境影响因素等进行了分析。结果显示, 在近16年519次调查中, 采集到日本鳗鲡137尾, 平均年龄(1.8±1.0)龄, 平均全长和体质量分别为(31.1±9.8) cm和(57.64±91.94) g, 89.1%的个体未性成熟, 94.9%的个体处于黄鳗期。全长与体质量关系式为: W=0.0002415×L3.483 (r2=0.9537, n=137)。日本鳗鲡在靖江段渔获物中的数量百分比与重量百分比分别仅为0.08%和0.69%, 且丰度和出现率在年间均呈波动式递减趋势。同时发现靖江段日本鳗鲡丰度年际波动与长江口鳗苗群体补充无关, 其出现率受水温及水质因子氨氮和浑浊度的影响。     

亚东鲑幼鱼饲料蛋白和脂肪适宜水平的研究

为考察饲料蛋白和脂肪水平对亚东鲑(Salmo trutta)幼鱼生长性能、体组成、肝脏生化指标和肠道酶活性的影响, 实验采用3×2双因子设计, 蛋白水平为42%、46%和50%(P42、P46、P50), 脂肪水平为12%和16%(L12、L16), 共6组饲料, 饲养平均体重(2.80±0.10) g的亚东鲑幼鱼56d。结果表明, P46L12组增重率最高(110.34%), 饲料系数最低(1.3), 而P50L16组的增重率最低; 各组在脏体比之间无显著差异(P>0.05); 肝体比随着蛋白和脂肪水平的增加呈现降低的趋势; 蛋白沉积率和脂肪沉积率随着饲料蛋白的升高先上升后下降。饲料脂肪水平对肠蛋白酶, 胃蛋白酶和胃淀粉酶活性均有显著影响(P<0.05), 饲料蛋白水平仅对胃蛋白酶活性有显著影响(P<0.05); P46L12组的肠道蛋白酶, 胃蛋白酶活性显著高于其他各组(P<0.05), 胃、肠淀粉酶活性在各组中也最高。在同一脂肪水平下, 肝脏谷丙转氨酶活性和总胆固醇和甘油三酯含量随着饲料粗蛋白水平的增加呈现先上升后下降的趋势。上述结果表明, 亚东鲑幼鱼饲料中粗蛋白和粗脂肪的适宜水平分别为46%和12%。     

White blood cell global methylation and IL-6 promoter methylation in association with diet and lifestyle risk factors in a cancer-free population

Altered levels of global DNA methylation and gene silencing through methylation of promoter regions can impact cancer risk, but little is known about their environmental determinants. We examined the association between lifestyle factors and levels of global genomic methylation and IL-6 promoter methylation in white blood cell DNA of 165 cancer-free subjects, 18–78 years old, enrolled in the COMIR (Commuting Mode and Inflammatory Response) study, New York, 2009–2010. Besides self-administrated questionnaires on diet and physical activity, we measured weight and height, white blood cell (WBC) counts, plasma levels of high sensitivity C-reactive protein (hs-CRP), and genomic (LINE-1) and gene-specific methylation (IL-6) by pyrosequencing in peripheral blood WBC. Mean levels of LINE-1 and IL-6 promoter methylation were 78.2% and 57.1%, respectively. In multivariate linear regression models adjusting for age, gender, race/ethnicity, body mass index, diet, physical activity, WBC counts and CRP, only dietary folate intake from fortified foods was positively associated with LINE-1 methylation. Levels of IL-6 promoter methylation were not significantly correlated with age, gender, race/ethnicity, body mass index, physical activity or diet, including overall dietary patterns and individual food groups and nutrients. There were no apparent associations between levels of methylation and inflammation markers such as WBC counts and hs-CRP. Overall, among several lifestyle factors examined in association with DNA methylation, only dietary folate intake from fortification was associated with LINE-1 methylation. The long-term consequence of folate fortification on DNA methylation needs to be further evaluated in longitudinal settings.     

White blood cell global methylation and IL-6 promoter methylation in association with diet and lifestyle risk factors in a cancer-free population

Altered levels of global DNA methylation and gene silencing through methylation of promoter regions can impact cancer risk, but little is known about their environmental determinants. We examined the association between lifestyle factors and levels of global genomic methylation and IL-6 promoter methylation in white blood cell DNA of 165 cancer-free subjects, 18–78 years old, enrolled in the COMIR (Commuting Mode and Inflammatory Response) study, New York, 2009–2010. Besides self-administrated questionnaires on diet and physical activity, we measured weight and height, white blood cell (WBC) counts, plasma levels of high sensitivity C-reactive protein (hs-CRP), and genomic (LINE-1) and gene-specific methylation (IL-6) by pyrosequencing in peripheral blood WBC. Mean levels of LINE-1 and IL-6 promoter methylation were 78.2% and 57.1%, respectively. In multivariate linear regression models adjusting for age, gender, race/ethnicity, body mass index, diet, physical activity, WBC counts and CRP, only dietary folate intake from fortified foods was positively associated with LINE-1 methylation. Levels of IL-6 promoter methylation were not significantly correlated with age, gender, race/ethnicity, body mass index, physical activity or diet, including overall dietary patterns and individual food groups and nutrients. There were no apparent associations between levels of methylation and inflammation markers such as WBC counts and hs-CRP. Overall, among several lifestyle factors examined in association with DNA methylation, only dietary folate intake from fortification was associated with LINE-1 methylation. The long-term consequence of folate fortification on DNA methylation needs to be further evaluated in longitudinal settings.