毛白杨基因组DNA甲基化遗传图谱构建与甲基化位点功能解析
发布时间：2023-04-11 01:41
表观遗传修饰是指不涉及基因组DNA序列的改变、能够引起可遗传表型变异的遗传物质的改变,主要形式包括:DNA共价修饰、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA的调控。其中,基因组DNA甲基化是一种非常普遍的DNA共价修饰形式,在植物的生长发育过程中对基因的表达发挥着重要的调控作用,其作用机理正在被逐渐揭开。本研究以来自9个不同种源的毛白杨种质资源库432株不同基因型个体、毛白杨10个不同组织或器官以及银腺杨×毛白杨杂交子F1代群体552株不同基因型个体为材料,利用MSAP技术对其基因组DNA甲基化的遗传变异及其遗传效应进行研究。主要获得以下结论:1.毛白杨种质资源库432株不同基因型个体成熟木质部基因组DNA总甲基化相对水平(6.22%-22.40%,平均12.60±2.51%)高于未甲基化相对水平(6.19%-15.77%,平均 11.21±1.52%),全甲基化相对水平(3.10%-15.10,平均 6.31 ± 1.79%)高于半甲基化相对水平(2.86%-12.87%,平均6.29± 1.75%)。10个不同组织或器官未甲基化相对水平均值为36.17%,高于其总...
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 文献综述
1.1 表观遗传学
1.1.1 表观遗传学的定义
1.1.2 表观遗传修饰模式
1.2 DNA甲基化共价修饰
1.2.1 DNA甲基化修饰的机制
1.2.2 DNA甲基化修饰的生物学作用
1.3 植物DNA甲基化研究
1.3.1 植物DNA甲基化模式产生机制
1.3.2 植物DNA甲基化的维持机制
1.4 研究内容及技术路线
2 毛白杨种质资源库基因组DNA甲基化表观遗传变异与效应分析
2.1 材料与方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 表型性状测定
2.1.3 基因组DNA提取与检测
2.1.4 甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析
2.1.5 群体表观遗传结构分析
2.1.6 多态性MSAP标记与表型性状的关联分析
2.1.7 重要关联位点测序分析
2.2 结果与分析
2.2.1 甲基化敏感扩增多态性条带
2.2.2 甲基化/未甲基化类型及相对水平
2.2.3 毛白杨基因组遗传和表观遗传多样性
2.2.4 毛白杨群体分化和表观遗传结构
2.2.5 毛白杨种质资源库表型性状变异与相关性分析
2.2.6 多态性MSAP标记与表型性状关联分析
2.2.7 候选基因表达和功能分析
2.2.8 不同甲基化模式对候选基因表达和表型性状的影响效应分析
2.3 讨论
2.3.1 毛白杨基因组DNA甲基化变异
2.3.2 基因组DNA甲基化修饰的遗传效应
2.4 小结
3 毛白杨不同组织DNA胞嘧啶甲基化变异研究
3.1 材料与方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 基因组DNA和RNA提取
3.1.3 甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析
3.1.4 多态性片段克隆测序
3.1.5 基因甲基化特异性计算
3.1.6 Real-Time qRT-PCR
3.2 结果与分析
3.2.1 毛白杨不同组织和器官整体甲基化模式
3.2.2 甲基化位点的组织或器官特异性和动态变化
3.2.3 组织或器官间多态性片段测序分析
3.2.4 基因表达与甲基化的相关性
3.2.5 维管组织中不同甲基化的木材品质相关基因的表达模式
3.3 讨论
3.3.1 不同组织和器官类型间DNA胞嘧啶甲基化模式的变异
3.3.2 基因表达水平受DNA胞嘧啶甲基化影响
3.3.3 木材品质相关基因的甲基化
3.4 小结
4 毛白杨表观遗传连锁图谱构建与表观QTL分析
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料和基因组DNA提取
4.1.2 表型性状的测定
4.1.3 基因组DNA甲基化分析及表观基因型分型
4.1.4 多态性MSAP标记与表型性状的关联分析
4.1.5 表观遗传连锁图谱的构建
4.1.6 QTL分析
4.1.7 特异甲基化片段的测序分析
4.1.8 候选基因成熟木质部表达分析(Real-Time qRT-PCR)
4.2 结果与分析
4.2.1 表型性状的变异与相关性分析
4.2.2 甲基化敏感扩增多态性条带与甲基化/未甲基化相对水平
4.2.3 多态性MSAP标记与表型性状单标记关联分析
4.2.4 表观遗传连锁图谱的构建
4.2.5 重要表型性状的表观QTL(QTLepi)分析
4.2.6 候选基因的影响效应分析
4.3 讨论
4.3.1 基因组DNA甲基化相对水平
4.3.2 表观遗传连锁图谱的构建和表观QTL分析
4.3.3 表观遗传修饰的遗传效应
4.4 小结
5 研究结论
附表
参考文献
个人简介
导师简介
致谢
本文编号：3789096
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 文献综述
1.1 表观遗传学
1.1.1 表观遗传学的定义
1.1.2 表观遗传修饰模式
1.2 DNA甲基化共价修饰
1.2.1 DNA甲基化修饰的机制
1.2.2 DNA甲基化修饰的生物学作用
1.3 植物DNA甲基化研究
1.3.1 植物DNA甲基化模式产生机制
1.3.2 植物DNA甲基化的维持机制
1.4 研究内容及技术路线
2 毛白杨种质资源库基因组DNA甲基化表观遗传变异与效应分析
2.1 材料与方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 表型性状测定
2.1.3 基因组DNA提取与检测
2.1.4 甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析
2.1.5 群体表观遗传结构分析
2.1.6 多态性MSAP标记与表型性状的关联分析
2.1.7 重要关联位点测序分析
2.2 结果与分析
2.2.1 甲基化敏感扩增多态性条带
2.2.2 甲基化/未甲基化类型及相对水平
2.2.3 毛白杨基因组遗传和表观遗传多样性
2.2.4 毛白杨群体分化和表观遗传结构
2.2.5 毛白杨种质资源库表型性状变异与相关性分析
2.2.6 多态性MSAP标记与表型性状关联分析
2.2.7 候选基因表达和功能分析
2.2.8 不同甲基化模式对候选基因表达和表型性状的影响效应分析
2.3 讨论
2.3.1 毛白杨基因组DNA甲基化变异
2.3.2 基因组DNA甲基化修饰的遗传效应
2.4 小结
3 毛白杨不同组织DNA胞嘧啶甲基化变异研究
3.1 材料与方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 基因组DNA和RNA提取
3.1.3 甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析
3.1.4 多态性片段克隆测序
3.1.5 基因甲基化特异性计算
3.1.6 Real-Time qRT-PCR
3.2 结果与分析
3.2.1 毛白杨不同组织和器官整体甲基化模式
3.2.2 甲基化位点的组织或器官特异性和动态变化
3.2.3 组织或器官间多态性片段测序分析
3.2.4 基因表达与甲基化的相关性
3.2.5 维管组织中不同甲基化的木材品质相关基因的表达模式
3.3 讨论
3.3.1 不同组织和器官类型间DNA胞嘧啶甲基化模式的变异
3.3.2 基因表达水平受DNA胞嘧啶甲基化影响
3.3.3 木材品质相关基因的甲基化
3.4 小结
4 毛白杨表观遗传连锁图谱构建与表观QTL分析
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料和基因组DNA提取
4.1.2 表型性状的测定
4.1.3 基因组DNA甲基化分析及表观基因型分型
4.1.4 多态性MSAP标记与表型性状的关联分析
4.1.5 表观遗传连锁图谱的构建
4.1.6 QTL分析
4.1.7 特异甲基化片段的测序分析
4.1.8 候选基因成熟木质部表达分析(Real-Time qRT-PCR)
4.2 结果与分析
4.2.1 表型性状的变异与相关性分析
4.2.2 甲基化敏感扩增多态性条带与甲基化/未甲基化相对水平
4.2.3 多态性MSAP标记与表型性状单标记关联分析
4.2.4 表观遗传连锁图谱的构建
4.2.5 重要表型性状的表观QTL(QTLepi)分析
4.2.6 候选基因的影响效应分析
4.3 讨论
4.3.1 基因组DNA甲基化相对水平
4.3.2 表观遗传连锁图谱的构建和表观QTL分析
4.3.3 表观遗传修饰的遗传效应
4.4 小结
5 研究结论
附表
参考文献
个人简介
导师简介
致谢
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