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  本文關(guān)鍵詞：日本落葉松實生苗small RNA測序、microRNA鑒定及其目標基因差異表達分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北師范大學(xué)》 2008年

水稻品系間雜交種DNA甲基化的遺傳變異及轉(zhuǎn)座子的激活

馬燕  

【摘要】： DNA胞嘧啶甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾,廣泛存在于高等動植物中,并在維持基因組穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)基因表達等方面起著重要作用。有遺傳分化的種間或品系間的有性雜交作為一種脅迫方式可以影響后代的甲基化模式,從而改變后代的性狀,對作物改良和研究甲基化作用機制具有重要意義。轉(zhuǎn)座子是基因組內(nèi)可移動、可擴張的遺傳元件。研究特定誘導(dǎo)條件下轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座有助于我們?nèi)�面的理解轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座的生物學(xué)意義和功能。轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座活性能否遺傳給有性后代以及是否繼續(xù)激活也是一個值得研究的問題。此外,大量研究表明,DNA甲基化和轉(zhuǎn)座子活性之間存在某些相關(guān)。本文研究發(fā)現(xiàn),雜交誘導(dǎo)水稻品系間雜交種DNA甲基化發(fā)生遺傳變異及轉(zhuǎn)座子的激活。主要結(jié)果如下: 1.利用MSAP技術(shù)對水稻純系親本和雜交種的DNA進行甲基化分析。所用的材料為粳稻母本2個,父本6個,共12種雜交組合,每種組合取5株F1代,共84株實驗材料。結(jié)果表明:水稻純系和雜交種的甲基化平均水平在12.5%～14.9%;雜交種F1代的甲基化總體水平與母本非常接近;甲基化模式主要以內(nèi)側(cè)胞嘧啶的甲基化為主;十二個雜交組合的F1代均發(fā)生了不同程度的甲基化變異,其中有三個組合F1代的甲基化平均變異頻率明顯高與其他組合,它們是(01-124♀×Z-35♂,8.36%),(89-45♀×Z-35♂,9.59%),(89-45♀×Z-29♂,10.7%)而其他九組F1代的甲基化平均變異頻率只在(2.24%～5.94%);有十個組合F1代的甲基化升高頻率明顯大與甲基化降低的頻率,而另兩個組合的甲基化升高頻率卻明顯小于甲基化降低的頻率。這兩個組合是(89-45♀×Z-35♂),(89-45♀×Z-29♂);通過對甲基化變異的特異帶的測序分析發(fā)現(xiàn),變異的序列有的與已知功能的基因或推測蛋白同源,有的與某些蛋白的啟動子或內(nèi)含子序列同源,有的沒有同源性;甲基化變異位點在水稻12條染色體上均有分布,其中1號、7號、11號染色體上分布的最多;8號染色體上分布的最少。 2.將甲基化變異較大的三個組合及其雜交種進行Southern blot雜交分析。結(jié)果表明:雜交導(dǎo)致多個轉(zhuǎn)座子激活,包括mPing,Ping,Tos17,Osr3, Osr35, Osr42;mPing的激活不完全伴隨著Ping的協(xié)同激活;mPing的激活狀態(tài)可以遺傳給F2,也可以出現(xiàn)新的激活;Tos17的激活狀態(tài)也遺傳給F2,但未發(fā)現(xiàn)新的激活;三個組合的反交F1代未發(fā)現(xiàn)mPing激活,暗示正反交之間的差異。 根據(jù)以上幾方面的研究結(jié)果,認為雜交在分子水平上,除導(dǎo)致經(jīng)典的染色體重組外,還誘導(dǎo)水稻DNA的甲基化變異以及基因組內(nèi)源轉(zhuǎn)座子和反轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座激活。因此,本文研究結(jié)果為作物雜交育種提供了新的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：S511
【目錄】：

中文摘要4-5

英文摘要5-9

文獻綜述9-20

1.D NA 甲基化的分子生物學(xué)研究進展9-13

1.1 DNA 甲基化9

1.2 DNA 甲基化的發(fā)生機制9-11

1.3 DNA 甲基化的遺傳11-12

1.4 DNA 甲基化的變異12

1.5 DNA 甲基化的生物學(xué)功能12-13

2. 轉(zhuǎn)座子的分子生物學(xué)研究進展13-17

2.1 轉(zhuǎn)座子及其結(jié)構(gòu)特點13-15

2.2 MITE 類轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)特點15-16

2.3 轉(zhuǎn)座子與基因組進化16-17

3. 轉(zhuǎn)座子活性與DNA 甲基化的關(guān)系17-18

4. 本研究的背景、目的和意義18-20

材料與方法20-26

1. 實驗材料20

2. 實驗方法20-26

2.1 植物基因組DNA 的提取與純化20

2.2 MSAP 分析20-23

2.3 目的性片段的回收、克隆及測序23-24

2.4 Southern 雜交分析24-26

結(jié)果與分析26-33

1.水稻親本純系及其雜交種的 DNA 甲基化水平和模式的遺傳和變異研究26-28

2. DNA 序列測定及同源性探尋28-30

3.雜交對轉(zhuǎn)座子的影響30-33

3.1 雜交誘導(dǎo)水稻F1 代的mPing 及其可能的自主性轉(zhuǎn)座子Ping 的轉(zhuǎn)座激活30

3.2 雜交 F1 代 mPing 激活特性在 F2 代中的遺傳30-31

3.3 雜交對其他轉(zhuǎn)座子的影響31-33

討論33-36

結(jié)論36-37

參考文獻37-48

附錄48-65

致謝65-66

在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況66

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【引證文獻】

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