NaCl胁迫下蒙古黄芪和碱蓬基因组DNA甲基化水平分析

论文摘要

世界范围内盐渍化土壤不断加剧，各类植物为了能够在盐渍环境中生存，在进化过程中不断建立起了一套保护措施，以提高植物的耐盐性。研究表明，在盐胁迫下，植物的各项生理生化指标以及DNA甲基化会发生变化。蒙古黄芪（Mongolia Astragalus）分布于我国温带和暖温带地区，尤以东北和华北地区分布广泛，属旱中生植物，是我国珍稀中药材之一；碱蓬（Suaeda salsa L）分布于我国东北、西北、华北及沿海各省主要生于盐碱地、河岸、湖边，其富含氨基酸和胡萝卜素等，是一种典型的盐碱地指示植物。本实验测定分析盐胁迫下蒙古黄芪六项生理生化指标；利用甲基化敏感扩增多态性（methylation-sensitiveamplification polymorphism, MSAP）技术和高效液相色谱（high performance liquidchromatography, HPLC）技术测定蒙古黄芪和碱蓬基因组DNA甲基化，分析二者与盐胁迫之间的关系。具体研究内容如下：1.采用不同浓度（0%，0.1%，0.3%，0.5%，0.8%，1.0%，1.2%）的NaCl溶液对蒙古黄芪（Mongolia Astragalus）幼苗进行盐胁迫处理后测定六项生理生化指标，即MDA含量、游离脯氨酸含量、SOD活力、POD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量。结果显示：盐胁迫浓度为0%-0.1%时，是蒙古黄芪对盐胁迫的适应缓冲过程，之后随盐浓度增加，SOD活性，CAT活力，可溶性蛋白含量开始上升；MDA含量，脯氨酸含量，POD活性开始下降。2.采用高盐十二烷基硫酸钠（SDS）法、高盐溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）法和高盐低pH值法提取DNA，结果表明：高盐CTAB法获得的黄芪基因组DNA纯度高，是提取黄芪基因组总DNA的最佳方法。3.利用MSAP技术研究高盐胁迫过程中蒙古黄芪（Mongolia Astragalus）和碱蓬（Suaeda salsa L）基因组DNA甲基化变化。结果表明：用22对引物扩增盐胁迫下蒙古黄芪基因组DNA，共检测出179个甲基化位点，实验表明：在盐胁迫下，蒙古黄芪基因组CCGG序列趋向于发生去甲基化；用18对引物扩增盐胁迫下碱蓬基因组DNA，共检测出147个甲基化位点，实验表明：碱蓬基因组DNA全甲基化比率与NaCl处理浓度呈显著负相关（R=－0.92）。4.利用高效液相色谱（HPLC）法检测蒙古黄芪基因组DNA水解后的胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶的比例，HPLC条件采用C18柱温25℃、洗脱液pH=4.0、流速0.8ml/min、紫外检测的波273nm。结果显示：DNA甲基化水平从53.21%降至35.36%，总体呈下降趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 DNA 甲基化及其分析方法
• 1.1.1 基因组整体水平的甲基化分析
• 1.1.2 特异性位点的 DNA 甲基化的检测
• 1.2 DNA 甲基化在植物抗逆性方面的研究进展
• 2 实验材料与方法
• 2.1 NaCl 胁迫下蒙古黄芪生理生化指标的测定
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.2 丙二醛含量测定的方法
• 2.1.3 游离脯氨酸含量测定的方法
• 2.1.4 超氧化物歧化酶活力的测定方法
• 2.1.5 过氧化物酶活性的测定的方法
• 2.1.6 过氧化氢酶活性测定的方法
• 2.1.7 可溶性蛋白含量测定的方法
• 2.2 NaCl 胁迫下的蒙古黄芪基因组 MSAP 分析
• 2.2.1 蒙古黄芪基因组 DNA 的提取与检测
• 2.2.2 MSAP 测定分析
• 2.2.3 MSAP 差异片段的回收和克隆
• 2.3 NaCl 胁迫下的蒙古黄芪基因组 HPLC 分析
• 2.4 NaCl 胁迫下的碱蓬基因组 MSAP 分析
• 3 结果与分析
• 3.1 盐胁迫下蒙古黄芪生理生化指标测定分析
• 3.1.1 盐胁迫对蒙古黄芪幼苗 MDA 含量的影响
• 3.1.2 盐胁迫对蒙古黄芪幼苗游离脯氨酸含量的影响
• 3.1.3 盐胁迫对蒙古黄芪幼苗 SOD 活力的影响
• 3.1.4 盐胁迫对蒙古黄芪幼苗 POD 活性的影响
• 3.1.5 盐胁迫对蒙古黄芪幼苗 CAT 活性的影响
• 3.1.6 盐胁迫对蒙古黄芪幼苗可溶性蛋白的影响
• 3.2 NaCl 胁迫下的蒙古黄芪基因组 MSAP 分析
• 3.2.1 蒙古黄芪基因组 DNA 的提取与检测
• 3.2.2 蒙古黄芪基因组 DNA 的 MSAP 体系的检测
• 3.3 NaCl 胁迫下的蒙古黄芪基因组 HPLC 结果分析
• 3.4 NaCl 胁迫下的碱蓬基因组 MSAP 结果分析
• 3.4.1 碱蓬基因组 DNA 质量检测
• 3.4.2 基因组 DNA 的 MSAP 分析
• 4 讨论
• 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢