本文選題：擬南芥 + DNA甲基化��； 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：多倍體植物常常表現(xiàn)一些新特征,如抗寒、抗旱等,抗逆性明顯比二倍體增強(qiáng),當(dāng)植物受到環(huán)境脅迫時(shí),植物會調(diào)節(jié)基因組甲基化,通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)來應(yīng)對環(huán)境脅迫。擬南芥是植物界的“果蠅”,遺傳背景簡單清晰,用它作為研究多倍體抗逆性機(jī)理的實(shí)驗(yàn)材料非常理想。為了探究多倍體抗逆性增強(qiáng)的分子機(jī)制,我們選用哥倫比亞型擬南芥二倍體和同源四倍體為試驗(yàn)材料,用NaCl作為非生物因素模擬脅迫環(huán)境,篩選出12對擴(kuò)增效果良好的引物進(jìn)行MSAP和AFLP分析,探究二倍體和同源四倍體在鹽脅迫的情況下,基因組穩(wěn)定性和甲基化的異同;并根據(jù)甲基化模式的變化情況,通過實(shí)時(shí)熒光定量檢測ABA通路14個(gè)受體基因在不同鹽濃度下的表達(dá)趨勢,并根據(jù)表達(dá)量與鹽濃度的關(guān)系我們發(fā)現(xiàn)PYL7和PYL8兩個(gè)基因的表達(dá)模式極其相似,故猜測兩個(gè)基因在基因功能方面可能也有相似之處,為了驗(yàn)證這一想法,我們培育了pyl7擬南芥突變體,為研究PYL7基因功能奠定基礎(chǔ)。研究的結(jié)果如下:1、在150 mmol/L鹽濃度脅迫下種子發(fā)芽率:對照組的發(fā)芽率為98%(二倍體)和97%(四倍體),處理組發(fā)芽率為62%(二倍體)和83%(四倍體);高濃度鹽(250 mmol/L)脅迫下植株的存活率分別為56%(二倍體)和80%(四倍體);150 mmol/L鹽濃度脅迫下根長相對生長量為13 mm(對照組二倍體和四倍體)和5 mm(處理組二倍體)以及10 mm(處理組四倍體)。得到結(jié)論:四倍體具有更好的耐鹽能力。2、分別對擬南芥二倍體和同源四倍體施加鹽脅迫(150 mmol/L),進(jìn)行AFLP檢測,通過條帶比對,發(fā)現(xiàn)二倍體在鹽脅迫前后,其多態(tài)性條帶并無缺失或者增加,并且在同源四倍體里也得到了同樣的結(jié)果,此結(jié)果說明:鹽脅迫不會對當(dāng)代植株的基因組造成突變或變異,基因組結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變。3、對擬南芥二倍體和同源四倍體施加鹽脅迫(150 mmol/L)處理,進(jìn)行MSAP甲基化分析:(1)二倍體擬南芥甲基化水平變化:在正常生長情況下,二倍體擬南芥根部甲基化水平為總甲基化率61%,其中全甲基化率為36.3%,半甲基化率為24.7%,全甲基化率比半甲基化率高11.6%;外源施加鹽脅迫之后,總甲基化率為64.9%,全甲基化率是27.4%,半甲基化率為37.5%,此時(shí)全甲基化率比半甲基化率降低10.1%。說明鹽脅迫導(dǎo)致基因組內(nèi)部甲基化模式發(fā)生了重大調(diào)整。(2)同源四倍體擬南芥甲基化水平變化:沒有鹽處理的四倍體,其總甲基化率為59.01%,全甲基化占26.9%,半甲基化占32.11%;施加鹽脅迫后,其總甲基化率變成61.5%,全甲基化率為30.56%,半甲基化率為30.94%。全甲基化率出現(xiàn)升高,半甲基化率出現(xiàn)降低,但依然保持半甲基化率高于全甲基化率。(3)進(jìn)一步分析二倍體和同源四倍體甲基化模式的變化,二倍體無脅迫組與脅迫組相比有72.6%的甲基化模式改變,四倍體為78.4%發(fā)生了變化,其中二倍體單態(tài)性(S型)為27.3%;多態(tài)性中,過甲基化(M型)為30.9%,去甲基化(D型)位點(diǎn)數(shù)占總甲基化多態(tài)性擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)的33.6%,不定型占8.1%。而四倍體為:單態(tài)型(S型)為21.7%;多態(tài)性中,過甲基化(M型)為30.6%,與對照組二倍體基本持平,去甲基化(D型)位點(diǎn)數(shù)占總甲基化多態(tài)性擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)的40%,比二倍體的去甲基化率高出7%,不定型占7.8%,去甲基化率升高為兩者主要的變化趨勢,并且四倍體比二倍體增長的比率更高。4、比較二倍體和四倍體以及脅迫前后的數(shù)據(jù)可知,總甲基化率的變化不大,但全甲基化和半甲基化所占的比例卻出現(xiàn)巨大調(diào)整,尤其是二倍體,脅迫后半甲基化率所占比例反超全甲基化率,這可能和脅迫有重大聯(lián)系。綜合甲基化模式變化數(shù)據(jù)可知:四倍體的甲基化率比二倍體更高。這項(xiàng)研究表明擬南芥基因組甲基化的相似性和差異性,在擬南芥鹽脅迫下,四倍體顯示出高去甲基化率,這一發(fā)現(xiàn)對研究多倍體的耐鹽機(jī)理是很有意義的。通過分析鹽脅迫下ABA通路14個(gè)受體基因的表達(dá)與鹽濃度的關(guān)系,分析PYL7基因功能,培育了pyl7突變體,以供實(shí)驗(yàn)使用,為研究鹽脅迫提供材料支持。
[Abstract]:Polyploid plants often exhibit some new features , such as cold resistance , drought resistance and the like , and the stress resistance is obviously higher than that of the diploid . When the plants are subjected to environmental stress , the plants can regulate genome methylation and respond to environmental stress by regulating gene expression . Genetic background is simple and clear , and it is ideal for studying the mechanism of polytetraploid stress tolerance . In order to explore the molecular mechanism of the resistance enhancement of Polyploid , we selected Columbia arabidopsis thaliana diploid and tetraploids as the experimental materials . The results are as follows : 1 . Under the condition of salt stress , the plant survival rate is 98 % ( diploid ) and 80 % ( tetraploid ) . In order to verify this idea , we found that the methylation level of the diploid and homologous tetraploid plants is 61 % of the total methylation rate under the condition of salt stress . The total methylation rate is 36 . 3 % . The total methylation rate was 64.9 % , the total methylation rate was 59.4 % , the semi - methylation rate was 37.5 % , the total methylation rate was 30.56 % , the semi - methylation rate was 30.94 % , the total methylation rate was 30.56 % , the hemimethylation rate was 30.94 % , the total methylation rate was increased , the hemimethylation rate was reduced , but the semi - methylation rate was still higher than the total methylation rate . ( 3 ) The change of methylation pattern of diploid and autotetraploid was further analyzed , the methylation pattern of diploid was 78.4 % compared with that of diploid .
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張勇;劉朝輝;劉成;楊足君;鄧科君;彭金華;周建平;李光蓉;唐宗祥;任正隆;;外源種質(zhì)導(dǎo)入引發(fā)小麥表觀遺傳變異的MSAP分析[J];科學(xué)通報(bào);2007年24期

2 王子成;李忠愛;李鎖平;;MSAP技術(shù)及其在植物上的應(yīng)用[J];生物技術(shù)通報(bào);2006年S1期

3 鄭鑫;馬曉崗;遲德釗;盧新雄;;高活力水稻種子萌發(fā)過程中DNA甲基化變化的MSAP分析[J];青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

4 郭婷婷;孫國華;楊建敏;趙強(qiáng);李雪燕;;刺參(Apostichopus japonicus)不同組織基因組甲基化狀態(tài)MSAP分析[J];海洋與湖沼;2013年01期

5 彭海;席婷;張靜;魏傳斌;;利用PBR322質(zhì)粒監(jiān)控MSAP甲基化檢測過程[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年25期

6 褚會娟;張今今;王U，

本文編號：1973406