盐碱胁迫诱导的水稻DNA甲基化变异

论文摘要

环境变化是导致表观遗传变化的重要原因。DNA的甲基化修饰是真核生物的表观遗传调控的重要组成部分。研究特定条件下DNA甲基化的模式变异有助于我们全面的理解DNA甲基化的表观调控生物学功能。变异的甲基化在植物后代中的遗传稳定性也是一个值得研究的问题。盐碱胁迫是常见的环境胁迫,植物的耐盐性是多基因控制的数量性状。本文研究发现,盐或碱处理以及盐碱同时处理同样可以导致水稻DNA甲基化状态发生改变,用ISSR和Southern blot检测当代都检测到DNA甲基化状态的改变,并且这种DNA甲基化状态可以通过减数分裂进行传递,用Southern blot检测下一代证明这种变异能够遗传,但还不清楚能遗传几代。其遗传模式研究中发现有的当代发生了变异,下一代中有的单株保留了这种变异,有的单株恢复了（与对照相同）,还有些单株产生了新的类型。即使当代没有发生变异,下一代中也出现了甲基化变异。进一步利用RT-PCR分析了当代水稻盐碱处理后,与胁迫应答相关的基因的表达情况。发现盐和碱分别处理后,这些基因的表达发生了变化,但两种处理变化不完全一致,暗示了水稻应对盐和碱胁迫的机制可能有所不同。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1. DNA甲基化的分子生物学研究进展
• 1.1 DNA甲基化
• 1.2 DNA甲基化机制
• 1.3 DNA甲基化的生物学功能
• 2.ISSR
• 3. 数量性状基因座位（QTL）
• 4. 表达序列标签EST
• 5. 耐盐碱胁迫的研究进展
• 5.1 耐盐胁迫的研究进展
• 5.1.1 耐盐胁迫的基因
• 5.1.2 转基因耐盐植物研究进展
• 5.2 耐碱研究进展
• 6. 本研究的背景、目的和意义
• 实验材料和方法
• 1. 实验材料的准备和处理
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验材料的处理
• 1.3 实验材料的种植
• 2. 实验方法
• 2.1 植物基因组DNA的提取与纯化
• 2.2 ISSR标记与材料DNA甲基化状态检测
• 2.2.1 ISSR检测
• 2.2.2 DNA甲基化状态统计、分析
• 2.2.3 ISSR特异片段比对
• 2.3 Southern 杂交分析
• 2.3.1 DNA酶切
• 2.3.2 Southern印迹
• 2.3.3 探针的分离
• 2.3.4 探针标记、Southern杂交及杂交信号的检测
• 2.4 RT-PCR
• 2.4.1 水稻叶片总RNA的提取
• 2.4.2 除RNA中基因组DNA
• 2.4.3 反转录
• 2.4.4 RT-PCR、琼脂糖电泳检测及估算表达量
• 结果与分析
• 1. ISSR检测处理当代的结果
• 1.1 ISSR检测处理当代的DNA甲基化变异的结果
• 1.2 ISSR 检测处理当代的特异片段的 BlastN 和 BlastX 结果
• 2.Southern blot 检测处理当代的 DNA 甲基化变异的结果
• 3.Southern blot 检测处理下一代的 DNA 甲基化变异的结果
• 4.RT-PCR 检测处理当代的基因表达的结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢