叶籽银杏DNA甲基化水平与模式变异的研究

以萌动期与展叶期的叶籽银杏和银杏为试材,采用基于DNA甲基化敏感扩增多态性分析（Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）方法,在全基因组水平上探究叶籽银杏、银杏不同发育期DNA序列中CCGG位点的甲基化水平及模式变化特征。萌动期选用22对引物,在叶籽银杏和银杏中检测到扩增位点为498和384个,甲基化位点为237和165个,其总甲基化率分别为47.6%和42.4%;展叶期选用40对引物,在叶籽银杏有叶生胚珠（YZ2）、无叶生胚珠（YC）及银杏（CK）叶片中检测到扩增位点767、600及367个,甲基化位点分别为370、244及152个,其总甲基化率分别为48.3%、40.5%及41.5%。进一步对不同发育期叶籽银杏、银杏DNA甲基化模式的变化特征进行分析,结果显示：萌动期、展叶期叶籽银杏与银杏相比均有超过半数的位点（52.1%、54.6%及64.2%）DNA甲基化模式发生多态性变化,萌动期叶籽银杏相对于银杏其变化趋势以超甲基化为主;展叶期叶籽银杏有叶生胚珠相对于叶籽银杏无叶生胚珠及银杏甲基化的变化趋势以超甲基化为主,叶籽银杏有叶生胚珠相对于银杏DNA甲基化模式变异幅度更大,超甲基化水平更高,显示出叶籽银杏基因组独特的DNA甲基化特征。     

植物DNA甲基化研究方法及进展

该文在详细介绍DNA甲基化机制、原理与研究方法的基础上,概述了国内外有关DNA甲基化研究的热点,分析了盐胁迫、氮处理、重金属处理、热胁迫、干旱胁迫等不同胁迫条件下同种植物间基因的差异性表达和RNA介导的DNA甲基化和DNA去甲基化等;阐述了多种检测植物DNA甲基化水平的技术,尤其对MSAP技术的基本原理、基本程序和应用实例进行了较为细致的介绍;并对未来植物DNA甲基化研究进行了展望.     

果实成熟过程中的DNA甲基化调控研究进展

DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰,对植物果实的成熟具有重要的作用,本文中综述了果实成熟过程中DNA甲基化水平的变化及其调控机制。基于已有研究发现,大部分果实在成熟过程存在总体DNA甲基化水平降低的情况,也有部分果实的总体DNA甲基化水平随果实成熟呈现升高趋势。此外,在果实成熟过程中特定基因尤其是与成熟相关的基因在去甲基化酶作用下发生去甲基化进而影响果实成熟。引起果实成熟过程中DNA甲基化水平变化的机制总体而言是受到甲基化酶、去甲基化酶以及植物特有的RdDM途径的综合调控。本文为深入解析果实发育与成熟的分子机制提供理论参考,并对以后的研究提出可行的建议。     

菊花组织培养继代过程中的DNA甲基化变化

采用MSAP（甲基敏感扩增多态性）方法对菊花（Dendranthema ×grandiflorum）组织培养继代过程中的DNA甲基化情况进行了分析。结果发现,3个单芽系的组培苗较田间材料均有DNA甲基化增加和减少现象,采用7对引物,共扩增出929条带,各单芽系DNA甲基化变异率分别为8.929%、8.902%和8.986%。继代材料较母体均有甲基化变异发生,且变异类型中DNA甲基化减少的比例高于甲基化增加的比例,随着继代次数的增加,两种变异间的差异逐渐减小,比例相近。同时在同一单芽系内的不同次继代个体间有DNA甲基化变化现象,对5次继代的180个个体研究发现,带型变化中18.38%的带型不一致,2.99%为一个或两个个体发生了变化,仅有1.72%在发生变化后趋于稳定,另外10.68%的带型呈现不稳定的随机变化。     

不同色相‘富士’苹果解袋后着色过程中DNA甲基化的差异分析

以十四年生‘富士’苹果为试材,采用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,研究了不同色相‘富士’苹果解袋后12 d着色期内果皮DNA全基因组甲基化变化,以探讨‘富士’苹果着色与其果皮DNA全基因组甲基化的关系。结果表明:Ⅱ型甲基化(外侧胞嘧啶半甲基化/CGH甲基化)、Ⅲ型甲基化(内侧胞嘧啶全甲基/CG甲基化)在解袋第6天明显出现一个拐点,甲基化水平和甲基化模式变异在2个着色期(前6 d为S1期,后6 d为S2)变化明显,甲基化水平明显降低,甲基化模式前期以甲基化为主,后期则以去甲基化为主。可见,去甲基化在解袋后‘富士’苹果着色期可能发挥了重要作用;条红和全红2种色相‘富士’苹果研究结果显示,DNA的甲基化水平及模式变化条红‘富士’更为明显。该研究可为不同色相富士苹果的鉴定,以及富士苹果的选育,着色的调控提供新的思路。     

红富士苹果芽变系DNA甲基化研究

以35份富士苹果(Malus×domestica Borkh.‘Fuji’)芽变材料为试材,利用甲基化敏感扩增多态性(Methylation Sensitive Amplified Polymorphism,MSAP)分析和UPGMA聚类方法,对其基因组甲基化修饰水平、变异模式以及表观遗传变异关系进行研究。结果表明:(1)不同富士系得到不同的MSAP扩增,总DNA甲基化水平27.90%～36.16%,平均32.87%,双链全甲基化为主要甲基化方式;(2)富士芽变材料绝大多数位点保持了原有甲基化模式;(3)绝大多数芽变(68.57%)检测到全部的甲基化变异模式(12种),去甲基化频率极显著高于甲基化频率(P <0.01),且CG去甲基化极显著高于CHG;(4)36份种质遗传相似系数平均值0.89(0.79～0.92),在聚类图上,富士原种分布在芽变系集中区外,新近发生的芽变系更倾向于聚在一起,着色系片红型和条红型芽变呈分散排布状态。总的来看,富士芽变的甲基化变异模式丰富,超甲基化和去甲基化相伴发生,但以去甲基化为主;‘富士’着色芽变与其最原始品种富士,以及芽变之间发生了较大表观遗传变异;片红和条红型芽变聚类未表现明显偏好性。本研究将为进一步开展富士着色系芽变机理研究提供指导,可以CG去甲基化为切入点展开深入研究。     

虎奶菇菌丝体和菌核基因组甲基化分析

以虎奶菇[Pleurotus tuber-regium (Fr.) Singer]菌丝体和菌核为材料,利用MSAP技术分析其甲基化水平,并对甲基化差异片段进行回收测序,探究虎奶菇生长与DNA全基因组甲基化的关系.结果 表明,菌丝体和菌核的DNA甲基化率分别为7.94％和9.54％,其中半甲基化率分别为4.50％和4.0...     

通过对甲基化敏感的AFLP标记分析辣椒种子在萌发过程中的DNA甲基化

引言植物的DNA甲基化与很多外(后生)遗传现象有关,在植物各种发育与分化过程中,调节机制的变化亦是其中之一(仑德等1995;芬内干等1993)。本文报道的是在辣椒种子萌发过程中,利用甲敏扩增多态性(MASP)——这是一种与AFLP相匹配的技术——来分析辣椒胞嘧啶甲基化的初步结果。MSAP     

大白菜脱春化效果及脱春化前后DNA 甲基化分析

针对春大白菜极易经历低温春化而先期抽薹的现象,以大白菜一代杂种阳春为试材,在光照培养箱条件下进行绿体脱春化、种子脱春化及在温室条件下进行绿体脱春化研究。结果表明：高温可以使大白菜脱春化;随着高温处理时间的延长,脱春化效果逐渐增强;种子脱春化效果比绿体脱春化效果好。基因组DNA 甲基化水平检测结果表明：春化时大白菜植株发生去甲基化,脱春化处理可诱导其重新甲基化。     

番木瓜成熟过程中全基因组DNA甲基化和转录组变化分析

采用全基因组DNA甲基化(WGBS)和转录组测序(RNA-seq)技术对番木瓜4个成熟时期(绿熟期、破色期、熟化期、腐熟期)的果实样品进行高通量测序.C位点、CG、CHG和CHH序列平均甲基化水平分别为17.15％、49.33％、34.30％和8.28％.全基因组DNA甲基化水平在果实成熟过程中持续下降,同时差异表达基...     

矮生观赏杉木DNA甲基化的水平与模式分析

为探讨杉木矮化变异与DNA甲基化的关系,以矮生观赏杉木与野生杉木为试验材料,采用基于DNA甲基化敏感扩增多态性分析（Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）方法,研究其DNA 序列CCGG 位点的甲基化水平及模式变化特征。应用20个引物组合,在矮生观赏杉木和野生杉木的叶片DNA中均检测出745个CCGG位点,其中甲基化位点数分别为508个和505个,分别占总扩增位点数的68.17%和67.83%;在矮生观赏杉木与野生杉木木质部DNA中分别检测到742个和737个CCGG位点,其中甲基化位点数分别为471个与498个,分别占总扩增位点数的63.52%和67.51%,差异达极显著水平（P < 0.01）。与野生型相比,矮生观赏杉木叶片和木质部DNA甲基化模式发生了一定变化,在叶片DNA中,去甲基化率为17.81%,明显高于超甲基化率15.44%;在木质部DNA中,去甲基化率17.25%,也明显高于超甲基化率14.65%。通过甲基化序列的初步克隆及比对分析发现,矮生观赏杉木中参与MAPK级联途径的蛋白磷酸酶IBR5基因启动子区域的甲基化水平上升。因此推测,植物激素信号转导及其调控基因的甲基化变化可能是矮生观赏杉木形成的原因之一。     

银杏叶或银杏叶提取物药理作用机制的研究进展

银杏是我国传统中药,具有重要的药用价值。现对银杏叶或银杏叶提取物在心血管系统、脑及中枢神经系统、抗肿瘤方面的药理作用机制的研究进行了综述。     

银杏幼胚离体培养再生植株的研究

 以佛手银杏幼胚为外植体, 研究了不同大小幼胚在不同培养条件下, 愈伤组织和胚状体的诱导发育情况。结果表明: 大于3 mm的幼胚, 在MK +NAA 1.0 mg·L ^{- 1} +BA 1.0 mg·L ^{- 1}培养基上胚状体诱导率最高, 达到53.6% , 最多的一块愈伤组织形成多达38个胚状体。暗培养不利于胚状体的发生。在MK培养基上添加10%椰汁对胚状体的生长发育有很好的促进作用, 有34.5%生长成苗。     

银杏类黄酮糖基转移酶基因全长序列克隆及表达分析

 以银杏（Ginkgo biloba L.）雄株叶片为试材,采用同源基因克隆及RACE-PCR方法,克隆到了类黄酮糖基转移酶（UDP-glycose：flavonoid glycosyltransferase,UFGT）基因GbUFGT的全长cDNA序列,其在GenBank中的注册号为JN640564.2。该基因编码区长1 491 bp,编码496个氨基酸。GbUFGT蛋白具有保守的PSPG基序、UDP–葡萄糖基转移酶和UDP–葡萄糖醛酸基转移酶结构域,与其他植物中的UFGT蛋白同源性较高。GbUFGT基因组序列与其cDNA序列相同,无内含子。半定量RT-PCR结果表明,GbUFGT在整个银杏叶片发育期均可较高水平的表达,且不同发育期表达水平无明显变化,属非发育时期特异性基因。     

银杏苗根生垂乳分泌腔的解剖结构与组织化学研究

以银杏苗木根生垂乳为试材,通过树脂半薄切片技术观察分泌腔的发生发育过程,运用组织化学方法初步研究分泌腔分泌物的主要成分。结果表明：银杏苗根生垂乳中,分泌腔主要分布在皮层中,由一层分泌细胞围绕一个圆形或椭圆形的腔道和2 ~ 3层鞘细胞构成,分泌腔直径平均为566.7 μm。分泌腔由原始细胞团细胞裂溶生而形成,原始细胞团细胞较小,细胞核大,细胞质浓。随分泌腔发育,原始细胞团中央细胞胞间层膨胀、溶解,形成胞间隙,胞间隙扩大到一定程度,中央细胞开始溶解。分泌腔随中央细胞不断溶解而扩大直至分泌细胞停止溶解,分泌腔成熟。根生垂乳顶端皮层及不定芽分生组织中有大量发育程度不同的分泌腔。根生垂乳原始细胞团具有较强的嗜锇性,核蛋白丰富,但淀粉粒较少。中央细胞溶解阶段,分泌细胞及空腔中均有嗜锇物质,空腔中还有大量蛋白质类物质及少量较小的淀粉粒。分泌腔成熟后,分泌腔中基本无蛋白质及淀粉粒,但分泌细胞与鞘细胞均呈现较强的嗜锇性。     

银杏查尔酮合成酶基因启动子（GbCHSP）调控元件及功能分析

通过染色体步移方法从银杏（Ginkgo biloba L.）基因组中克隆到查尔酮合成酶基因（CHS）翻译起始位点上游1 711 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子片段中存在多个顺式作用元件,包括紫外/蓝光响应单元、植物激素响应单元、真菌诱导元件、MYB结合位点、TATA-box和CAAT-box等。亚克隆了CHS转录起始位点上游1 402 bp序列,将其与GUS基因构建融合表达载体pBI121 + CHSP,以pBI121-35S作为负对照,通过农杆菌（LBA4404）介导法分别转入烟草。结果表明,银杏CHS启动子序列能驱动GUS基因在烟草中的表达,表达具有组织特异性。GbCHSP的功能研究将有助于揭示银杏叶黄酮的积累与GbCHS基因表达的分子机理。     

银杏种实生长发育过程中胚乳淀粉体发育观察

对银杏胚乳发育过程进行连续2年的观察结果表明:1)发育成熟的银杏胚乳包括糊粉层与内胚乳2个部分,淀粉体主要积累在内胚乳细胞中,均为单粒淀粉,发育成熟的淀粉体可分为大粒和小粒2种;2)根据淀粉体的形状、大小和发育程度大致可分为淀粉体发生期、淀粉体体积与数量快速增长期、淀粉体发育成熟期3个时期;3)胚乳淀粉体的发生时期及充实部位表现出很大差异,合点端胚乳细胞中的淀粉体发生早,充实快,而珠孔端胚乳细胞中的淀粉体发生迟,充实速度慢;内胚乳外围细胞中淀粉体的充实要高于内部;颈卵器周围的胚乳细胞淀粉体的充实差。     

培养基及培养条件对银杏愈伤组织黄酮产量的影响

在固体培养条件下，研究了不同外植体来源、培养基、抗褐变剂及培养时间等因子对银杏愈伤组织黄酮产量的影响。结果表明：①不同外植体来源的愈伤组织黄酮含量为叶片＞茎段＞子叶；②光照培养的愈伤组织黄酮含量显著高于暗培养愈伤组织黄酮含量；③愈伤组织培养４０～４５ｄ，黄酮含量接近最大值；④Ｗｈｉｔｅ培养基上的愈伤组织黄酮含量显著高于ＭＴ培养基，但黄酮生物产量却相反；⑤不同激素组合中，以ＢＡ与ＮＡＡ组合效果最好；⑥在ＰＡ（植酸）、ＰＶＰ（聚乙烯吡咯烷酮）、ＰＭ（ＰＶＰ＋ＭＥＳ）、ＡＣ（活性炭）和维生素Ｃ等５种抗褐变剂中，以ＰＭ效果最好。黄酮生产最佳培养条件为：叶片愈伤组织在ＭＴ＋ＢＡ１．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ３．０ｍｇ／Ｌ＋糖５％＋ＰＭ（ＰＶＰ２．０％＋ＭＥＳ０．０５％）培养基上光照培养４０～４５ｄ。