ABA、SA预处理对水分和盐胁迫下水稻DNA甲基化水平的影响

论文摘要

干旱胁迫和盐胁迫是两个重要的环境胁迫因子。由于干旱和盐胁迫对农业生产造成巨大的危害，严重影响粮食产量，因此二者对植物影响的研究受到了广泛重视。本文以水稻(Oryza sativa L.)为试材，研究了在水分胁迫（PEG模拟）下和盐胁迫（NaCl）下水稻DNA甲基化的变化规律，揭示水稻对水分、盐胁迫的响应机制；同时研究了脱落酸、水杨酸预处理对水分和盐胁迫下DNA甲基化的影响，实验预处理方法为：挑选籽粒饱满的水稻种子，用1mmol/L水杨酸（SA）和0.1mmol/L脱落酸（ABA）溶液浸种。主要结果如下：本文对水稻基因组DNA提取和纯化方法进行比较，通过CTAB法I和CTAB法II对水稻DNA提取和纯化：CTAB法I在提取和纯化DNA时，加入适量的RNA酶，除去DNA中残留的RNA的效果较好，尽可能减少RNA对高效液相体系检测结果的影响，保证实验的准确性；对高效液相法（HPLC）进行DNA总甲基化水平测定的体系进行了优化，测定水稻叶片DNA甲基化总体水平的最佳色谱条件：流动相为甲醇：磷酸二氢钾（10mmol/L）（10:90，V/V），pH3.5左右，流速0.5ml/min，柱温35℃，C18柱（250mm）是最佳的色谱条件。水分和盐胁迫下处理组DNA甲基化水平要明显高于对照组各个时期的总甲基化水平，这说明逆境胁迫会导致DNA总甲基化水平的升高。ABA、SA两个预处理组及对照组（未予处理）在受到水分胁迫后，DNA甲基化水平均呈上升趋势。0h至4h，ABA、SA、CK组上升均较快，SA和CK组在4h到达了最高值，而ABA预处理组胁迫后4h接近最高峰值，且CK组明显高于两个预处理组；4h至24h，ABA组达到最高值，而SA组和CK组则缓慢降低；24h至144h，CK组又呈缓慢升高趋势，而ABA和SA预处理组则呈缓慢降低趋势。由此说明ABA、SA预处理在一定程度上降低了因水分胁迫而导致DNA甲基化水平的升高。ABA、SA两个预处理组及对照组（未予处理）在受到盐胁迫后，DNA甲基化水平均呈上升趋势。0h至4h，ABA、SA、CK组均呈明显增高趋势且未到达最高值；4h至24h时ABA和CK组DNA甲基化水平到达了最高值，而SA预处理组仍未到达最高值；24h至144h，ABA、CK组呈下降趋势，说明ABA预处理在盐胁迫时期内缓解了DNA甲基化水平的升高；而SA预处理组则仍在继续升高但升高幅度减小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究水分胁迫、盐胁迫的意义
• 1.2 水稻抗旱、抗盐的生理生化与分子生物学机制
• 1.2.1 水稻抗旱、抗盐的生理生化机制
• 1.2.2 水稻抗旱、抗盐的分子生物学机制
• 1.2.3 表观遗传学机制
• 1.3 DNA 甲基化
• 1.3.1 DNA 的产生及其维持机制
• 1.3.2 DNA 甲基化的生物学作用
• 1.3.3 检测方法
• 1.4 ABA、SA 对植物在水分胁迫、盐胁迫下的缓解作用
• 1.4.1 ABA、SA 的性质
• 1.4.2 ABA、SA 在植物抗逆中的作用
• 1.5 本项研究的目的、意义及创新点
• 1.5.1 研究的目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 创新点
• 1.6 课题来源
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料及处理
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验材料预处理
• 2.1.3 水稻幼苗培养及胁迫处理
• 2.2 方法
• 2.2.1 植物基因组 DNA 的提取和纯化
• 2.2.2 DNA 的酸解
• 2.2.3 色谱条件的选择
• 2.3 本文中的符号含义
• 第三章 HPLC 法测水稻 DNA 甲基化水平的关键因素分析
• 3.1 两种改良的 CTAB 法提取、纯化植物基因组 DNA 的比较
• 3.2 DNA 的纯度和浓度检测结果
• 3.3 色谱条件的筛选
• 3.3.1 柱子的长短对胞嘧啶和 5-甲基胞嘧啶色谱峰分离的影响
• 3.3.2 流动相 PH 对胞嘧啶和 5-甲基胞嘧啶色谱峰分离的影响
• 3.3.3 磷酸二氢钾浓度对胞嘧啶和 5-甲基胞嘧啶色谱峰分离的影响
• 3.3.4 水稻样品 DNA 甲基化水平测试条件的确定
• 第四章 水分胁迫和盐胁迫对水稻 DNA 甲基化水平的影响及 ABA、SA 的调控作用
• 4.1 水分胁迫对水稻 DNA 甲基化的影响
• 4.2 ABA 预处理对水分胁迫下水稻 DNA 甲基化的影响
• 4.3 ABA、SA 预处理对水分胁迫下水稻 DNA 甲基化的影响
• 4.4 胁迫对水稻 DNA 甲基化的影响
• 4.5 BA、SA 预处理对盐胁迫下水稻 DNA 甲基化的影响
• 第五章 讨论与结论
• 5.1 两种改良的 CTAB 法提取和纯化 DNA 的比较分析
• 5.2 HPLC 法测定 DNA 甲基化体系的优化
• 5.3 水分和盐胁迫下水稻基因组 DNA 甲基化水平的变化
• 5.4 ABA、SA 预处理对水分和盐胁迫下 DNA 甲基化水平的影响
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历