5-氮杂胞苷（5-azaC）对盐胁迫下小麦幼苗生理特性及DNA甲基化的影响
发布时间：2021-03-26 22:56
目的:小麦是重要的粮食作物之一。随着非生物胁迫对种植环境的不断影响,土壤盐渍化成为制约小麦产量和品质发展的重要原因。DNA甲基化作为主要的表观遗传修饰,在植物抵抗非生物胁迫中起调控作用。分析耐盐性不同的春小麦品种生理特性变化及DNA甲基化差异表达模式,从生理和表观遗传学角度揭示DNA甲基化的改变与小麦在盐胁迫条件下抵抗逆境能力的相关性,为DNA甲基化调控小麦耐盐性研究提供理论依据。方法:本研究选择耐盐性较好的新春11号和盐敏感的新春6号品种,通过5-azaC（DNA甲基化抑制剂）预处理小麦种子再利用NaCl模拟盐胁迫,对其部分农艺性状及生理特性进行分析;利用甲基化敏感扩增多态性技术（MSAP）和MethyTarget目标区域甲基化测序技术分别对基因组DNA甲基化和特定基因位点DNA甲基化进行分析,实时荧光定量检测耐盐相关基因的相对表达水平。结果:1、5-azaC处理小麦种子后可显著抑制幼苗根长生长,显著降低根系鲜、干重。盐胁迫下5-azaC可显著降低小麦株高,对穗长、穗粒数和穗粒重无显著影响。与盐胁迫相比,5-azaC处理后,新春11号叶片净光合速率显著下降,蒸腾速率、气孔导度下降幅度...
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新春6号基因组预扩增结果
5-氮杂胞苷（5-azaC）对盐胁迫下小麦幼苗生理特性及DNA甲基化的影响23同裂酶HpaII和MspI都能识别5"-CCGG-3"位点，但对该酶切位点中胞嘧啶C甲基化的识别特性不同。HpaII仅能识别单链胞嘧啶甲基化（半甲基化），不能识别双链内外侧胞嘧啶甲基化（完全甲基化）；MspI可以识别内侧胞嘧啶甲基化位点，不能识别单链或双链外侧胞嘧啶甲基化位点。如图3-2所示，基因组DNA经HpaⅡ/EcoRⅠ和MspⅠ/EcoRⅠ双酶切后，在聚丙烯酰胺凝胶电泳上可产生三种带型。I型：HpaⅡ、MspⅠ泳道均有带，没有甲基化的发生；II型：HpaⅡ有带，MspⅠ无带，5"-CCGG-3"单链外侧甲基化；III型：HpaⅡ无带，MspⅠ有带，双链内侧甲基化。图3-2盐胁迫下新春6号叶片基因组DNA的MSAP分析Fig.3-2MSAPanalysisofgenomicDNAinleavesofXinchun6underSaltStress注：DL表示DNALadder,H：基因组DNA经HpaII和EcoRI酶切所产生的扩增结果，M：基因组DNA经MspI和EcoRI酶切所产生的扩增结果。类型Ⅰ：无甲基化；类型Ⅱ：半甲基化；类型Ⅲ：全甲基化。Note:DL:DNALadder，H:GenomicDNAwasdigestedbyHpaII-EcoRI，M:GenomicDNAwasdigestedbyMspI/EcoRI.TypeΙ:Nomethylation;TypeΙΙ:Hemimethylation;TypeΙΙΙ:Fullmethylation.试验从32对选择性扩增引物中选取了21对条带清晰且稳定性好的引物，对不同处理下小麦幼苗叶片的DNA甲基化水平进行了分析，分析结果见表3-6。两品种共扩增得到2883条带，在新春6号小麦幼苗叶片中扩增得到1419条，对照和处理条件下所有样品的总扩增条带数为270~292条，甲基化条带数74~86条，甲基化比率为25.3%~30.7%；在新春11号中扩增得到1472条，对照和处理条件下所有样品的总扩增条带数为276~320条，甲基化条带数58~84条，甲基化比率为21.0%~26.4%。在扩增条带中，Ⅰ型带?
5-氮杂胞苷（5-azaC）对盐胁迫下小麦幼苗生理特性及DNA甲基化的影响25图3-3盐胁迫对小麦叶片DNA甲基化水平的影响Fig.3-3EffectsofsaltstressonDNAmethylationlevelinwheatleaves注：图柱上不同字母代表处理间差异显著（P＜0.05）。Note:Differentlettersonthefigurecolumnrepresentsignificantdifferencesamongthetreatmentsat0.05level.3.2.3盐胁迫下小麦基因组DNA甲基化状态的变化盐胁迫后和对照相比，同一CCGG位点MSAP条带不同，说明此位点甲基化模式发生了变化。甲基化模式变化主要分为单态型和多态型两种类型。单态型是指对照和处理之间带型相同，表明对照和处理之间甲基化状态没有发生改变（A）。多态型是指处理和对照间带型不同，表明CCGG位点甲基化状态发生改变。多态型分为两类，第一类和对照相比甲基化水平下降（B）；第二类和对照相比甲基化水平增加（C），C型中的C1和C2为重新甲基化类型，C3和C4为超甲基化类型。图3-4盐胁迫处理与对照间叶片基因组的MASP结果Fig.3-4MSAPamplificationresultsofleafgenomebetweensaltstresstreatmentandcontrol注：HC、MC分别表示对照组DNA经HpaII和EcoRI酶切产生的扩增结果，H、M分别表示处理组DNA经HpaII和EcoRI酶切产生的扩增结果，A、B、C表示不同的甲基化模式。Note:Hc、Mc:ControlgroupGenomicDNAwasdigestedbyHpaII-EcoRIandMspI/EcoRI，H、M:TreatmentgroupgenomicDNAwasdigestedbyHpaII-EcoRIandMspI/EcoRI，A.BandCrepresentdifferentmethylationpatterns.由表3-7可知，盐胁迫后各处理和对照相比多数CCGG位点甲基化状态相同呈单
本文编号：3102385
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新春6号基因组预扩增结果
5-氮杂胞苷（5-azaC）对盐胁迫下小麦幼苗生理特性及DNA甲基化的影响23同裂酶HpaII和MspI都能识别5"-CCGG-3"位点，但对该酶切位点中胞嘧啶C甲基化的识别特性不同。HpaII仅能识别单链胞嘧啶甲基化（半甲基化），不能识别双链内外侧胞嘧啶甲基化（完全甲基化）；MspI可以识别内侧胞嘧啶甲基化位点，不能识别单链或双链外侧胞嘧啶甲基化位点。如图3-2所示，基因组DNA经HpaⅡ/EcoRⅠ和MspⅠ/EcoRⅠ双酶切后，在聚丙烯酰胺凝胶电泳上可产生三种带型。I型：HpaⅡ、MspⅠ泳道均有带，没有甲基化的发生；II型：HpaⅡ有带，MspⅠ无带，5"-CCGG-3"单链外侧甲基化；III型：HpaⅡ无带，MspⅠ有带，双链内侧甲基化。图3-2盐胁迫下新春6号叶片基因组DNA的MSAP分析Fig.3-2MSAPanalysisofgenomicDNAinleavesofXinchun6underSaltStress注：DL表示DNALadder,H：基因组DNA经HpaII和EcoRI酶切所产生的扩增结果，M：基因组DNA经MspI和EcoRI酶切所产生的扩增结果。类型Ⅰ：无甲基化；类型Ⅱ：半甲基化；类型Ⅲ：全甲基化。Note:DL:DNALadder，H:GenomicDNAwasdigestedbyHpaII-EcoRI，M:GenomicDNAwasdigestedbyMspI/EcoRI.TypeΙ:Nomethylation;TypeΙΙ:Hemimethylation;TypeΙΙΙ:Fullmethylation.试验从32对选择性扩增引物中选取了21对条带清晰且稳定性好的引物，对不同处理下小麦幼苗叶片的DNA甲基化水平进行了分析，分析结果见表3-6。两品种共扩增得到2883条带，在新春6号小麦幼苗叶片中扩增得到1419条，对照和处理条件下所有样品的总扩增条带数为270~292条，甲基化条带数74~86条，甲基化比率为25.3%~30.7%；在新春11号中扩增得到1472条，对照和处理条件下所有样品的总扩增条带数为276~320条，甲基化条带数58~84条，甲基化比率为21.0%~26.4%。在扩增条带中，Ⅰ型带?
5-氮杂胞苷（5-azaC）对盐胁迫下小麦幼苗生理特性及DNA甲基化的影响25图3-3盐胁迫对小麦叶片DNA甲基化水平的影响Fig.3-3EffectsofsaltstressonDNAmethylationlevelinwheatleaves注：图柱上不同字母代表处理间差异显著（P＜0.05）。Note:Differentlettersonthefigurecolumnrepresentsignificantdifferencesamongthetreatmentsat0.05level.3.2.3盐胁迫下小麦基因组DNA甲基化状态的变化盐胁迫后和对照相比，同一CCGG位点MSAP条带不同，说明此位点甲基化模式发生了变化。甲基化模式变化主要分为单态型和多态型两种类型。单态型是指对照和处理之间带型相同，表明对照和处理之间甲基化状态没有发生改变（A）。多态型是指处理和对照间带型不同，表明CCGG位点甲基化状态发生改变。多态型分为两类，第一类和对照相比甲基化水平下降（B）；第二类和对照相比甲基化水平增加（C），C型中的C1和C2为重新甲基化类型，C3和C4为超甲基化类型。图3-4盐胁迫处理与对照间叶片基因组的MASP结果Fig.3-4MSAPamplificationresultsofleafgenomebetweensaltstresstreatmentandcontrol注：HC、MC分别表示对照组DNA经HpaII和EcoRI酶切产生的扩增结果，H、M分别表示处理组DNA经HpaII和EcoRI酶切产生的扩增结果，A、B、C表示不同的甲基化模式。Note:Hc、Mc:ControlgroupGenomicDNAwasdigestedbyHpaII-EcoRIandMspI/EcoRI，H、M:TreatmentgroupgenomicDNAwasdigestedbyHpaII-EcoRIandMspI/EcoRI，A.BandCrepresentdifferentmethylationpatterns.由表3-7可知，盐胁迫后各处理和对照相比多数CCGG位点甲基化状态相同呈单
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