雙胚苗水稻中特異單倍體及其雜交后代基因組DNA甲基化研究.pdf

1、DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾，存在于許多高等動、植物中，在基因表達調控、植物細胞分化、基因組印記以及系統(tǒng)發(fā)育中起著重要的調控作用。許多研究發(fā)現(xiàn)DNA甲基化的變異能通過細胞的分裂傳遞給后代，為物種的變異和進化提供了機遇。目前對DNA甲基化檢測方法可概括為這三類：基因組整體水平的甲基化檢測、基因特異位點甲基化的檢測和新甲基化位點的尋找。其中改良的AFLP方法(MSAP)可用于檢測基因組DNA5’-CpCpGpG位點甲基化水平。張紅

2、宇、彭海等用該方法研究了來源于同一雙胚苗水稻的單倍體、二倍體、三倍體，發(fā)現(xiàn)不同倍性水稻的差異除了基因的成倍變化導致外，表觀遺傳修飾對其也有重要影響，它們之間的甲基化水平和模式有明顯的差異。 本研究用MSAP技術對編號為SARⅡ-628雙胚苗的單倍體及其與蜀恢527(R527)、蜀恢363(R363)雜交后代基因組DNA的5’-CpCpGpG位點甲基化進行特異性擴增，分析雜交后代與父母本DNA的甲基化差異性，以進一步了解單倍體表觀

3、遺傳的調控機理。取得的主要結果如下： 1.R527與單倍體的雜交后代F1的甲基化敏感擴增多態(tài)性比率即擴增的總甲基化位點數(shù)占總擴增位點數(shù)的比率平均為46.63％，全甲基化(雙鏈CmCGG)率平均為45.92％，比父本R527(50.60％，49.40％)有所下降，比母本單倍體(42.08％，40.98％)有所上升。而R363與單倍體的雜交后代F1'甲基化敏感擴增多態(tài)性比率平均為41.06％，全甲基化率平均為39.38％，與父本R3

4、63(40.57％，39.43％)，母本(42.08％，40.98％)相比，結果與F1相反，比父本甲基化水平高，而比母本單倍體甲基化水平低，但甲基化水平變化不大，只有較低幅度的下降或升高。 2.通過比較雜交后代F1、F1’與其相應親本的帶型，推測其有5種類型的變化：A型，雜交后代與其親本甲基化模式相同；B型，去甲基化;C型，超甲基化；D型，次甲基化；E型，不定類型。 3.雙親雜交形成雜交后代，其F1、F1’DNA甲基化模

5、式經歷了較大的改變與調整，以協(xié)調來源于雙親的異質基因的協(xié)同表達，使某些基因高效轉錄，而有些基因轉錄受到抑制。雜交后代的甲基化水平或低于父本高于母本(F1)，或高于父本低于母本(F1’)，這可能是由于雜交后代相對于其親本甲基化水平和模式經過重新調整以調控基因的表達，使后代能更好地適應環(huán)境的變化。 4.因本研究采用的單倍體為這兩個雜交后代的共同母本，通過比較分析F1、F1’與父母本甲基化帶型的差異，剔除因壞境、個體等因素造成的帶型差