重金属胁迫对作物DNA胞嘧啶甲基化的影响

采用水培试验方法,研究了重金属胁迫对小麦水稻DNA胞嘧啶甲基化的影响。结果表明,和对照相比,Cu2+、Cd2+、Hg2+能明显使小麦和水稻地上部叶片和幼穗中的5-甲基胞嘧啶(5mC)的含量增高,即引起叶和穗DNA高甲基化。0.1、0.5mmol·L-1的Cu2+和Cd2+胁迫能使小麦根系DNA中的5-甲基胞嘧啶的百分含量显著高于对照,而各供试浓度的Hg2+以及1.0mmol·L-1的Cu2+和Cd2+胁迫则造成小麦根系DNA中的5-甲基胞嘧啶的百分含量显著低于对照,使DNA低甲基化。     

5-氨基乙酰丙酸对氯化钠胁迫下玉米基因组DNA甲基化模式及水平的影响

以玉米自交系B73为材料,用不同质量浓度的5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)浸种处理,采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术,分析NaCl胁迫下的DNA甲基化模式及水平.结果 表明:各试验组的甲基化敏感扩增多态性分别为70.94％、68.96％、71.77％.各试验组的甲基化敏感扩增单态性分别为29.06％、31.04％...     

低温胁迫下水稻基因组DNA甲基化的MSAP分析

[目的]研究低温胁迫对水稻幼苗DNA甲基化水平及模式变化。[方法]以水稻幼苗为材料,利用66个不同的引物组合对来自对照(CK)、4℃低温胁迫1 d(T_1)、4℃低温胁迫2 d(T_2)、4℃低温胁迫3 d(T_3)和恢复2 d(T_4)的水稻DNA样品进行甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析,探讨低温胁迫和恢复后,DNA的甲基化水平及模式变化。[结果]甲基化水平分析表明,CK、T_1、T_2、T_3处理样本中总甲基化率分别为37.19%、33.79%、33.67%和32.67%。进一步分析表明低温胁迫处理导致水稻DNA总甲基化水平降低,然而恢复处理组(T_4)减缓了这种趋势。[结论]水稻基因组部分位点的甲基化可能参与了水稻对低温胁迫的响应。     

盐胁迫下红花基因组DNA甲基化的MSAP分析

以红花幼苗为研究材料,经200mmol.L-1 NaCl溶液分别处理4、8、12h,以未经盐胁迫处理为对照(CK),对DNA甲基化变化特征进行MSAP(甲基化敏感扩增多态性)分析。选用13对选扩引物,共检测到3 140个基因位点。甲基化水平分析表明,CK,4、8、12h处理样本中总甲基化率分别为31.8%、27.1%、31.0%和31.3%。进一步对不同处理时间红花基因组DNA甲基化模式的变化特征进行分析表明,NaCl处理4h后DNA的去甲基化模式调整占优势,而处理8h及12h后DNA甲基化水平恢复到CK水平,甲基化及去甲基化模式调整基本一致。上述结果显示,盐胁迫条件下红花基因组DNA甲基化状态发生了一定变化,并且这种变化与盐胁迫程度相关,推测DNA甲基化修饰可能参与了红花的盐胁迫应答。     

干旱胁迫下复苏植物牛耳草基因组DNA甲基化分析

利用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,研究干旱复苏过程中,牛耳草叶片DNA甲基化水平及动态变化情况.5对引物对共扩增出376个CCGG位点,其中188个位点发生了甲基化或去甲基化变化.处理组总甲基化水平均高于对照组,且均以Ⅰ型CHG(半甲基化)位点为主,占约32.3%~40.2%.牛耳草干旱复苏过程DNA甲基化和去甲基化同时发生,但以去甲基化为主.此外,qRT-PCR技术检测Bh Dnmt2、Bh CMT2等DNA甲基化相关酶基因在干旱复苏过程中的表达,发现均有明显变化.综上,DNA甲基化参与了牛耳草的抗旱复苏过程,可能是通过甲基化/去甲基化调节基因表达,从而参与牛耳草的抗旱分子反应.     

镉、铜胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化的MSAP分析

[目的]研究不同浓度Cd、Cu胁迫下拟南芥幼苗基因组DNA的甲基化水平和状态变化。[方法]以0、0.5和5.0 mg/L Cd2+、0.5和5.0 mg/L Cu2+处理21 d的拟南芥为材料,提取基因组DNA,进行甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymor-phism,MSAP)分析。[结果]0、0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+和5.0 mg/L Cu2+处理组DNA的MSAP比率分别为30.2%、34.7%、41.0%、33.9%、39.2%。0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+、5.0 mg/L Cu2+处理组的DNA甲基化多态性比例分别为2.6%、13.2%、2.4%、11.2%。[结论]Cd、Cu胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化水平的增加及DNA甲基化多态性的提高与Cd、Cu处理浓度呈显著正相关,且Cd对DNA甲基化水平和多态性改变的作用大于Cu。     

玉米基因组DNA的提取

玉米鲜叶不经冻干处理直接用ＣＴＡＢ法提取ＤＮＡ，其分子量和纯度均较高，可用于限制酶切、基因文库构建及基因组分析等。     

干旱胁迫下油用牡丹‘凤丹’基因组DNA甲基化分析

利用甲基化敏感扩增多态性技术探究不同干旱处理下油用牡丹‘凤丹’基因组DNA甲基化的水平及其变异模式。结果表明:‘凤丹’4年生植株的基因组DNA甲基化率为93.24%;随着干旱程度的加强,‘凤丹’基因组DNA发生甲基化变化位点的比率呈先上升后下降的趋势;对不同程度干旱处理后的‘凤丹’进行复水,与对照植株相比,复水后的‘凤丹’植株基因组DNA总甲基化率均表现为上升。干旱胁迫下‘凤丹’基因组DNA甲基化出现4种变异模式,表现为15种条带类型。轻度干旱诱导‘凤丹’基因组39.78%的位点发生了甲基化,40.00%的位点发生了去甲基化;重度干旱诱导‘凤丹’基因组46.00%的位点发生了甲基化,38.60%的位点发生了去甲基化,表明干旱胁迫会诱导‘凤丹’基因组DNA甲基化状态发生改变。     

鹿茸干细胞基因组DNA甲基化的检测方法

以鹿茸干细胞为研究对象,分别采用甲基化敏感性扩增多态性(MSAP)和荧光标记甲基化敏感性扩增多态性(F-MSAP)方法对鹿茸干细胞进行全基因组DNA甲基化检测。结果表明:MSAP方法共检测到387个位点,F-MSAP方法共检测出1 524个位点。2种方法所得结果中均发现Ⅰ型条带数最多,Ⅲ型条带数最少。与MSAP方法比较,F-MSAP方法在数据分析和实际操作过程中具有安全、高效、高通量、自动化等特点,更适用于检测鹿茸干细胞基因组DNA甲基化。     

聚乙二醇对低温胁迫下玉米幼苗生理生化指标的影响

[目的]在实验室条件下,研究聚乙二醇(PEG)对低温胁迫下玉米幼苗生理生化指标的缓解效应。[方法]在28℃条件下盆栽玉米,待玉米长到三叶期,对玉米幼苗进行8℃、3 d的低温胁迫处理,同时施用浓度30%PEG喷洒叶片,3 d后测定玉米幼苗生理生化指标的变化。[结果]受低温胁迫后玉米幼苗丙二醛、可溶性糖含量及过氧化物酶活性均显著升高(P0.05),叶绿素含量显著降低(P0.05);对低温胁迫下的幼苗施用浓度30%PEG后,丙二醛、可溶性糖含量以及过氧化物酶活性较低温对照组显著降低(P0.05),叶绿素含量显著升高(P0.05),施用浓度30%PEG后各指标均达到或超过正常对照组水平。[结论]浓度30%PEG对低温胁迫下玉米幼苗具有缓解效果。     

荣昌猪基因组DNA甲基化水平分析

【目的】探讨荣昌猪基因组DNA甲基化水平随生长发育阶段和组织类型不同而变异的规律。【方法】采用HPLC法分别检测了荣昌猪阉公猪心脏、肝脏、半膜肌3种组织在10,20,35,50,80和100 kg体质量阶段基因组DNA的甲基化水平,分别以体质量和组织类型为影响因素进行单因素方差分析。【结果】与10 kg体质量阶段的基因组DNA甲基化水平相比,3种组织基因组DNA甲基化水平均随个体体质量的增加而呈下降趋势,但不同组织下降的幅度不同:心脏基因组DNA甲基化水平在35 kg时开始明显下降(P0.01),到100 kg时下降了44.00%;肝脏基因组DNA甲基化水平在80 kg时开始明显下降(P0.05),到100 kg时下降了26.06%;半膜肌基因组DNA甲基化水平在20 kg时开始明显下降(P0.01),到100 kg时下降了60.78%。半膜肌的基因组DNA甲基化水平在10 kg体质量阶段显著高于心脏(P0.05),极显著高于肝脏(P0.01),在20 kg体质量阶段极显著低于心脏和肝脏(P0.01);肝脏的基因组DNA甲基化水平在35 kg体质量阶段显著高于半膜肌(P0.05),在50和80 kg体质量阶段极显著高于心脏和半膜肌(P0.01),在100 kg体质量阶段显著高于心脏(P0.05),极显著高于半膜肌(P0.01)。【结论】体质量阶段是猪基因组DNA甲基化水平的重要影响因素之一。DNA甲基化水平在肝脏与半膜肌间具有组织特异性,而在心脏与肝脏间、心脏与半膜肌间是否具有组织特异性与体质量阶段明显相关。     

NaCl胁迫对黄瓜种子萌发的影响及DNA甲基化的MSAP分析

【目的】研究黄瓜种子萌发过程中DNA甲基化动态变化情况以及外源施加NaCl对种子萌发及种子DNA甲基化水平的影响,探索DNA甲基化在黄瓜种子萌发过程及NaCl胁迫反应中的作用。【方法】运用甲基化敏感扩增多态性（methylation se nsitive amplified polymorphism,MSAP）技术,分析0、150、200 mmol•L-1 NaCl处理下,黄瓜种子萌发过程（0、1、2、4、6、8 d）的DNA甲基化水平及动态变化情况。【结果】MSAP结果显示,黄瓜种子CCGG位点的甲基化水平约15.25%,以双链甲基化方式为主。种子中DNA甲基化水平在萌发1—2 d略有升高,而在整个萌发过程中呈下降趋势;NaCl处理加剧了甲基化的变化幅度,并使萌发末期的甲基化水平更低。萌发过程中甲基化升高和降低同时发生,分别在不同萌发时期占主导,不同变化类型中CG/CHG（H=A,T,C）位点胞嘧啶甲基化同时变化的类型占主导。甲基化变化同时发生在编码序列和非编码序列中。【结论】黄瓜种子萌发过程的DNA甲基化表现出复杂性,甲基化和去甲基化进程同时进行,并具有时空特异性。NaCl处理降低了种子基因组甲基化水平的稳定性,对种子萌发有抑制作用。     

黄腐酸和AM真菌对玉米幼苗抗旱性的影响

采用盆栽试验,在水分胁迫下分别对中江1号玉米幼苗进行AM真菌接种和黄腐酸(FA)喷施处理,通过测定其茎粗、根体积、叶面积、鲜质量、可溶性蛋白、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量来反映AM真菌和黄腐酸对玉米幼苗抗旱性的影响.结果表明:干旱胁迫下,单独FA处理(100、300、500、700 mg/L FA),玉米幼苗的鲜质量、第3真叶叶面积、茎粗、根体积、可溶性蛋白和可溶性糖含量比不施用FA对照分别平均增加了8.1％、7.7％、7.9％、8.2％、6.7％和8.5％,其中300 mg/L FA处理增加最大;单独FA处理(100、300、500、700 mg/L FA),玉米幼苗的MDA平均比不施用FA对照减少了8.5％,同样300 mg/L FA处理MDA含量最小,比不施用FA对照减少16.3％.干旱胁迫和FA处理下,接种AM真菌处理比未接种AM真菌对照的鲜质量、叶面积、茎粗、根体积、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别平均增加了16.2％、15.1％、16.6％、15.8％、15.5％和17.3％,其中300 mg/L FA处理时增加最大,分别比未接种AM真菌和不施用FA对照增加23.8％、20.9％、22.8％、24.0％、26.5％和23.0％;而接种AM真菌处理比未接种AM真菌对照的MDA平均下降了17.4％,同样300 mg/L FA处理时下降最多,比未接种AM真菌对照下降了25.5％.说明在水分胁迫下,300 mg/L FA处理配合接种AM真菌能明显增强玉米幼苗抗旱性.     

生化黄腐酸钾对玉米生长的影响

为研究生化黄腐酸钾对作物生长的影响,以玉米郑单958为研究对象,探究不同生化黄腐酸钾含量的肥料对玉米根系、茎秆及生物产量的影响。结果表明,在肥料中添加5.0～8.0 kg·t^-1的生化黄腐酸钾,能够显著促进玉米根系、茎秆生长以及生殖生长。在添加量为8.0 kg·t^-1条件下,肥料增效效果最为显著和稳定,与普通对照相比,能够将玉米根系鲜重提高35.3%,使玉米生物量显著提高12.3%,使玉米生长期茎粗提高5.0%～21.7%。说明添加8.0 kg·t^-1生化黄腐酸钾的肥料能够促进玉米生长,因此可作为提质增效肥料用于玉米生产。     

重金属铬对小麦DNA甲基化水平的影响

[目的]研究Cr6＋对小麦幼苗DNA含量和DNA胞嘧啶甲基化的影响。[方法]用浓度5~100 mg/L Cr6＋分别处理3和10 d龄小麦幼苗后,以CTAB法提取叶片和根系DNA,用紫外分光光度法测定DNA含量,高效液相色谱法进行5-甲基胞嘧啶百分含量的测定。[结果]Cr6＋导致小麦幼苗叶片和根系DNA含量显著降低,其中根系DNA含量下降的幅度大于叶片;3 d龄幼苗叶片和根系DNA含量下降的幅度大于10 d龄幼苗。除浓度100 mg/L Cr6＋导致3 d龄幼苗根系DNA胞嘧啶甲基化水平的降低外,所试浓度Cr6＋均引起了3和10 d龄小麦幼苗叶片和根系DNA胞嘧啶甲基化水平的升高。[结论]Cr6＋处理引起不同苗龄小麦幼苗DNA含量和DNA胞嘧啶甲基化水平的改变,可能是影响小麦幼苗正常生长的原因。     

玉米固体黄腐酸有机肥料试验

通过施用固体黄腐酸有机肥料与常规施肥对比试验,验证其在玉米生产上的应用效果。结果表明,固体黄腐酸有机肥料在本地玉米上施用效果与常规施肥处理相比,亩分别增产37kg、28kg,分别增产5.1%、3.9%。其中施用固体黄腐酸有机肥料的2个处理中,底肥常规施肥总量不变,另外加入固体黄腐酸有机肥料10 kg/亩(处理1)的产量要好于底肥常规施肥减量30%,另外加入固体黄腐酸有机肥的10 kg/亩(处理2)。大区示范结果表明:加入固体黄腐酸有机肥10 kg/亩比常规施肥增加产量34kg/亩,增产4.9%。     

叶面喷施黄腐酸钾对夏玉米产量的影响

试验以丰利德1号玉米为试材,研究叶面喷施不同浓度的黄腐酸钾对夏玉米产量的影响。结果表明,黄腐酸钾喷施浓度低于133 mg/L时随喷施浓度的增加,穗粒数、千粒重、产量均表现出逐渐增加的趋势;大于133 mg/L时随浓度的增加,夏玉米株高表现出先增后减的趋势,穗粒数、千粒重、产量均表现出逐渐降低的趋势。以喷施200 mg/L黄腐酸钾处理的夏玉米株高最大,为2.21 m,与对照达极显著差异;穗粒数以67 mg/L黄腐酸钾处理最高,为542.7粒;千粒重、产量均以喷施133 mg/L黄腐酸钾的处理最高,分别为303.2 g、8 771.3 kg/hm2,分别比对照提高7.2%、12.8%,达到极显著差异。因此,夏玉米7叶期喷施黄腐酸钾的最佳浓度为133 mg/L。     

重金属铬对小麦根系DNA甲基化水平的影响

采用紫外分光光度法和高效液相色谱法对不同浓度Cr6+对小麦幼苗根系的DNA含量和DNA胞嘧啶甲基化进行了研究。结果表明:(1)Cr6+导致小麦幼苗根系DNA含量显著降低,3 d龄幼苗根系DNA含量下降的幅度大于10 d龄幼苗。(2)5～80mg.L-1和5～100mg.L-1Cr6+依次引发了3 d和10 d龄小麦幼苗根系DNA胞嘧啶甲基化水平的提高,而100mg.L-1Cr6+则导致了3d龄幼苗根系DNA胞嘧啶甲基化水平的降低。说明Cr6+可通过影响小麦幼苗根系DNA甲基化的水平,进而影响小麦的正常生长发育。     

玉米黄腐酸返青肥应用效果试验

为研究黄腐酸返青肥在饶河农场玉米上的应用效果,进行与常规施肥大区对比试验。结果表明,黄腐酸返青肥等量处理亩增产36.9kg,增产4.5%,亩增加效益58.3元。减量处理亩增产26.3kg,增产3.2%。黄腐酸返青肥等量施用比减量施用亩增加效益分别为10.3元。