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1.
《热带农业科学》2021,(8)
表观遗传过程,如DNA甲基化,在调控植物的生长发育和体细胞胚胎(SE)的正常发生中起着关键作用。植物体细胞胚胎发生是一个细胞分化与器官形态建成的过程,植物体细胞胚胎发生体系可作为研究胚胎发育特别是早期胚胎发育的良好替代体系。本研究利用植物体细胞胚胎发生体系分析了DNA甲基化水平对龙眼球形胚发生的影响,并采用实时荧光定量技术检测了不同浓度5-氮胞苷(5-azac)与2,4-D处理下龙眼Argonaute基因家族(DlAGOs)的相对表达水平。结果发现:(1)当2,4-D浓度为0.1 mg/L时,对照组以及5-azac浓度为5和25μmol/L的处理组均有球形胚产生,而5-azac浓度为25μmol/L处理组中龙眼球形胚更典型,数量更多;(2) 2,4-D浓度为0.5 mg/L时,只有5-azac为5μmol/L处理组中有球形胚产生;(3)DlAGOs在不同浓度5-azac和2,4-D处理下具有不同的表达模式,5-azac浓度为5μmol/L能显著诱导DlAGO4的表达。这些研究结果表明,5-azac作为甲基化抑制剂,适宜浓度的5-azac能抑制2,4-D的甲基化作用,降低龙眼胚性愈伤组织的DNA甲基化水平,促使龙眼球形胚提前发生,同时,DNA甲基化水平降低能够促进DlAGO4的表达。以上的研究结果为龙眼体胚发生过程中的DNA甲基化机制研究奠定了理论基础。 相似文献
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龙眼体细胞胚发生早期的蛋白质组学 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】通过龙眼（Dimocarpus longan Lour.）体细胞胚发生早期5个阶段的蛋白质组学研究,为植物胚胎发育相关蛋白基因分离和植物体细胞胚发生相关机制等的深入研究奠定基础。【方法】利用已建立的龙眼体细胞胚发生再生系统,经同步化培养获得龙眼体细胞胚发生早期5个阶段胚性培养物,并采用双向电泳和质谱技术对龙眼体细胞胚发生早期的蛋白质组变化进行分析。【结果】龙眼体细胞胚发生早期5个阶段的蛋白质2D表达谱可检测到1 203-1 798个蛋白点,其在龙眼体细胞胚发生早期各阶段大部分具有阶段差异表达特性,有小部分是阶段特异表达,根据其蛋白数目、表达丰度、分子量和等电点等变化,确定了龙眼体细胞胚发生早期的ECII到CpECGE阶段是体细胞胚发生早期的关键性阶段。成功鉴定45个差异蛋白,成功率为37%,其中以能量、碳水化合物代谢相关蛋白和氧化胁迫反应相关蛋白占多数,分别为22%和27%;通过其功能分析可以推断出,龙眼体细胞胚发生早期,能量和糖代谢是体细胞胚发生的基础,而氧化胁迫反应是体细胞胚发生的先决条件,并通过参与细胞骨架的稳定、氮代谢、信号转导、基因调控、蛋白质的翻译加工修饰和定位等功能的蛋白,构成一个庞大的龙眼体细胞胚发生蛋白质调控网络系统,保证体细胞胚的正常发育。【结论】对龙眼体细胞胚发生早期过程的蛋白质表达变化有了较全面的了解,蛋白质表达数量呈先减低后升高再减低的趋势,龙眼体细胞胚发生早期能量和糖代谢旺盛,氧化胁迫反应相关蛋白对体细胞胚早期的发生和发育有重要的调控作用。 相似文献
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白皮松胚性和非胚性愈伤组织生理生化特性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】探讨白皮松体细胞胚胎发生过程中各项生理生化指标与体细胞胚胎发生、发育的关系。【方法】以白皮松体细胞胚发生诱导阶段不同发育时期的胚性愈伤组织(EC)和非胚性愈伤组织(N-EC)为材料,对其不同培养时间(5,15,25和35 d)的可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉含量及抗氧化物酶(POD,SOD,CAT)活性进行研究。【结果】EC中可溶性蛋白质和可溶性糖含量均在培养25 d时达到峰值,N-EC中可溶性蛋白和可溶性糖含量在培养15 d时达到峰值;EC中淀粉含量呈现先上升后下降再上升的变化趋势,N-EC淀粉含量一直呈下降趋势。EC中抗氧化物酶活性明显高于N-EC,SOD活性在培养15 d时达到峰值,表明SOD在体细胞胚诱导初期起主导作用;EC的CAT和POD活性均在培养25 d时达到峰值,说明CAT和POD在体细胞胚发生过程中对胚性细胞的进一步分化和发育起主导作用。【结论】白皮松体细胞胚胎发生诱导阶段,EC的生理生化代谢活性高于N-EC。 相似文献
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以模式品种Coker 312为对照研究新疆主栽陆地棉品种新陆早33号的体细胞胚胎发生和植株再生。研究表明,2个品种的下胚轴均能在0.05mg·L-1 2,4-D+0.1mg·L-1 KT的激素组合诱导下获得初生愈伤组织,然后在无激素诱导条件下获得胚性愈伤和体细胞胚。新陆早33号与Coker 312在MSB3培养基上最早体细胞胚胎发生时间分别为60d和87d,胚胎分化率分别为67.2%和61.4%。新陆早33号在180d获得根系发育良好的再生幼苗,而Coker 312需要210d。应用此法,成功获得新陆早33号的体细胞胚和再生植株,且其胚胎发生能力和再生效率均优于对照材料。 相似文献
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在长期平贝母(Frifiiavia ussuviensis Maxim)组织培养中,建立比较稳定的体细胞胚胎发生体系,应用放射性同位素~3H 的液体闪烁技术测得,体细胞胚 RNA、蛋白质和 DNA 合成分别在诱导培养第5,7,8b 达到高峰。组织细胞学观察表明,体细胞胚胎发生早期的核酸与蛋白质合成的变化与愈伤组织中细胞的胚性化和胚性细胞的增殖相关。 相似文献
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草莓胚状体形态发生的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
对草莓丰香不同器官体细胞胚胎的诱导及形态发生进行了研究。结果表明,草莓体细胞胚胎形态发生经历了与合子胚形态发生相似的阶段,即球形胚—心形胚—鱼雷形胚—子叶期胚等,最后发育成再生植株。草莓不同器官花药、花蕾、叶、叶柄、子叶和下胚轴均能形成体细胞胚,但不同器官的体细胞胚发生率不同,其中以花蕾最高(平均61 74%),子叶次之(平均49 24%)。培养基中激素种类与配比对各器官体细胞胚的诱导率均有明显影响。 相似文献
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龙眼体细胞胚胎高质量浓度蔗糖成熟培养后的超微结构变化 总被引：4，自引：2，他引：4
以龙眼红核子品种的松散型胚性愈伤组织诱导的体细胞胚胎为材料 ,研究了体细胞胚胎经 5 0 g· L- 1 蔗糖成熟培养后的超微结构变化 .结果表明 ,经过成熟培养之后 ,龙眼体细胞胚胎细胞在结构和代谢上都发生了根本性的变化 .该研究有助于了解龙眼体细胞成熟机理以及进一步优化龙眼体胚再生系统 相似文献
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沙地云杉体细胞胚胎发生过程中蔗糖酶活性变化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文以沙地云杉成熟合子胚为材料,在LP培养基上附加2,4-D、6-BA和KT进行愈伤组织诱导和增殖培养,在LS培养基上附加ABA和PEG进行分化培养.测定了沙地云杉体细胞胚胎发生过程中不同阶段,各类型愈伤组织蔗糖酶活力的变化.结果表明:在诱导和增殖阶段,蔗糖酶活力的变化趋势相同.在第0d～6d蔗糖酶活力逐渐增加,到第6d时达到最高峰,第7d～12d蔗糖酶活力下降,12d后又有所回升;分化培养基上的愈伤组织蔗糖酶活力变化稳定. 相似文献
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蒙古绵羊胚胎的原肠、消化及呼吸器官,内分泌腺的原基,发生在交配后的8～30d。胚胎发育到20～21d,胚长4～6mm;到22～23d,胚长7～9mm;到24～30d,胚长10～15mm。交配后8d12h,胚胎原肠呈球形,16d14h,原肠发育成管状,分前肠、中肠及后肠。胚长4～14mm,头侧5对鳃弓逐渐退化,口膜破裂与前肠相通,上下颌及舌已形成。感官及主要内分泌腺的原基也已发生。食道呈管状,胃芽由棱形变成椭圆形。分化出三室,背系膜中有脾芽发生。胚长4～5mm 时,前中后肠呈直管状,到6～9mm,肠襻似“V”字形;胚长10～15mm 时,“V”形肠襻以背系膜为中轴,顺时针旋转180°。胚胎发育到20d,前肠腹面的内胚层发生出1个肝憩室,到22d,肝芽内细胞索交织成网,其中形成静脉导管。到交配后30d,总胆管通向降肠起端。背胰芽发生于前肠背面的内胚层,腹胰芽发生于胆囊管后方的前肠腹面,腹胰芽从前肠右侧伸向背胰芽,合并为胰腺原基。从4mm 长胚胎开始,咽底面发生喉气管沟,进而形成喉气管芽,到胚长15mm,气管芽依次分支形成肺芽原基。 相似文献
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NaCl胁迫对黄瓜种子萌发的影响及DNA甲基化的MSAP分析 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】研究黄瓜种子萌发过程中DNA甲基化动态变化情况以及外源施加NaCl对种子萌发及种子DNA甲基化水平的影响,探索DNA甲基化在黄瓜种子萌发过程及NaCl胁迫反应中的作用。【方法】运用甲基化敏感扩增多态性（methylation se nsitive amplified polymorphism,MSAP）技术,分析0、150、200 mmol•L-1 NaCl处理下,黄瓜种子萌发过程（0、1、2、4、6、8 d）的DNA甲基化水平及动态变化情况。【结果】MSAP结果显示,黄瓜种子CCGG位点的甲基化水平约15.25%,以双链甲基化方式为主。种子中DNA甲基化水平在萌发1—2 d略有升高,而在整个萌发过程中呈下降趋势;NaCl处理加剧了甲基化的变化幅度,并使萌发末期的甲基化水平更低。萌发过程中甲基化升高和降低同时发生,分别在不同萌发时期占主导,不同变化类型中CG/CHG（H=A,T,C）位点胞嘧啶甲基化同时变化的类型占主导。甲基化变化同时发生在编码序列和非编码序列中。【结论】黄瓜种子萌发过程的DNA甲基化表现出复杂性,甲基化和去甲基化进程同时进行,并具有时空特异性。NaCl处理降低了种子基因组甲基化水平的稳定性,对种子萌发有抑制作用。 相似文献
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Epigenetic reprogramming in mammalian development 总被引：1，自引：0，他引：1
DNA methylation is a major epigenetic modification of the genome that regulates crucial aspects of its function. Genomic methylation patterns in somatic differentiated cells are generally stable and heritable. However, in mammals there are at least two developmental periods-in germ cells and in preimplantation embryos-in which methylation patterns are reprogrammed genome wide, generating cells with a broad developmental potential. Epigenetic reprogramming in germ cells is critical for imprinting; reprogramming in early embryos also affects imprinting. Reprogramming is likely to have a crucial role in establishing nuclear totipotency in normal development and in cloned animals, and in the erasure of acquired epigenetic information. A role of reprogramming in stem cell differentiation is also envisaged. DNA methylation is one of the best-studied epigenetic modifications of DNA in all unicellular and multicellular organisms. In mammals and other vertebrates, methylation occurs predominantly at the symmetrical dinucleotide CpG (1-4). Symmetrical methylation and the discovery of a DNA methyltransferase that prefers a hemimethylated substrate, Dnmt1 (4), suggested a mechanism by which specific patterns of methylation in the genome could be maintained. Patterns imposed on the genome at defined developmental time points in precursor cells could be maintained by Dnmt1, and would lead to predetermined programs of gene expression during development in descendants of the precursor cells (5, 6). This provided a means to explain how patterns of differentiation could be maintained by populations of cells. In addition, specific demethylation events in differentiated tissues could then lead to further changes in gene expression as needed. Neat and convincing as this model is, it is still largely unsubstantiated. While effects of methylation on expression of specific genes, particularly imprinted ones (7) and some retrotransposons (8), have been demonstrated in vivo, it is still unclear whether or not methylation is involved in the control of gene expression during normal development (9-13). Although enzymes have been identified that can methylate DNA de novo (Dnmt3a and Dnmt3b) (14), it is unknown how specific patterns of methylation are established in the genome. Mechanisms for active demethylation have been suggested, but no enzymes have been identified that carry out this function in vivo (15-17). Genomewide alterations in methylation-brought about, for example, by knockouts of the methylase genes-result in embryo lethality or developmental defects, but the basis for abnormal development still remains to be discovered (7, 14). What is clear, however, is that in mammals there are developmental periods of genomewide reprogramming of methylation patterns in vivo. Typically, a substantial part of the genome is demethylated, and after some time remethylated, in a cell- or tissue-specific pattern. The developmental dynamics of these reprogramming events, as well as some of the enzymatic mechanisms involved and the biological purposes, are beginning to be understood. Here we look at what is known about reprogramming in mammals and discuss how it might relate to developmental potency and imprinting. 相似文献
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Study on DNA Cytosine Methylation of Cotton （Gossypium hirsutum L.） Genome and Its Implication for Salt Tolerance 总被引：1，自引：0，他引：1
ZHAO Yun-lei YU Shu-xun YE Wu-wei WANG Hong-mei WANG Jun-juan FANG Bao-xing 《中国农业科学(英文版)》2010,9(6):783-791
To study the relations between DNA methylation and abiotic stress responses in cotton （Gossypium hirsutum L.）,the methylation-sensitive amplified polymorphism （MSAP） method was used to investigate the differences in methylation level and the change of cytosine methylation patterns under salt （NaCl） stress in two different salt-tolerant cotton lines.The results showed that the number of the cytosine methylation of CCGG sites in high salt-tolerant cotton line was less than that in low salt-tolerant line.Under salt stress,extensive cytosine methylation alterations including hypermethylation and demethylation as well as the potential conversion of methylation types occurred in the salt-treated cotton line compared with the corresponding control.Interestingly,salt stress-induced demethylation loci that occurred in high salt- tolerant cotton line were greater than those in low salt-tolerant cotton line,however,salt stress-induced hypermethylation loci in the high salt-tolerant cotton line were less than those in low salttolerant cotton line.It suggested that the demethylation positively contributed to salt tolerance and the hypermethylation had negative effect on salt tolerance in cotton. 相似文献
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为分析河八王及后代基因组DNA甲基化水平和遗传模式变化,以河八王及其后代F_1和BC_1为材料,采用甲基化敏感扩增多态性技术(Methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)结合毛细管电泳技术(Capillary electrophoresis,CE)分析亲本及后代基因组DNA甲基化水平和遗传模式变化规律。结果表明:母本‘GT05-3256’的MSAP比率是59.6%,父本‘GXN1’则是60.5%,其杂交种F_1的MSAP比率是56.4%～59.0%,均低于双亲;BC_1的母本‘YC94-46’的MSAP比率是59.4%,父本‘T6-3’则是59.0%,BC_1MSAP比率是56.9%～69.8%,整体平均为62.8%,平均值高于双亲。BC_1世代总甲基化水平略高于F_1世代水平。F_1和BC_1基因组CCGG位点发生甲基化的方式整体上以内部胞嘧啶双链甲基化为主。在F_1和BC_1中均检测到70种甲基化类型,并进一步分为A、B、C、D和E等5大类,其中A类是亲本向杂交种的甲基化遗传类型;B类是去甲基化类型,表示杂交种相应于其亲本的甲基化减弱;C类是过或超甲基化类型,表示杂交种相应于其亲本的甲基化增强;D类是次甲基化类型,杂交后代甲基化水平比双亲均要低;E类为不定类型。结果显示,B、C、D、E是杂交种的甲基化变异类型;F_1的甲基化遗传类型(A类)比例明显低于BC_1,但变异类型B、C、D、E高于BC_1;杂交形成F_1和BC_1过程中,基因组DNA普遍发生了超甲基化修饰。 相似文献
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Epigenetic decisions in mammalian germ cells 总被引：1，自引：0，他引：1
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NaCl胁迫下二倍体和同源四倍体西瓜幼苗DNA甲基化差异分析 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】研究二倍体和同源四倍体西瓜幼苗NaCl胁迫后形态学指标差异和DNA甲基化变化情况,分析不同倍性西瓜幼苗之间耐盐差异,结合形态学指标从表观遗传学角度解释二倍体和四倍体抗逆性差异机制。【方法】以3组不同倍性（二倍体、四倍体）西瓜幼苗为研究对象,待长至三叶一心时,用含有0、100、200、300和400 mmol·L-1 NaCl的1/2 Hoagland营养液处理西瓜幼苗,NaCl处理8 d之后,鉴定西瓜幼苗受到的盐害指数,并运用甲基化敏感扩增多态性（methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP）技术,分析NaCl处理8 d之后二倍体和四倍体西瓜幼苗叶片基因组DNA甲基化水平和模式的变化。【结果】NaCl处理后,形态学指标比较发现,随着NaCl浓度的增加,三组西瓜幼苗的受伤害程度都随着增加,在不同的西瓜品种之间受伤害程度有差异,但是同一品种内同一NaCl浓度下,西瓜幼苗受伤害程度二倍体大于四倍体;从甲基化水平看,西瓜幼苗基因组DNA全甲基化率、半甲基化率、总甲基化率都随着NaCl浓度的增加而降低,同一NaCl浓度处理下甲基化率二倍体大于四倍体,二倍体和四倍体西瓜甲基化水平与其受伤害程度呈正相关;从甲基化模式来看,NaCl胁迫后DNA的去甲基化比率降低,超甲基化比率升高,并且其变化幅度是四倍体大于二倍体,不同倍性西瓜幼苗的甲基化模式与其受伤害程度呈负相关。【结论】NaCl胁迫后西瓜幼苗基因组DNA的甲基化状态发生了变化,并且这种变化与NaCl胁迫程度高度线性相关,西瓜幼苗通过降低甲基化率和降低去甲基化比率来应对NaCl胁迫,四倍体较二倍体有更低的甲基化比率和去甲基化比率,抗逆性四倍体强于二倍体。 相似文献
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盐胁迫下红花基因组DNA甲基化的MSAP分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以红花幼苗为研究材料,经200mmol.L-1 NaCl溶液分别处理4、8、12h,以未经盐胁迫处理为对照(CK),对DNA甲基化变化特征进行MSAP(甲基化敏感扩增多态性)分析。选用13对选扩引物,共检测到3 140个基因位点。甲基化水平分析表明,CK,4、8、12h处理样本中总甲基化率分别为31.8%、27.1%、31.0%和31.3%。进一步对不同处理时间红花基因组DNA甲基化模式的变化特征进行分析表明,NaCl处理4h后DNA的去甲基化模式调整占优势,而处理8h及12h后DNA甲基化水平恢复到CK水平,甲基化及去甲基化模式调整基本一致。上述结果显示,盐胁迫条件下红花基因组DNA甲基化状态发生了一定变化,并且这种变化与盐胁迫程度相关,推测DNA甲基化修饰可能参与了红花的盐胁迫应答。 相似文献
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Global Analysis of Cytosine Methylation and Proteome Under Cold Treatment in Brassica napus 
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下载免费PDF全文 WEI Fang ;HU Jie ;CUI Ming-zhu ;ZHANG Yan-hui ;LI Yun-ling ;TIAN Bao-ming 《农业科学学报》2014,13(10):2170-2176
Cytosine methylation/demethylation plays pivotal roles in regulating gene expression at a genome-wide level. However, limited reports are available to reveal correlating changes of cytosine methylation and proteomic expression in Brassica napus so far. Therefore, in the present study, global cytosine methylation and proteome were analysed in B. napus after cold treatment by methylation-sensitive amplified polymorphism （MSAP） and two-dimensional protein electrophoresis technology （2-DE）. The results showed that the lowered genome-wide DNA methylation status was revealed after cold treatment, and about 0.88% of discrepancy in DNA methylation was detected between the non-flowering and flowering plants after cold treatment. Moreover, the 52 significantly up-regulated proteins emerged in comparison with the 36 down-regulated proteins, as well as the 14 proteins exclusively detected in the flowering plants. Intriguingly the 8 specifically expressed proteins in the non-flowering plants disappeared in the flowering plants with cold treatment. Therefore, these present data proved that the correlating changes of cytosine methylation and proteomic expression were evidenced under cold treatment in B. napus. 相似文献