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大花蕙兰子房授粉后不同时期DNA甲基化变化的研究

作　者: 刘阳
导　师: 张磊
学　校: 天津农学院
专　业: 作物遗传育种
关键词: 大花蕙兰 子房发育 DNA甲基化 表观遗传
分类号: S682.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


大花蕙兰（Cymbidium Hybridium）是现在国际花卉市场上的主流花卉之一，深得世界各地区人们的喜爱。和其他兰科植物一样，大花蕙兰的发育具有一个独特的特点：只有在授粉后子房才启动发育，并且发育时间较长，形成的种子细小，且发育不完全，几乎无胚乳，在自然环境下很难萌发。这就使得兰科植物的有性繁殖较为困难，导致整个兰科植物发育相关基础研究的匮乏，在一定程度上影响了大花蕙兰的市场价值。本研究选取大花蕙兰粉红花品种‘Great Flower Marie Laurencin（梦幻）’为研究材料，从表观遗传学的角度，研究大花蕙兰子房独特的发育模式，探究大花蕙兰子房启动发育的分子机制。通过建立适合大花蕙兰的甲基化敏感扩增多态性标记体系，利用MSAP技术，探讨大花蕙兰子房基因组DNA的甲基化对子房发育的影响，并试图获得与大花蕙兰子房发育启动相关的关键基因。重点开展的研究如下：（1）经过试剂盒法、CTAB法、高盐CTAB法、优化CTAB法、SDS法等五种DNA提取方法的试验对比，得出优化CTAB法是提取大花蕙兰子房基因组DNA的最佳方法。（2）通过对大花蕙兰DNA样本的AFLP技术分析，结果表明子房基因组DNA的一级结构在授粉后发育过程中没有改变，证明了DNA甲基化修饰不改变DNA的核苷酸排列方式。（3）应用MSAP技术大花蕙兰子房授粉后不同时期基因组的DNA甲基化状态进行分析，结果显示，DNA甲基化修饰贯穿于子房发育的整个过程，授粉后总甲基化水平为42.7%，全甲基化率为31.4%，DNA甲基化水平呈曲线状变化。此外，DNA甲基化模式也发生改变，主要分两大类，11种类型，通过重新甲基化和去甲基化来实现的。证明了DNA甲基化修饰是大花蕙兰子房发育过程中重要的调控方式。（4）经过BLASTN比对发现，两条特异性序列各与16条已报道的序列有较高的同源性。这16条序列都来源于植物基因组，并且与其线粒体基因组有关：与芸薹属某些植物（Brassica juncea，Brassica carinata，Brassica oleracea，Brassica rapa subsp.Campestris，Brassica napus）的线粒体基因组同源性为40%，拟南芥（Arabidopsis thaliana）线粒体基因组同源性为40%，与黄瓜栽培品种“Calypso”线粒体基因组的同源性为29%。

全文目录


摘要  9-10
Abstract  10-12
第一章 引言  12-21
  1 研究的目的及意义  12
  2 国内外研究现状及文献综述  12-20
    2.1 大花蕙兰简介  12-13
    2.2 表观遗传学  13-14
    2.3 DNA 甲基化  14-20
  3 本研究的内容及创新  20-21
第二章 大花蕙兰子房基因组 DNA 提取的研究  21-27
  1 材料与方法  21-24
    1.1 试验材料及处理  21
    1.2 试验试剂及仪器  21-22
    1.3 试验方法  22-24
  2 结果与分析  24-26
    2.1 凝胶电泳检测  24-25
    2.2 微量蛋白核酸测定仪检测  25-26
  3 讨论  26-27
第三章 甲基化对大花蕙兰子房基因组 DNA 一级结构影响的研究  27-35
  1 材料与方法  27-32
    1.1 试验材料  27
    1.2 试验试剂及仪器  27-29
    1.3 试验方法  29-32
  2 结果与分析  32-33
    2.1 大花蕙兰子房基因组 DNA 样本的双酶切  32
    2.2 大花蕙兰子房基因组 DNA 样本的 PAGE 电泳检测  32-33
  3 讨论  33-35
第四章 大花蕙兰子房基因组 DNA 甲基化作用的研究  35-53
  1 材料与方法  35-40
    1.1 试验材料  35
    1.2 试验试剂及仪器  35-37
    1.3 试验方法  37-40
  2 结果与分析  40-50
    2.1 大花蕙兰子房基因组 DNA 样本的双酶切  40-41
    2.2 预扩增反应产物的检测  41
    2.3 选择性扩增反应产物的检测  41-42
    2.4 基因组 DNA 甲基化水平  42-43
    2.5 授粉后不同时期子房 DNA 甲基化状态的变化  43-44
    2.6 基因组 DNA 甲基化模式  44-45
    2.7 与子房发育相关的多态性条带的回收、克隆与测序  45-50
  3 讨论  50-53
    3.1 MSAP 技术原理  50
    3.2 利用 MSAP 技术进行大花蕙兰基因组甲基化分析的可行性  50-51
    3.3 甲基化程度与子房发育的关系  51
    3.4 大花蕙兰授粉后子房发育可能的分子机制  51
    3.5 后续工作研究的展望  51-53
第五章 结论  53-54
参考文献  54-59
附录 主要实验用溶液及其配制  59-61
致谢  61-62
攻读学位期间发表的论文及著作  62

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 观赏园艺（花卉和观赏树木） > 多年生花卉类 > 其他花卉类 > 兰科植物
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