楊樹基因組甲基化晝夜節(jié)律的MSAP分析.pdf

1、生物鐘是生物體內一種復雜的計時機制。生物鐘使生物體遺傳、生理和代謝等過程產生晝夜的節(jié)律變化。生物鐘影響植物生長發(fā)育的多個方面，包括光合作用、莖生長、氣味散發(fā)、營養(yǎng)生長向生殖生長的過渡、休眠以及其它的季節(jié)性過程，同時生物鐘也參與調控其它信號途徑。研究表明，高等植物生物鐘調控由多個相互關聯的轉錄反饋環(huán)路組成，并與轉錄后修飾以及組蛋白修飾有關。楊樹（PopulusL.）不僅是重要經濟和生態(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，采用基于毛細管電泳的MSAP（Amplifiedfragmentlengthpolymorphism）技術，檢測晝夜周期變化過程中楊樹基因組CCGG位點甲基化狀況，確定楊樹生物鐘是否受到DNA甲基化調控，以探討生物鐘調控的表觀遺傳學機制。主要研究結果如下:
　　 1.優(yōu)化了楊樹MSAP選擇性擴增體系。采用正交試驗設計的方法篩選出了楊樹毛細管電泳MSAP技術選擇性擴增體系，其中各組

3、分最佳濃度分別為dNTP0.5mM、選擇性擴增引物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對引物中篩選出的26對選擇性擴增引物，對歐洲黑楊葉片基因組DNA進行了MSAP分析，總共檢測了2065個CCGG位點，發(fā)現55.51％的位點發(fā)生甲基化，其中全甲基化位點占44.89％，半甲基化位點占4.65％，即歐洲黑楊葉片基

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