5-AZAC对笔筒树配子体发育的影响及MSAP分析

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:winwo408
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
桫椤科(Cytheaceae)是树形蕨类植物(Tree ferns),这个科是非常特别的植物类群,是植物界的“活化石”,它们对研究植物的起源、进化和地理区系等方面十分重要,也是极为珍贵的。笔筒树(Sphaeropteris lepifera(Hook. R.M.Tryon)属于桫椤科,树形蕨,树形高大,有巨大的伞状树冠,是蕨类植物中罕见的大型园艺观赏植物。笔筒树数量稀少,生境较为暴露,易受破坏,近年来,又出现成活率低、幼苗数量减少等问题,因此为了解决笔筒树繁殖障碍,需要研究其生殖机制。
  DNA甲基化是基因组DNA的重要表观遗传方式,可以调控植物体的细胞分化、基因表达、个体发育及对各类生物因素和非生物因素的环境胁迫的响应。5-氮杂胞苷(5-azaC)是一种甲基化抑制剂,它能够嵌入到DNA中与甲基转移酶结合,并使其隔离,进而抑制甲基化状态的维持。因此,采用5-azaC对笔筒树的幼配子体进行处理,来探究笔筒树性别分化与DNA甲基化之间的关系。结果如下:
  (1)使用5-azaC对笔筒树配子体进行处理,通过对比假根数量及形态、叶绿体发育和配子体精子器、颈卵器的数目发现:5-azaC对原叶体发育有一定的影响,部分叶绿体出现发黄坏死,有叶绿体形状的改变,小部分叶绿体出现溶解,向细胞中间聚集;假根颜色加深,弯曲的数量增加,假根数量也略微增加;5-azaC可以促进雄性配子体的分化,增加精子器的数目,增加精子器分布的区域,在浓度为100μmol/L时表现得尤为明显。
  (2)5-azaC对笔筒树配子体比率也有影响,表现为:5-azaC能够提高笔筒树配子体的雄性配子体比率,对照组的雄性配子体所占比例为73%,5-azaC处理的笔筒树幼苗表现为雄性配子体分化增多,所有浓度处理均明显高于73%,而浓度为100μmol/L的5-azaC处理下的笔筒树雄性配子体可高达97.09%,雄性配子体数量是雌性配子体的100倍;而浓度为10μmol/L和1μmol/L时,雄性配子体的数量为雌性配子体的二三十倍左右,同样远高于对照组的5倍。因此,可以表明5-azaC能够促进雄性配子体的分化,而浓度为100μmol/L时促进作用最大,即100μmol/L的5-azaC在影响笔筒树配子体性别分化方面,效果最为明显。
  (3)通过MSAP法分析5-azaC处理的笔筒树配子体DNACCGG甲基化的变化。结果表明:5-azaC处理笔筒树配子体,其DNA的总甲基化率略有降低,降低到56.10%;略微增高其全甲基化率,达到23.3%;降低其DNA半甲基化率至32.7%。CK在总甲基化条带数在284的情况下,单链DNA外部甲基化、DNA双链内部甲基化和双链DNA外部甲基化分别占39.8%、21%和39.2%。5-azaC处理的情况下单链DNA外部甲基化、DNA双链内部甲基化和双链DNA外部甲基化分别占32.7%、23.3%和44%。5-azaC处理能够减少单链DNA外部甲基化所占比重,增加DNA双链内部甲基化和外部甲基化所占比重;5-azaC处理的笔筒树配子体其DNA超甲基化率为2.43%,去甲基化率为52.91%,甲基化多态性比例为75.34%。得到的43条序列中有23条对比到了结果,对比发现,23条序列中有大部分与某些真菌序列类似,同源性能达到70%以上,有两条为某种蛋白。
其他文献
河流生态系统是全球生物多样性研究的热点领域之一,为维持河流内的生物群落和栖息地环境提供了重要保障。探索生物多样性的形成和维持机制,一直以来也都是生态学研究的核心问题。底栖硅藻是河流生态系统中重要的初级生产者,其群落结构的改变往往反映周围环境条件的变化,常应用于水环境监测中。安肇新河流域为典型的河流生态系统,位于松嫩平原中部,贯穿整个大庆市主城区,是减轻河道防洪压力和污染物排放的重要动力来源。然而,
学位
萱草(Hemerocallis fulva (L.)L.)属百合目,百合科多年生草本植物,萱草花外观呈橙黄色,漏斗形,相较于其他植物,花型较大,花被6裂,在实验过程中易于观察研究,是近年来世界各地广泛研究开发的一种理想型观赏花卉。全世界萱草属约有14种,有11种为中国原产(东北地区主要有5种),而目前开发利用萱草花观赏价值最好的国家为美国,我国作为萱草属植物种类最全、分布范围最广的国家,反而长期以
学位
B-box(BBX)是一类含有1个或2个B-box结构域的锌指蛋白,在调节种子萌发、开花、避荫反应、生物或非生物应激反应、植物激素信号转导等多种生命活动中发挥着重要的作用。热休克蛋白70(Hsp70)是热休克蛋白(Hsp)的一种,长期以来被认为是最保守的蛋白质家族之一,它能对外界环境刺激做出反应,提高机体适应不利环境的能力。小麦(Triticum aestivum L.)作为世界上最重要的粮食作物
学位
溶磷真菌作为土壤溶磷微生物的一个重要组成部分,对于农田土壤中潜在磷源的利用以及减少化学肥料的施加等方面上的作用不容忽视,并且,溶磷真菌在溶解磷酸盐的能力和溶磷稳定性等方面均高于其他类型的菌株。本研究以黑龙江省农业科学院试验田的大豆根际土壤为研究对象,采用传统微生物培养手段、形态学观察以及ITS r DNA测序技术,筛选并鉴定土壤中的溶磷真菌,探索菌株的溶磷能力、溶磷特性以及溶磷机制。实验主要结果如
学位
多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一类广泛存在于自然界的全球性溴代阻燃剂,为人类健康及生态安全带来极大威胁。浙江省是我国电子垃圾拆解最为密集的省市之一,电子垃圾中中含有PBDEs等大量有害物质,已成为周边环境介质的重要污染源。本文以极具生物毒性的2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)作为PBDEs的代表污染物,筛选出BDE-47好氧降解
本研究使用荧光染料Hoechst33342,借助荧光显微镜对浮萍棘尾虫(Stylonychia lemnae),尾草履虫(Paramecium caudatum)这两种模式原生动物的无性分裂周期和营养期大小核行为进行详细的染色观察,采用α-Tubulin微管蛋白免疫荧光实验观察同时期细胞核与微管之间的关系,以明确两种纤毛虫大小核在无性分裂和营养期发生重要核事件的时间节点和详细过程,并对纤毛虫核行为
本研究通过二代测序技术获得北极茴鱼线粒体全基因组序列并分析;采用线粒体DNACytb基因以及D-loop控制区为分子标记分析北极茴鱼遗传多样性。  1.北极茴鱼线粒体全基因组分析:  北极茴鱼线粒体全基因组序列长度为16660bp,其基因组组成为2个rRNA基因、13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因以及一个非编码控制区(D-loop区),基因组碱基含量分别为:A(28.0%)、T(27.1%)
学位
水韭科(Isoetaceae)植物是石松类中具有特殊演化地位的古老类群,全世界均有分布,是研究植物系统发育、高等植物起源演化、早期陆地环境变迁的重要类群。我国仅有中华水韭(Isoetes sinensis)、东方水韭(Isoetes orientaiis)、云贵水韭(Isoetes yunguiensis)、高寒水韭(Isoetes hypsophila)和台湾水韭(Isoetes taiwane
学位
细胞周期的正常推进是细胞维持生理过程的基础,在细胞周期中有多种随细胞周期进程而呈周期性表达、凋亡的蛋白质,称为周期蛋白。不同的周期蛋白在细胞周期中的作用也都不同。有研究已经证实,在肿瘤中有部分周期蛋白表达异常,在临床上也有实验证明在放疗前后,周期蛋白的表达有显著变化,说明周期蛋白可以用作肿瘤疾病的预测及预后。因此对于周期蛋白的功能和机制研究是十分必要的。本研究以模式原生动物浮萍棘尾虫(Stylon
笔筒树(Sphaeropteris lepifera)属桫椤科(Cyatheaceae)白桫椤属(Sphaeropteris)植物。其繁殖方式主要为孢子繁殖,而孢子寿命短、繁殖周期长,自然增长受限。DNA甲基化作为表观遗传学的一个重要修饰形式,在多个方面起重要作用,如维持基因组稳定性、调控控基因表达和影响植物生长发育。5-azaC常作为甲基化抑制剂被用于研究植物发育的表观基础、基因表达调控等诸多方
学位