杉木CpG文库的构建及全基因组DNA甲基化检测

论文摘要

杉木种内存在明显杂种优势,但F1组合杂种优势分子机理目前尚不清楚。研究表明,作为表观遗传学中研究最多的DNA甲基化与杂种优势关系,DNA甲基化程度,尤其是真核生物细胞中5-mC甲基化的研究近年来受到很大关注,有研究表明,DNA甲基化在调控植物生长发育、细胞分化中起着关键作用。基因组中大约有60-90%CpG发生甲基化机制,而非甲基化的CpG二核苷酸序列主要聚集在启动子区CpG富集区,称为CpG岛。CpG岛也称为HTF （Hpa II tiny fragment）岛,活性基因的CpG岛具有抵抗序列甲基化的作用,反之,去活性基因的GC序列一般都会产生甲基化,抑制基因的表达。因而,搜索CpG岛可以为发现基因提供重要线索。本实验结果和主要结论如下：1.运用抑制差减杂交技术（SSH）构建CpG文库：抑制差减杂交技术一般用于构建cDNA文库,本实验首次运用该技术构建杉木DNACpG文库,结果表明该技术具有可行性。实验试图探寻杂种优势与DNA甲基化的关系,也为高通量检测CpG做了准备。2.杉木全基因组的检测：本研究通过HPLC（?）（高效液相色谱法）检测杉木亲本与杂种子代（优势种与劣势种）总的甲基化水平,比较子代优家系与劣势家系之间的DNA甲基化是否具有差别,基因组DNA总的甲基化水平是否具有相关性,同时与MSAP比较,结果表明,检测到的HPLC特征和MSAP在研究杉木杂种优势的趋势上与甲基化水平具有同步性,杉木杂种优势明显的家系,其甲基化总体水平低于亲本及劣势家系,本实验结果表明,杉基因组甲基化水平与杂种优势成负相关。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 杂种优势遗传基础的研究
• 1.1.1 杂种优势形成的两个经典数量遗传学解释
• 1.1.2 林木杂种优势的形成机理
• 1.1.3 杂种优势的分子机理
• 1.1.3.1 基因表达与杂种优势
• 1.1.3.2 调控基因表达与杂种优势
• 1.1.3.3 表观遗传与杂种优势
• 1.2 DNA甲基化与基因表达的调控
• 1.2.1 植物DNA甲基化的特征
• 1.2.2 DNA甲基化发生的机制
• 1.2.3 植物DNA甲基化的研究方法
• 1.2.4 DNA甲基化与杂种优势
• 1.3 抑制性消减杂交技术
• 1.3.1 抑制性消减杂交方法的原理
• 1.3.2 SSH技术的特点
• 1.3.3 抑制性消减杂交技术的应用
• 第二章 杉木基因组CpG甲基化SSH文库的构建
• 2.1 抑制差减杂交技术（SSH）
• 2.1.1 SSH技术的基本原理
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 植物材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 Linker-PCR扩增
• 2.2.4 抑制差减杂交
• 2.2.5 差减文库的构建及重组子的筛选
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 总DNA的提取
• 2.3.2 抑制差减杂交
• 2.3.3 分析
• 2.4 讨论
• 第三章 杉木全基因组甲基化检测
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 基因组DNA的提取
• 3.2 基因组的水解
• 3.2.1 酶水解法
• 3.2.2 酸水解法
• 3.3 高效液相色谱检测基因组甲基化
• 3.4 结果分析
• 3.4.1 DNA提取
• 3.4.2 甲基化色谱分析
• 3.5 讨论
• 第四章 总结
• 4.1 主要实验及结果
• 4.2 实验存在的问题
• 4.3 今后的研究方向
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract