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《浙江大学》 2002年
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DNA甲基化与白菜的生长转变

李梅兰  
【摘要】: 开花是植物生长发育过程中一个重要的生长转折点。植物的开花可分为四个顺序过程:开花决定(成花诱导)、信号传导、花的发端和花器官发育,其中从成花诱导到花的发端是人们致力研究的一个热点。通过模式植物拟南芥和金鱼草开花机理的研究,现在已经明确植物的开花途径有多条,并识别和分离了许多与开花有关的基因,但这些基因如何在植物生长发育过程中进行特定时空的表达及其调控一直是科学家研究的一个黑匣子。近年来的研究表明,DNA甲基化在植物基因表达调控中发挥重要的作用,但有关甲基化与植物开花关系的研究只是在拟南芥等模式植物上进行的较多,其它植物上的报道还很少。白菜是我国特有的一种蔬菜,在蔬菜的周年供应中起着重要的作用,是典型的低温长日照二年生植物。本试验采用去甲基剂 5-氮杂胞苷(5-azaC)处理白菜的种子,并结合萌动种子和幼苗低温处理及幼苗赤霉素(GA)处理,研究了低温、赤霉素和DNA甲基化与白菜开花及它们三者之间的关系,并测定了白菜不同生育期及不同组织器官核DNA胞嘧啶甲基化水平的变化。实验结果如下: 1.低温、赤霉素和5-azaC处理都可以促进白菜的花芽分化。 萌动种子和幼苗在4℃和8℃条件下处理10-30天均可诱导油冬儿白菜开花,而且处理温度越低,时间越长,接受低温的植株越大,诱导开花的效应就越明显。但对于强冬性的四月蔓品种,4℃、30天还不足以诱导其开花,说明强冬性品种对低温条件要求严格。 低浓度5-azaC促进油冬儿白菜开花,但高浓度时抑制开花,以250μmol/L促进开花的效果最理想。当低浓度5-azaC处理和4℃低温处理结合进行10天时,促进开花的效果优于单独处理,说明它们促进开花的作用具有加成性。 50-300mg/L的赤霉素处理都可以促进油冬儿白菜开花,无论大苗和小苗均有效果,以300mg/L为最佳处理浓度。但四月蔓品种对GA的浓度要求较高,低浓度时不起作用,其处理的合适浓度为500mg/L,而且要求处理的次数也比较多,说明强冬性品种GA需求量高。 2.低温、赤霉素和5-azaC处理都可以降低植株的甲基化水平。萌动种子和幼苗低温处理后甲基化水平分别比对照降低了28.46%和16.66%;种子5-azaC处理后,各种处理浓度的甲基化水平均较对照明显下降,但处理间差别不明显,下降了45%左右。300mg/L赤霉素处理后,植株茎尖的DNA甲基化水平比对照下降了14.52%。 外源赤霉素处理使植株茎尖的赤霉素含量达到对照的5倍多;低温处理促进内源赤霉素含量的增加,萌动种子和幼苗低温处理后子叶期幼苗和幼苗的茎尖、叶片分别比对照和低温处理前增加了3倍、1.5倍和70%。但5-azaC处理降低植株的赤霉素含 摘 要 量,100pew 5-azaC处理后幼苗赤霉素含量降低为对照的 50%。 幼苗低温处理后茎尖及叶片的蛋白质含量变化不明显,但萌动种子低温处理过程 中表现为10天时上升,以后逐渐下降的趋势;赤霉素和5.aZaC处理后植株的蛋白质 含量均比对照上升。另外低温和赤霉素处理都可以诱导特异蛋白质的产生。萌动种子 低温处理诱导产生了两种58KD和28KD的特异蛋白质,且随处理时间的延长含量增 加;但低温处理后也消失了两种分子量为30KD和15KD的蛋白质。幼苗低温处理后 也产生了两种 58KD和 3 IKD的特异蛋白质,消失了两种 57KD和 54KD左右的蛋白 质。其中58KD的蛋白质是两种处理共有的一种蛋白质,可能更直接地与花芽分化有 关。此外赤霉素处理诱导茎尖产生了一种分子量为35KD的特异蛋白质。 总之,外源赤霉素通过提高内源赤霉素的含量或者降低DNA甲基化水平促进白 菜的开花;而5-azaC通过降低植物的DNA甲基化水平促进开花;低温促进植物开花 介导前两种途径进行。但在赤霉素和DNA甲基化之间关系复杂,还需要深入的研究。 3.白菜和菜心在花芽分化过程中植株茎尖DNA甲基化水平呈现逐步下降的趋势;蛋 白质含量表现与其相反;赤霉素含量表现为临界期下降,花芽分化开始后又上升。两 种蔬菜的变化趋势一致,说明在变化趋势上冬性植物和春性植物之间没有差别。 比较两者的差别,菜心DNA甲基化水平和赤霉素含量在任何时期都高于普通白 菜,而蛋白质含量又始终低于普通白菜。另外在花芽分化过程中菜心赤霉素含量变化 的幅度大于普通白菜。说明冬性植物DNA甲基化水平及赤霉素含量低于春性植物, 而蛋白质含量高于春性植物。分析花芽分化过程中蛋白质种类的变化,白菜在花芽将 要分化时产生了 76KD和 106KD的两种特异蛋白质,且花芽分化开始后这些蛋白质 仍然存在,说明它们和白菜的花芽分化及花序的发育有关。 4.白菜不同组织器官及茎尖在不同生育期DNA甲基化水平不同。不同部位的DNA 甲基化水平从高到低依次为种子>莲座叶>果实>花蕾>茎生叶>短缩茎
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q945

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【引证文献】
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5 张文众;李永宁;方瑾;梁春来;张倩男;;体外新评价方法——完整细胞核DNA检测板[A];全国生化/工业与卫生毒理学学术会议论文集[C];2010年
6 邹丹丹;汪海林;;基于DNA甲基化结合蛋白MBD的甲基化分析[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
7 张晔;杜智;杨斌;高英堂;;检测外周血中游离DNA的应用前景(综述)[A];天津市生物医学工程学会第29届学术年会暨首届生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2009年
8 赵淑珍;刘光珍;;DNA免疫吸附治疗狼疮性肾炎的临床观察[A];第十一届全国中西医结合肾脏病学术会议论文汇编[C];2010年
9 陈士林;;中药DNA条形码鉴定体系[A];第十届全国药用植物及植物药学术研讨会论文摘要集[C];2011年
10 陆佳飞;周克隆;王缦;;磁珠法快速提取乙型肝炎病毒DNA的研究及其在诊断试剂中的应用[A];第五次全国免疫诊断暨疫苗学术研讨会论文汇编[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈杰;信息技术将重组汽车DNA[N];科技日报;2010年
2 刘霞;科学家研发出新型人工合成DNA载体[N];科技日报;2010年
3 南方;化危为机 企业需韧性生长的DNA[N];中国企业报;2009年
4 吴强;港大引新技术DNA辨食材[N];中国食品质量报;2010年
5 本报记者 施晓焰 通讯员 马丽娟;云南:DNA数据库成“打拐”得力帮手[N];人民公安报;2009年
6 张巍巍;垃圾DNA可促进癌症发展首获证实[N];科技日报;2010年
7 常丽君;虱子DNA表明人类17万年前首次穿衣[N];科技日报;2011年
8 记者 冯卫东;DNA碱基序列决定其光敏性假设获证实[N];科技日报;2008年
9 许文强;拆、装更便捷的DNA双螺栓结构模型[N];大众科技报;2008年
10 记者 常丽君;研究人员发现自组装DNA链的最佳长度[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭晓兰;端粒功能异常诱导的DNA损伤反应及其在肿瘤发生中的作用与分子机制[D];重庆医科大学;2010年
2 陈志健;1.8 GHz微波对X射线和阿霉素致淋巴细胞DNA损伤修复及对蛋白表达的影响[D];浙江大学;2010年
3 朱慧芳;Y家族DNA聚合酶对化学致癌物MNNG应答的转录调控研究[D];浙江大学;2009年
4 万超;抗猪瘟嵌合DNA疫苗及TRIF的DNA疫苗佐剂效应研究[D];武汉大学;2009年
5 赵丽霞;克隆绵羊印记相关基因的DNA甲基化研究[D];内蒙古农业大学;2010年
6 沈美龙;基于DNA免疫的乙型肝炎病毒表面抗原大中小蛋白的免疫原性研究[D];南京医科大学;2010年
7 徐铁刚;细菌DNA磷硫酰化修饰与限制[D];上海交通大学;2008年
8 高鹏;特异性介导DNA转导的多结构域嵌合蛋白的构建、表达及鉴定[D];吉林大学;2011年
9 康大伟;DNA分子器件场效应理论研究[D];山东大学;2010年
10 高天;基于寡核苷酸芯片的地中海贫血特异性DNA甲基化的研究[D];第三军医大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李芳;基于磁性微粒的法医样本DNA纯化[D];西北大学;2011年
2 芦丽淦;柚皮素及聚乙二醇增强乙肝DNA疫苗免疫效果的研究[D];河南大学;2010年
3 杨锦艳;六种香豆素有效成分与DNA相互作用的研究[D];山西医科大学;2010年
4 林启凰;用于乳腺蛋白标志基因检测的DNA电化学生物传感器的研究[D];福建医科大学;2010年
5 于文静;亚麻韧皮部特异启动子克隆与26份种质DNA指纹图谱构建[D];中国农业科学院;2010年
6 Rebecca Simisola Agboola;硼(B)和氯化钠胁迫处理诱导高粱(Sorghum bicolor)自交系发生形态和DNA甲基化的变异[D];东北师范大学;2010年
7 石微;溴氰菊酯致大鼠DNA损伤及损伤后修复功能的影响[D];青岛大学;2010年
8 张诺;DNA-纳米羟基磷灰石修饰电极的制备及在生物分析中的应用[D];济南大学;2010年
9 郭珈辰;基于图形表示的DNA相似性分析及进化树构建算法研究[D];湖南大学;2010年
10 刘香港;基于功能材料的新型电化学DNA生物传感器的研制及应用研究[D];山东农业大学;2011年
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