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《河南大学》 2016年
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短日照处理菊花成花过程中DNA甲基化及相关基因表达分析

李杰  
【摘要】:本研究分别对菊花品种“荷花仙子”、“秋水长流”以及“南农红袖”进行短日照处理,观察记录植株高度及开花时间,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)和高效液相色谱(HPLC)技术对其成花过程中DNA甲基化水平进行检测,分析短日照处理下菊花成花过程中DNA甲基化的动态变化,以揭示短日照处理下DNA甲基化与菊花成花的相关性;利用实时荧光定量PCR技术对“南农红袖”成花过程中开花基因FT以及DNA甲基化去甲基化相关基因的表达量进行分析,从而尝试揭示菊花成花过程中DNA甲基化变化的作用机制。取得的研究结果如下:(1)短日照对菊花株高的影响:短日照处理43 d后,两个品种的处理组株高均显著低于对照组,在短日照处理28 d时,晚花品种处理组株高与对照差异不明显,说明早花品种对短日照的处理更加敏感,进入生殖生长所需要的短日照诱导的时间较短,而晚花品种所需要的短日照诱导时间较长。(2)短日照对菊花成花的影响:短日照处理后,早花品种花蕾出现时间、初花时间及花蕾发育时间与对照相比显著提前。晚花品种花蕾出现时间和初花时间与对照相比显著提前,花蕾发育时间区别不大。(3)短日照处理菊花成花过程中DNA甲基化变化趋势:MSAP和HPLC结果表明,菊花在成花过程中DNA甲基化处于动态变化中,早花品种在开花前DNA甲基化比率主要集中在42.2%-51.3%之间,开花后DNA甲基化比率主要集中在30.5%-44.5%之间。晚花品种在开花前DNA甲基化比率主要集中在43.5%-56.0%之间,开花后DNA甲基化比率主要集中在37.2%-44.9%之间,两个品种在开花前后DNA甲基化都显著降低。(4)短日照处理菊花初花期时DNA甲基化变化:同时期短日照处理组与对照相比DNA甲基化显著降低,但早花品种的下降幅度要大于晚花品种。(5)短日照处理菊花生长过程中FT基因表达分析:进入现蕾期后CmFT表达量明显升高,且现蕾期以及初花期短日照处理组明显高于对照组。(6)短日照处理菊花成花过程中DNA甲基化及去甲基化相关基因表达分析:CmMET1和CmCMT3表达量在菊花成花过程中呈现下降趋势,短日照处理组同时期与对照相比降低幅度更大;CmDRM2的表达量在菊花成花过程中呈现上升趋势,在前三时期对照组表达量低于短日照处理组;去甲基化基因CmDME的表达量在前三个时期表达量变化不大,盛花期时表达升高。
【关键词】:短日照 菊花 成花 DNA甲基化 基因表达
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q943.2;S682.11
【目录】:
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-10
  • 缩写词10-11
  • 1 绪论11-19
  • 1.1 研究背景11
  • 1.2 植物成花研究11-12
  • 1.3 光周期途径调控植物开花研究12-14
  • 1.4 DNA甲基化研究14-15
  • 1.5 DNA甲基化与花期调控15-16
  • 1.6 DNA甲基化相关基因研究16-17
  • 1.7 研究的目的、意义以及主要内容17-19
  • 2 短日照处理菊花成花过程中DNA甲基化变化19-39
  • 2.1 材料和方法19-20
  • 2.1.1 实验材料19
  • 2.1.2 实验药品、试剂及配制方法19-20
  • 2.2 实验方法20-26
  • 2.2.1 成花进程统计方法20-21
  • 2.2.2 MSAP实验流程21-26
  • 2.3 HPLC实验流程26
  • 2.4 数据分析方法26
  • 2.5 结果与分析26-36
  • 2.5.1 短日照对菊花株高的影响26-27
  • 2.5.2 短日照对菊花成花的影响27-28
  • 2.5.3 短日照处理下菊花成花过程中DNA甲基化的变化28-36
  • 2.6 小结与讨论36-39
  • 3 相关基因表达分析39-51
  • 3.1 实验材料39
  • 3.2 实验药品、试剂及试剂的配制39-40
  • 3.2.1 实验药品、试剂39
  • 3.2.2 试剂配制39-40
  • 3.3 实验方法40-45
  • 3.3.1 RNA的提取40-41
  • 3.3.2 cDNA第一条链反转录41
  • 3.3.3 DNA甲基化相关基因部分序列的获得41-42
  • 3.3.4 目的片段的回收42-43
  • 3.3.5 目的片段与T载体连接43
  • 3.3.6 热击法转化大肠杆菌43-44
  • 3.3.7 荧光定量实验流程44-45
  • 3.4 结果与分析45-49
  • 3.4.1 DNA甲基化相关基因部分序列克隆45-46
  • 3.4.2 短日照处理菊花生长过程中开花基因表达分析46
  • 3.4.3 短日照处理菊花生长过程中甲基化相关基因表达分析46-48
  • 3.4.4 短日照处理菊花生长过程中去甲基化基因CmDRM表达分析48-49
  • 3.5 小结与讨论49-51
  • 4 结论51-53
  • 参考文献53-63
  • 致谢63-64

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