太平洋牡蛎不同组织DNA甲基化的F-MSAP分析

采用荧光标记的甲基化敏感性扩增多态性(F-MSAP)技术对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的6个组织进行全基因组CCGG位点甲基化水平的检测。结果表明:鳃、闭壳肌、外套膜、唇瓣、性腺、消化盲囊6个组织的甲基化水平分别为:31.77%、36.41%、32.00%、36.47%、32.77%和37.92%。甲基化模式分为全甲基化和半甲基化,在太平洋牡蛎中,全甲基化模式与总体甲基化水平一致,消化盲囊、唇瓣、闭壳肌组织的甲基化水平较高,而鳃、外套膜、性腺组织的甲基化程度较低;半甲基化位点显著少于全甲基化位点,并且不同组织间的半甲基化位点不存在显著性差异,而从全甲基化位点及总甲基化水平分析,不同组织之间甲基化水平差异显著。太平洋牡蛎中存在组织特异性甲基化片段和非组织特异性甲基化片段,但却只在一个或部分个体中出现,没有发现在所有研究个体中都存在的甲基化差异片段,这可能与牡蛎较高的杂合度相关。对实验样品进行的荧光标记的扩增片段长度多态性(F-AFLP)分析发现,样品间的确存在较大的遗传差异,基于以上结果可以推测基因组甲基化水平可能与个体遗传背景相关联。

华南植物园锥栗F-MSAP采样策略及遗传多样性分析

基因组甲基化修饰受环境因素的影响。在以甲基化为代表的表观遗传学研究中,如何减少保存环境对异地采后样品的影响,提高整个实验的准确性和科学性,目前尚未有系统的认知。该研究选取5种常用的采后样品保存方式(液氮冷冻、-20℃冷冻、变色硅胶干燥、密封袋密封、75%酒精浸泡),分别用Wilcoxon signed ranks tests统计分析和UPGMA聚类分析方法,对华南植物园锥栗进行F-MSAP研究,以期找出最佳保存方式。同时,利用正交试验法对F-MSAP体系进行优化,筛选出9对引物(E3-H/M2;E5-H/M2;E6-H/M1;E6-H/M5;E8-H/M1;E8-H/M5;E9-H/M2;E11-H/M5;E14-H/M1),并对不同发育时期的锥栗甲基化水平及遗传多样性进行了论述。结果表明:在锥栗F-MSAP的研究中,Willcoxon signed ranks tests统计分析和UPGMA聚类分析结论一致,密封袋保存效果最佳;成熟叶半甲基化率(27.83%)和总甲基化率(51.13%)高于幼叶(21.35%,45.90%),全甲基化率(23.30%)低于幼叶(24.55%),平均多态位点百分数39.60%,香农信息指数0.207±0.002,表现出较高的甲基化水平和遗传多样性。

利用F-MSAP分析菜心表观遗传多样性

菜心杂交除了引起DNA序列变化,还可能引起不依赖于DNA序列的表观遗传变化,为揭示菜心表观遗传多样性形成机理,该文利用F-MSAP检测49份菜心的DNA甲基化水平和模式变化。结果表明:(1)F-MSAP检测效率较高,菜心DNA甲基化多态性较高,杂交可以提高DNA甲基化多态性。(2)菜心表观遗传多样性较低,均质化严重,大部分遗传变异来源于种内,自交增加自交系的表观遗传差异,杂交增加杂种的表观遗传差异。(3)49份菜心的DNA甲基化水平较高,以全甲基化模式为主,自交降低DNA甲基化水平,杂交通过DNA甲基化模式变化增加自交系杂种的DNA甲基化水平。(4)49份菜心分成五类,聚类分析和主成分分析结果基本一致,杂种倾向于按照母本亲缘关系分类。该研究利用F-MSAP检测菜心表观遗传多样性,提高了菜心的鉴定效率和准确性,为进一步开展杂交育种提供了理论基础和技术支持。

二斑叶螨不同发育时期基因组DNA甲基化的F-MSAP分析

DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制,在真核生物基因表达调控中发挥重要作用。本研究通过荧光标记的甲基化敏感扩增多态性技术(F-MSAP,fluorescence-labeled methylation-sensitive amplified polymorphism)对二斑叶螨Tetranychus urticae Koch 4个龄期(卵、幼螨、若螨、成螨)基因组DNA中CCGG位点的胞嘧啶甲基化水平和模式进行分析。研究结果显示3种甲基化模式:无甲基化(TypeⅠ),半甲基化(TypeⅡ),全甲基化(TypeⅢ)在4个龄期均有出现,扩增的总甲基化位点共有641个,其中半甲基化率(TypeⅡ)均高于全甲基化率(TypeⅢ),各个龄期的平均总甲基化率(TypeⅡ+TypeⅢ)为16.01%,平均半甲基化率为10.24%,平均全甲基化率为5.77%。F-MSAP分析结果表明不同发育时期的二斑叶螨基因组DNA的甲基化水平和模式存在差异。

光照诱导广叶绣球菌基因组甲基化分析

利用荧光标记甲基化敏感扩增多态性技术(fluorescence-labeled methylation-sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)比较广叶绣球菌(Sparassis latifolia)菌丝在光、暗条件下基因组胞嘧啶甲基化的变化。F-MSAP分析显示,15对选择性扩增引物共扩增出6383个CCGG位点,平均每个处理每对引物扩增47个条带,其中2849条片段发生甲基化。黑暗组、光照24h和光照48h处理组总甲基化水平分别是49.54%、41.71%和42.88%,黑暗组和光照处理组的总甲基化水平差异显著(P<0.01),而光照组间甲基化水平差异不显著(P=0.10)。与黑暗组相比,光照诱导全甲基化率升高,半甲基化率降低,差异显著(P<0.01)。总的趋势是光照引起广叶绣球菌菌丝DNA去甲基化。

干露胁迫对长牡蛎基因组DNA甲基化的影响

为探讨干露胁迫对海产贝类基因组DNA甲基化的影响,应用荧光标记甲基化敏感扩增多态性(fluorescencelabeled methylation sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)技术,比较了不同干露条件下(0 d、0.5 d、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d和11 d)长牡蛎(Crassostrea gigas)基因组DNA甲基化的变化。结果表明,对照组(干露处理0 d)闭壳肌与鳃组织的总体甲基化水平分别为29.76%和29.82%;干露处理0.5 d、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d和11 d的长牡蛎全基因组甲基化水平呈现先增高后降低的趋势,其中,闭壳肌组织的总体甲基化水平分别为36.59%、38.86%、43.02%、39.30%、51.13%、46.79%和35.06%,鳃组织总体甲基化水平分别为39.39%、42.13%、39.36%、43.54%、56.19%、38.57%和28.99%;干露处理7 d的长牡蛎甲基化水平明显高于其他时期(P<0.05),11 d时甲基化水平基本恢复至初始状态。甲基化变异模式分析发现,闭壳肌与鳃组织DNA甲基化变异位点存在差异,甲基化升高位点变化程度较大(P<0.05)。以上结果表明,长牡蛎通过改变DNA甲基化模式来应答干露胁迫,发生了不同程度的甲基化与去甲基化反应,DNA甲基化与长牡蛎的抗逆性状密切相关。

金乌贼生长期DNA甲基化水平和模式

DNA甲基化在基因表达、细胞衰老、性状分化中发挥重要调控作用,为探讨生长期金乌贼(Sepia esculenta Hoyle)不同性别、不同组织DNA甲基化水平和模式的差异,本研究采用荧光标记的甲基化敏感扩增多态性(Fluorescence-labeled Methylation Sensitive Amplified Polymorphism,F-MSAP)技术,选取12对特异性引物,检测分析了雌、雄金乌贼肌肉、心脏、胰脏和性腺4种组织的基因组DNA甲基化。结果显示,生长期金乌贼基因组DNA总甲基化水平为23.97%~39.70%,在水产无脊椎动物中处于较高水平;金乌贼4种组织中,肌肉的总甲基化水平最高,这可能与金乌贼存在异速生长现象且在生长期运动器官优先发育有关;金乌贼甲基化水平和模式存在性别差异,雌性金乌贼肌肉组织DNA总甲基化水平显著低于雄性,心脏和胰脏组织DNA总甲基化水平却显著高于雄性;此外,雌性金乌贼肌肉组织全甲基化水平对总甲基化水平贡献最大,与之不同的是,雌性其他组织、雄性金乌贼各组织中半甲基化水平和全甲基化水平差异不大,说明金乌贼DNA甲基化的水平和模式具有性别和组织差异。上述结果可为深入研究金乌贼生长发育、组织分化和衰老死亡等生命过程的表观遗传学调控提供基础数据。

莱芜猪与大白猪杂交一代甲基化程度差异分析

在真核生物中DNA甲基化是一种重要的表观遗传学修饰方法,其对基因的表达调控起到非常重要的作用。本研究以高肌间脂肪含量猪地方品种莱芜猪与大白猪的正反杂交后代为研究对象,利用F-MSAP技术,应用筛选的16对引物扩增,检测其肌肉组织的全甲基化程度,揭示不同品种肌肉组织间基因组全甲基化水平差异。结果表明以莱芜猪为父本,大白猪为母本的正交一代找到2 031个甲基化位点,以大白猪为母本,莱芜猪为父本的反交一代检测到1 905个甲基化位点,总甲基化水平分别为57.20%、53.5%。并且反交一代半甲基化水平显著高于正交一代(P<0.05),正交一代全甲基化水平极显著高于反交一代(P<0.01)。

鹿茸再生关键组织角柄骨膜基因组DNA甲基化分析

为研究鹿茸再生过程中的分子调控机制,利用荧光标记的甲基化敏感扩增多态性(Fluorescence-labeled methylation sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)方法,分别从组织和细胞水平检测致敏区角柄骨膜(Potentiated pedicle periosteum,PPP)和休眠区角柄骨膜(Dormant pedicle periosteum,DPP)的基因组DNA甲基化水平。结果表明:无论在组织还是细胞水平,PPP的DNA甲基化水平均低于DPP,并且差异显著(P<0.05)。通过人工制造致敏区角柄骨膜(artificial PPP,a PPP)对试验结果进行了功能验证,证明鹿茸再生过程中,DNA甲基化是重要的分子调控机制,DNA去甲基化是激活鹿茸角柄骨膜再生能力的先决条件。

鹿茸干细胞基因组DNA甲基化的检测方法

以鹿茸干细胞为研究对象,分别采用甲基化敏感性扩增多态性(MSAP)和荧光标记甲基化敏感性扩增多态性(F-MSAP)方法对鹿茸干细胞进行全基因组DNA甲基化检测。结果表明:MSAP方法共检测到387个位点,F-MSAP方法共检测出1 524个位点。2种方法所得结果中均发现Ⅰ型条带数最多,Ⅲ型条带数最少。与MSAP方法比较,F-MSAP方法在数据分析和实际操作过程中具有安全、高效、高通量、自动化等特点,更适用于检测鹿茸干细胞基因组DNA甲基化。