空間是一個復雜的環(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)一系列生物學問題�？臻g輻射是低劑量,但高能量的復合粒子環(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)的相對生物學效應隨著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效應。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誘導的序列特征和規(guī)律,及與甲基化修飾酶的關聯(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效應
        1.1.1 空間環(huán)境
        1.1.2 空間輻射生物學效應研究州
    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文章調(diào)研
    1.4 本研究工作基礎
        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 結果
    3.1 空間不同LET值HZE擊中水稻種子胚部誘導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
    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
    3.3 空間不同LET值HZE改變基因組甲基化模式影響相關基因的功能分析
        3.3.1 分蘗期和抽穗期DMR相關基因功能富集分析及其與不同LET值HZE輻射的關聯(lián)
        3.3.2 小結
    3.4 二萜及類固醇生物合成通路相關基因甲基化變化位點特征
        3.4.1 二萜生物合成通路相關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的多個基因甲基化水平與其基因表達水平關聯(lián)分析
        3.4.4 小結
結論
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位期間的科研成果



本文編號：3846315