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水稻polycomb基因家族甲基化状态初步检测

汪艳杰

   多梳蛋白(Polycomb group,PcG)在基因的表观遗传调控中起重要作用,拟南芥中PcG基因的突变导致胚乳不受精自主发育,其作用的分子机制与DNA的甲基化有关。 水稻作为一种重要的粮食作物和单子叶模式植物,尽管已开展了一些表观遗传学研究,然而有关水稻基因组PcG基因甲基化状态方面的研究还非常有限。本文通过亚硫酸氢盐测序法检测和比较水稻几个PcG类基因在野生型和突变体背景下叶片和胚乳组织中的甲基化状态,为研究水稻PcG类基因的功能及其作用机制提供依据。主要结果如下: 1.野生型水稻叶片与授粉后11天(DAP11)的胚乳的Ez1基因甲基化水平相比,胚乳中的甲基化水平较低,本实验室的RT-PCR检测结果表明叶片中Ez1基因的表达量低于胚乳中Ez1基因的表达量,这表明Ez1基因的甲基化水平较高时,基因的表达水平较低;Ez1基因的甲基化水平较低时,基因的表达水平较高。 2.MSRE-PCR结果检测了Fie2A基因不同位置的甲基化水平,结果表明Fie2A基因在杂交?后甲基化水平降低,在杂交后Fie2A基因的表达水平增强,可能在水稻杂交后有某种机制激活了Fie2A基因的表达,或者是增强了Fie2A基因的表达(机制不清楚)。 3.野生型水稻叶片、Ez1基因杂合突变体、Ez1基因纯合突变体叶片的Fie2A基因CG岛的甲基化平均水平依次降低,即Ez1基因突变后对Fie2A基因CG岛的甲基化水平有影响,推断出Ez1基因对Fie2A基因的表达有一定的影响;野生型水稻营养器官Fie2A基因甲基化水平比生殖器官的甲基化水平高,表明Fie2A基因在胚乳中的表达量高。 4.野生型水稻和Ez1基因纯合突变体胚乳的Ez1基因CG岛甲基化水平变化很小,我们可以解释为:基因本身的突变并没有引起这个基因的甲基化水平发生明显变化;而野生型水稻与Ez1基因突变体中FIE2A基因的甲基化水平有差异。拟南芥中研究曾经表明FIE与MEA相互作用,水稻中Ez1基因是拟南芥中FIE基因的同源基因,我们推测在水稻中Ez1与FIE2A相互作用。 5.本文对亚硫酸氢盐测序法进行了改良。与常规PCR相比,巢式PCR可以增加产物特异性,但采用热启动的方法对扩增结果没有明显促进作用。……   
[关键词]:DNA甲基化;水稻;亚硫酸氢盐测序;PcG
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年