马铃薯甲基转移酶和去甲基化酶预测及表达研究

【摘要】DNA甲基化是一个稳定的表观遗传标记,与去甲基化共同参与调节植物的多种生物过程,包括转座子的沉默与激活、基因印记以及X染色体失活等,对植物生长发育有着重要作用。DNA甲基化由甲基转移酶建立和维持。去甲基化由去甲基化酶催化参与。迄今为止,关于拟南芥DNA甲基化和甲基化相关酶的研究已经有很多,而马铃薯DNA甲基化的研究却较少,其甲基转移酶和去甲基化酶还没有报道。本研究通过同源序列比对预测马铃薯DNA甲基转移酶和去甲基化酶,构建其与拟南芥、水稻、玉米等12个物种相关基因的系统进化树,比对分析相关序列的核心蛋白结构域,最终预测马铃薯有9个DNA甲基转移酶和4个去甲基化酶基因。通过实时荧光定量PCR技术分析这些甲基转移酶和去甲基化酶在马铃薯栽培种大西洋的根、茎、叶、花、匍匐茎和成熟薯块中的表达状况,同时利用去甲基化试剂Zebularine处理马铃薯试管苗,观察植株表型并检测甲基转移酶和去甲基化酶的相对表达量,了解去甲基化处理后植株的生长和甲基转移酶和去甲基化酶的组织表达变化。结果表明,马铃薯根、茎、叶等六个组织中,两个预测的染色质域甲基转移酶基因CMT1.1、CMTl.2和一个去甲基化酶基因DMEb均是不表达的。在成熟薯块中,大部分甲基转移酶和去甲基化酶基因的表达均在较低的水平,从而推测马铃薯块茎形成过程中甲基化模式与其它物种有很大的区别。经过去甲基化试剂Zebularine的处理后,甲基转移酶和去甲基化酶的表达产生一定的变化,然而CMT1.1、CMT1.2和DMEb依旧没有表达,由此,推测这几个序列在基因组中是没有功能的。
【作者】毛锐涛；
【导师】罗明；
【作者基本信息】内蒙古大学，微生物学，2014，硕士
【关键词】DNA甲基化；甲基转移酶；去甲基化酶；进化树；Zebularine；

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