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《四川农业大学》 2010年
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不同棉种间组蛋白乙酰转移酶和组蛋白脱乙酰化酶差异分析

李刚  
【摘要】: 表观遗传学是指在DNA序列不变的情况下,在碱基序列外的各种修饰和与之相关的各种蛋白质或RNA的协同作用下,调控基因表达,以完成生命周期或适应环境变化,而且还能在世代之间传递。与基因突变一样,表观遗传修饰也会引起细胞、组织、器官,乃至整个机体的结构和功能改变,甚至导致疾病的发生。组蛋白修饰酶类重塑复合物通过共价修饰组蛋白来影响转录。目前己知的修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP核糖基化等。尤其是乙酰化修饰作用在染色质结构的改变和转录调控方面发挥着重要的作用。组蛋白乙酰转移酶(HATs)通过对核心组蛋白进行乙酰化修饰来调节组蛋白的乙酰化水平,从而调控基因的转录,参与基因的表达,并由此介导基因的激活或沉默。组蛋白的高乙酰化通常与基因活化相联,而组蛋白的低乙酰化往往与基因活性的抑制密切相关。 本文以草棉(G.herbaceum)、亚洲棉(G.arboreum)、海岛棉(G. barbadense)和陆地棉(G. hirsutum)四大栽培棉种为材料研究,通过RT-PCR和序列分析技术,研究了组蛋白乙酰转移酶HAT基因和组蛋白去乙酰化酶HDAC基因在不同棉种间和同一棉种不同生育期的表达差异。主要得出以下结论: 1.染色体组数目相同的棉种间,同一生长期它们的组蛋白乙酰转移酶(HAT1、HAT2)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC1、HDAC2)的表达量相同。 2.在不同棉种中,HAT1基因在苗期、花蕾期和吐絮期的表达量都是四倍体棉种大于二倍体棉种;HAT2基因则与此相反,在这三个时期都是在二倍体棉种中的表达量明显高于四倍体棉种。HDAC1和HDAC2基因在二倍体棉种和四倍体棉种的苗期、花蕾期和吐絮期中的表达量都一致,相差很小。这说明组蛋白乙酰转移酶基因(HAT1,HAT2)与植物的多倍性有关,而且,HAT1在倍性高的棉种中表达量高,而HAT2倍性低的棉种中表达量高;但组蛋白去乙酰化酶基因(HDAC1,HDAC2)与植物的多倍性没有关系。 3.在不同时期,HAT1基因在四倍体棉种的苗期和花蕾期表达量一致,变化不大,但在二倍体棉种中在苗期表达量较高,在花蕾期时逐渐减少。HAT2基因在四倍体和二倍体中棉种中都是苗期的表达量大于花蕾期的表达量。HDAC1和和HDAC2基因在四倍体和二倍体棉种中的表达量都是花蕾期大于苗期。这说明组蛋白去乙酰化酶基因(HDAC1,HDAC2)的表达量与生育进程有关,在生育前期表达量较低,在生育盛期较高,但组蛋白乙酰转移酶基因HAT2却相反,在生育前期较高,生育盛期较低。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S562

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