空間是一個復(fù)雜的環(huán)境,暴露在這個環(huán)境下的生物,不但受到微重力的影響,更重要的是生物會受到來自銀河宇宙、太陽和地球磁場捕獲帶來源的輻射,而誘發(fā)一系列生物學(xué)問題�？臻g輻射是低劑量,但高能量的復(fù)合粒子環(huán)境,其中來自銀河宇宙射線的高能量帶電荷粒子(high charge and energe,HZE)因為具有較高的傳能線密度(linear energy transfer,LET),可以對擊中的生物體產(chǎn)生更強的損傷而成為該領(lǐng)域的研究重點。高LET值通常指大于10KeV/μm的重離子,地面的研究表明在10至100 KeV/μm范圍內(nèi),誘發(fā)的相對生物學(xué)效應(yīng)隨著LET值增高而增加,但大于100 KeV/μm值則開始下降的規(guī)律,表現(xiàn)了高LET值重離子依賴的生物學(xué)效應(yīng)。本實驗室前期從空間獲取的不同LET值擊中水稻種子的功能基因變化數(shù)量上也發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律。由于DNA甲基化(DNA methylation)參與生物體的發(fā)育和抗脅迫功能基因的表達調(diào)控,因此本論文就DNA甲基化參與空間環(huán)境不同LET值HZE誘導(dǎo)的序列特征和規(guī)律,及與甲基化修飾酶的關(guān)聯(lián)等進行了系統(tǒng)分析。CR-39重離子探測膜可以檢測到LET值大于5...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明表
1 緒論
    1.1 空間環(huán)境及空間輻射生物學(xué)效應(yīng)
        1.1.1 空間環(huán)境
        1.1.2 空間輻射生物學(xué)效應(yīng)研究州
    1.2 表觀遺傳調(diào)控及DNA甲基化
        1.2.1 DNA甲基化
        1.2.2 DNA甲基化的分布特征
        1.2.3 DNA甲基化及去甲基化
        1.2.4 DNA甲基化的分子功能
        1.2.5 DNA甲基化與植物生長發(fā)育
    1.3 DNA甲基化對脅迫的響應(yīng)文章調(diào)研
    1.4 本研究工作基礎(chǔ)
        1.4.1 受試生物種子接受空間高能粒子的定量分析
        1.4.2 空間環(huán)境對水稻日本晴功能基因表達譜分析
    1.5 研究目的和意義
    1.6 本課題研究內(nèi)容和技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗材料選取
        2.1.2 水稻材料的種植與取材
    2.2 實驗儀器試劑
        2.2.1 水稻營養(yǎng)液Yoshida solution
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 水稻葉片全基因組亞硫酸氫鹽測序
        2.3.2 生物信息分析流程
        2.3.3 水稻葉片RNA-seq測序分析
        2.3.4 全基因組亞硫酸氫鹽測序數(shù)據(jù)質(zhì)控分析
3 結(jié)果
    3.1 空間不同LET值HZE擊中水稻種子胚部誘導(dǎo)的水稻基因組甲基化變化特征
        3.1.1 空間環(huán)境引起水稻全基因組甲基化模式變化
        3.1.2 甲基轉(zhuǎn)移酶表達水平分析
        3.1.3 不同LET值處理組基因組甲基化模式變化與甲基轉(zhuǎn)移酶聯(lián)合分析
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 空間不同LET值HZE擊中水稻種子胚部,誘發(fā)的基因編碼區(qū)域及其上下游甲基化變化的分析
        3.2.1 分蘗期及抽穗期DMR數(shù)量及甲基化模式分析
        3.2.2 DMR在基因組的啟動子、基因編碼區(qū)和重復(fù)序列區(qū)的分布比例
        3.2.3 不同發(fā)育階段啟動子區(qū)DMR數(shù)量及甲基化情況
        3.2.4 不同發(fā)育階段基因編碼區(qū)域的DMR數(shù)量及甲基化變化模式
        3.2.5 基因組DMR甲基化模式變化與甲基轉(zhuǎn)移酶表達量聯(lián)合分析
        3.2.6 小結(jié)
    3.3 空間不同LET值HZE改變基因組甲基化模式影響相關(guān)基因的功能分析
        3.3.1 分蘗期和抽穗期DMR相關(guān)基因功能富集分析及其與不同LET值HZE輻射的關(guān)聯(lián)
        3.3.2 小結(jié)
    3.4 二萜及類固醇生物合成通路相關(guān)基因甲基化變化位點特征
        3.4.1 二萜生物合成通路相關(guān)基因甲基化變化位點特征
        3.4.2 類固醇生物合成通路相關(guān)基因甲基化變化位點特征
        3.4.3 二萜和類固醇生物合成功能相關(guān)的多個基因甲基化水平與其基因表達水平關(guān)聯(lián)分析
        3.4.4 小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻
附錄A 各組水稻表型數(shù)據(jù)
附錄B 各處理組甲基轉(zhuǎn)移酶FPKM值
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號：3846315