马尾松胚性培养物增殖与成熟DNA甲基化多态性研究

【摘要】马尾松体细胞胚胎发生体系虽已经建立,但仍存在胚性培养物胚性难以保持、成熟分化率低等诸多问题。本试验针对马尾松胚性培养物在增殖过程中出现的生长衰弱现象,通过复生调控处理使胚性培养物重获增殖能力,胚性细胞生长状态的转变与其基因表达的表观遗传调控密切相关,DNA甲基化作为表观遗传调控的重要方式可能参与了马尾松体细胞胚胎发生的各个阶段。本论文利用MSAP技术检测马尾松胚性培养物增殖和成熟分化过程中的DNA甲基化多样性变异模式,以复生调控过程的胚性培养物增殖初期、增殖旺盛期、衰亡期、复生调控期及稳定增殖期这5个时期和ABA处理后不同时间(0h.0.5h.6h.20h.2d.3d.5d.7d.15d.35d和50d)的马尾松胚性培养物为实验材料,研究增殖期的5个时期和分化期的11个时期的DNA甲基化水平及其变异模式,结果表明,马尾松胚性培养物在增殖和成熟过程中都存在着DNA甲基化水平及模式的变化,这为进一步揭示马尾松体胚发生过程中的分子机制提供理论依据。主要研究结果如下：1.在胚性培养物复生调控的5个时期中,DNA甲基化变异模式表现丰富。总甲基化率最高的是复生调控期；全甲基化水平最高的是复生调控期；半甲基化率最高的是增殖初期和增殖旺盛期。而复生调控期和稳定增殖期的处理1比处理2在总甲基化水平略高。对复生调控两相邻时期的DNA胞嘧啶甲基化变异模式进行分析,结果发现衰亡期至复生调控期超甲基化模式变化最大,发生的超甲基化事件最多；而复生调控期至稳定增殖期的去甲基化事件发生的最多。两个处理间不同时期的超甲基化变异模式与去甲基化变异模式均有所差异。2.成熟分化期的胚性培养物的体胚发生时间与其总甲基化率负对数有显著性的相关性,不同ABA处理时间,其DNA甲基化变异模式发生变化。经ABA处理后不同时间(3d-50d)每个时期总甲基化率的负对数值与处理天数之间的拟合函数为y=-3.8E-6×4+0.0004×3-0.0143×2+0.1901x+0.8321,R2=0.9545,接近1。利用MSAP技术结马尾松胚性培养物经ABA处理后的不同时间(Oh、0.5h、6h、20h、2d、3d、5d、7d、15d、35d和50d)的DNA甲基化的水平及变化模式进行检测,发现各时期总甲基化水平最高的是ABA处理后的50d,最低的是ABA处理后的2d；全甲基化率最高的是ABA处理后的3d,最低的是ABA处理后的15d；半甲基化率最高的是ABA处理后的50d,最低的是ABA处理后的2d。对每两个相邻时期的DNA甲基化模式变化进行分析得出：在经ABA诱导后的35d-50d发生的超甲基化事件最多,0.5h-6h发生的超甲基化事件最少；去甲基化事件发生最多的时期是3d-5d,发生最少的是0h-0.5h。
【作者】王茜；
【导师】张冬林；
【作者基本信息】中南林业科技大学，森林培育，2014，硕士
【关键词】马尾松；胚性培养物；DNA甲基化；MSAP；

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