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。     

中华菊头蝠不同组织基因组DNA甲基化分析

DNA甲基化在动物组织发育和分化等生物过程中发挥至关重要的作用。本研究采用荧光标记甲基化敏感扩增多态性(fluorescence-labeled methylation sensitive amplified polymorphism, F-MSAP)技术分析了中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)脑、心、肾、肝、肌肉、棕脂和白脂等7种组织的基因组DNA甲基化模式和水平,及其组织差异性。结果表明,中华菊头蝠具有较高的总甲基化水平(平均58.5%),且组织间具有差异显著性(p = 0.002);全甲基化为主要甲基化模式(平均36.8%),半甲基化也占据比较高的比例(平均21.7%),表明这两种甲基化模式在组织分化中可能均起到重要作用。相对于心、肌肉、棕脂和白脂等4个组织,脑、肾和肝与之具有较显著的表观遗传差异(p 0.001),其潜在功能有待进一步深入研究。本研究为进一步深入研究翼手目动物组织发育和分化、冬眠、免疫和环境适应性的内在表观遗传机制提供了基础数据。     

中华菊头蝠不同组织基因组DNA甲基化分析

DNA甲基化在动物组织发育和分化等生物过程中发挥至关重要的作用.本研究采用荧光标记甲基化敏感扩增多态性(fluorescence-labeled methylation sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)技术分析了中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)脑、心、肾、肝、肌肉、棕脂和白脂7种组织的基因组DNA甲基化模式和水平,及其组织差异性.结果表明,中华菊头蝠具有较高的总甲基化水平(平均58.5％),且组织间具有差异显著性(P=0.002);全甲基化为主要甲基化模式(平均36.8％),半甲基化也占据比较高的比例(平均21.7％),表明这两种甲基化模式在组织分化中可能均起到重要作用.相对于心、肌肉、棕脂和白脂4个组织,脑、肾和肝与之具有较显著的表观遗传差异(P＜0.001),其潜在功能有待进一步深入研究.本研究为进一步深入研究翼手目动物组织发育和分化、冬眠、免疫和环境适应性的内在表观遗传机制提供了基础数据.     

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.     

华南植物园锥栗F-MSAP采样策略及遗传多样性分析

基因组甲基化修饰受环境因素的影响。在以甲基化为代表的表观遗传学研究中,如何减少保存环境对异地采后样品的影响,提高整个实验的准确性和科学性,目前尚未有系统的认知。该研究选取5种常用的采后样品保存方式(液氮冷冻、-20℃冷冻、变色硅胶干燥、密封袋密封、75%酒精浸泡),分别用Wilcoxon signed ranks tests统计分析和UPGMA聚类分析方法,对华南植物园锥栗进行F-MSAP研究,以期找出最佳保存方式。同时,利用正交试验法对F-MSAP体系进行优化,筛选出9对引物(E3-H/M2;E5-H/M2;E6-H/M1;E6-H/M5;E8-H/M1;E8-H/M5;E9-H/M2;E11-H/M5;E14-H/M1),并对不同发育时期的锥栗甲基化水平及遗传多样性进行了论述。结果表明:在锥栗F-MSAP的研究中,Willcoxon signed ranks tests统计分析和UPGMA聚类分析结论一致,密封袋保存效果最佳;成熟叶半甲基化率(27.83%)和总甲基化率(51.13%)高于幼叶(21.35%,45.90%),全甲基化率(23.30%)低于幼叶(24.55%),平均多态位点百分数39.60%,香农信息指数0.207±0.002,表现出较高的甲基化水平和遗传多样性。     

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。     

利用 MSAP 分析18个芥蓝齐口期的表观遗传多样性

本研究利用MSAP检测18个芥蓝齐口期DNA甲基化水平,分析了表观遗传多样性,探讨DNA甲基化模式对齐口期的影响。结果表明,18个芥蓝齐口期平均为50d,叶片数平均为10片,齐口期和叶片数不相关(相关系数为0.296);变异系数分别为21%和18%;遗传距离分布在0~40,平均值为12.2276,在10.62处分为3类。MSAP分析表明,5对引物组合扩增得到432条多态性条带,201条片段表现出多态性,多态性比率为47%;Nei遗传距离分布在0.004~0.467,平均值为0.0958,表明遗传多样性水平较低;在0.04处分为3类。Mantel测验表明两种分析的遗传距离相关系数为-0.1366,显示齐口期、叶片数与DNA甲基化多态性没有相关性。DNA甲基化模式分析表明,非甲基化片段为110条,甲基化多态性片段为322条,分为3种带型,类型一为非甲基化带型(110条),类型二为甲基化带型(110条),类型三为半甲基化带型(152条),非甲基化片段和半甲基化片段在不同品种之间呈现多态性,甲基化片段在不同品种之间呈现多态性与单态性相差不大,显示MSAP多态性主要来源于非甲基化和半甲基化片段,芥蓝甲基化模式以半甲基化为主。本文推测DNA甲基化水平降低参与芥蓝齐口期调控,MSAP分析既可用于基因组结构研究,又可用于基因组水平上性状的功能研究。     

大花蕙兰子房授粉前后基因组DNA 胞嘧啶甲基化状态的MSAP 分析

应用甲基化敏感扩增多态性(Methylation sensitive amplified polymorphism, MSAP) 技术分析了大花蕙兰( Cymbidium hybridium) 授粉前后子房DNA 甲基化状态的变化(甲基化水平和甲基化差异模式) 。采用72 对引物进行选择性扩增, 共得到5892 条带, 其中748 条带为甲基化多态性带。结果显示DNA 甲基化在大花蕙兰子房发育过程中发生频繁, 从授粉前后子房的总扩增位点甲基化水平(14%和11. 4%) 和全甲基化率(9.5%和7.8% ) 来看, 授粉后都略低于未授粉子房, 表明子房在授粉后的发育过程中在某些位点发生了去甲基化。除甲基化水平有变化外, 大花蕙兰子房授粉前后的DNA 甲基化模式也存在较大差异, 共检测到14 种带型, 分为两大类( Ⅰ 和Ⅱ 型)。其中, 授粉前后DNA 甲基化状态保持不变的位点少, 只占25.6% , 归为Ⅰ型; 大部分检测位点( 占74.4% , 归为Ⅱ型) 的DNA 甲基化模式在授粉前后存在显著差异。上述结果表明, 大花蕙兰子房发育过程中以DNA 甲基化为代表的表观遗传调控起重要作用。本研究的开展将促进对与大花蕙兰子房发育相关的甲基化差异片段及受DNA 甲基化调控的关键基因的克隆, 进而为从表观遗传学这一新角度揭示大花蕙兰子房发育的分子机制奠定基础。     

常压下强电场辐射对国稻6号DNA甲基化的影响

目的:研究常压下强电场辐射对国稻6号DNA甲基化的影响.方法:常压下在相同时间下,以不同强度(和在相同强度下,以不同时间)辐射国稻6号种子,应用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术,研究在不同辐射条件下,水稻基因组DNA甲基化的水平及差异.结果:所有强电场辐射的试验组甲基化水平都比未辐射的对照组有所降低,并与辐射的时间和强度有关.细胞DNA全甲基化、半甲基化扩增位点占总扩增位点的比例为:12.89％～13.62％,3.36％～4.63％,随着辐射强度和时间的增加有所降低.结论:说明经强电场辐射的国稻6号水稻基因组DNA甲基化较亲本发生了明显的变异,强电场能引起表观遗传变异,为研究其规律奠定了基础,也为探讨水稻甲基化对水稻生长调控的分子机理提供了帮助.     

大花蕙兰子房授粉前后基因组DNA胞嘧啶甲基化状态的MSAP分析

应用甲基化敏感扩增多态性(Metyhfion sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术分析了大花蕙兰(Cymbidium hybridium)授粉前后子房DNA甲基化状态的变化(甲基化水平和甲基化差异模式).采用72对引物进行选择性扩增,共得到5892条带,其中748条带为甲基化多态性带.结果显示DNA甲基化在大花蕙兰子房发育过程中发牛频繁,从授粉前后子房的总扩增位点甲基化水平(14%和11.4%)和全甲基化率(9.5%和7.8%)来看,授粉后都略低于未授粉子房,表明子房在授粉后的发育过程中在某些位点发生了去甲基化.除甲基化水平有变化外,大花蕙兰子房授粉前后的DNA甲幕化模式也存在较大差异,共榆测到14种带型,分为两大类(Ⅰ和Ⅱ型).其中,授粉前后DNA甲基化状态保持不变的位点较少,只占25.6%,归为Ⅰ型;大部分榆测位点(占74.4%,归为Ⅱ型)的DNA甲基化模式在授粉前后存在显著差异.上述结果表明,大化蕙兰子房发育过程中以DNA甲基化为代表的表观遗传调控起重要作用.本研究的开展将促进对与大花蕙兰子房发育相关的甲基化差异片段及受DNA甲基化调控的关键基因的克隆,进而为从表观遗传学这一新角度揭示大花蕙兰子房发育的分子机制奠定基础.