楊樹基因組甲基化晝夜節(jié)律的MSAP分析.pdf

1、生物鐘是生物體內(nèi)一種復(fù)雜的計(jì)時(shí)機(jī)制。生物鐘使生物體遺傳、生理和代謝等過程產(chǎn)生晝夜的節(jié)律變化。生物鐘影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)方面，包括光合作用、莖生長(zhǎng)、氣味散發(fā)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的過渡、休眠以及其它的季節(jié)性過程，同時(shí)生物鐘也參與調(diào)控其它信號(hào)途徑。研究表明，高等植物生物鐘調(diào)控由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)錄反饋環(huán)路組成，并與轉(zhuǎn)錄后修飾以及組蛋白修飾有關(guān)。楊樹（PopulusL.）不僅是重要經(jīng)濟(jì)和生態(tài)速生樹種，也是林木基因工程的模式樹種。本研究以一年生歐

2、洲黑楊無性系N46(P.nigraN46)為材料，采用基于毛細(xì)管電泳的MSAP（Amplifiedfragmentlengthpolymorphism）技術(shù)，檢測(cè)晝夜周期變化過程中楊樹基因組CCGG位點(diǎn)甲基化狀況，確定楊樹生物鐘是否受到DNA甲基化調(diào)控，以探討生物鐘調(diào)控的表觀遺傳學(xué)機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.優(yōu)化了楊樹MSAP選擇性擴(kuò)增體系。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法篩選出了楊樹毛細(xì)管電泳MSAP技術(shù)選擇性擴(kuò)增體系，其中各組

3、分最佳濃度分別為dNTP0.5mM、選擇性擴(kuò)增引物0.075μM、exTaq0.625U/μL、Mg2+1.5mM和DNA22.5ng/μL。
　　 2.揭示了歐洲黑楊葉片基因組DNA甲基化模式。采用從72對(duì)引物中篩選出的26對(duì)選擇性擴(kuò)增引物，對(duì)歐洲黑楊葉片基因組DNA進(jìn)行了MSAP分析，總共檢測(cè)了2065個(gè)CCGG位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)55.51％的位點(diǎn)發(fā)生甲基化，其中全甲基化位點(diǎn)占44.89％，半甲基化位點(diǎn)占4.65％，即歐洲黑楊葉片基

4、因組CCGG位點(diǎn)全甲基化的比率遠(yuǎn)高于半甲基化比率。
　　 3.通過檢測(cè)歐洲黑楊無性系在36小時(shí)內(nèi)晝夜周期變化中9個(gè)時(shí)間點(diǎn)2065個(gè)CCGG位點(diǎn)甲基化修飾模式，僅在遮光處理12時(shí)發(fā)現(xiàn)2個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了甲基化變化，并在第16時(shí)重新恢復(fù)。因此楊樹基因組CCGG位點(diǎn)甲基化修飾不具有明顯生物鐘震蕩的特點(diǎn)。本研究表明盡管表觀遺傳修飾在植物生物鐘調(diào)控過程中起重要作用，但基因組DNA甲基化并不是調(diào)控歐洲黑楊生物鐘基因及其下游調(diào)控基因的震蕩周期性表達(dá)