【目的】研究二倍体和同源四倍体西瓜幼苗NaCl胁迫后形态学指标差异和DNA甲基化变化情况,分析不同倍性西瓜幼苗之间耐盐差异,结合形态学指标从表观遗传学角度解释二倍体和四倍体抗逆性差异机制。【方法】以3组不同倍性(二倍体、四倍体)西瓜幼苗为研究对象,待长至三叶一心时,用含有0、100、200、300和400mmol·L-1 NaCl的1/2 Hoagland营养液处理西瓜幼苗,NaCl处理8 d之后,鉴定西瓜幼苗受到的盐害指数,并运用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,分析NaCl处理8 d之后二倍体和四...

以二倍体和四倍体泥鳅为研究对象,采用甲基化修饰依赖性内切酶测序技术(MethylRAD-Seq)在全基因组水平上分析泥鳅的DNA甲基化特点及倍性间的DNA甲基化变异。测序结果共得到302 111 684条Methyl-RAD序列标签。与参考基因组比对结果显示,泥鳅的甲基化位点主要分布在基因体区(gene body),其次为内含子区(intron)和基因间区(intergenic),而在其他功能元件上的分布较少。四倍体泥鳅的整体甲基化水平比二倍体高,尤其是在第一外显子区(1st Exon)和转录起始位点上游1 500bp至200bp区(TSS1500),且倍性间差异极显著(P

［目的］本文旨在探索白术同源四倍体基因组在分子水平上的变化规律。［方法］以二倍体及其同源四倍体白术的试管苗为试验材料，应用ＭＳＡＰ和ＩＳＳＲ技术研究其ＤＮＡ甲基化情况及遗传差异性。［结果］白术二倍体及其同源四倍体ＭＳＡＰ扩增总条带数均为３７３条，四倍体半甲基化率高于二倍体，而总甲基化率和全甲基化率却低于二倍体，５４．９６％的四倍体ＤＮＡ甲基化模式发生了变化。采用５条ＩＳＳＲ引物检测１个白术二倍体和５个同源四倍体株系，共发现２５个清晰的扩增位点，多态性位点１３个，多态性为５２．０％。［结论］白术二倍体人工加倍后遗传机制发生了变化。

为探讨胰岛素样生长因子结合蛋白-1(IGFBP-1)基因在二倍体和四倍体泥鳅之间的表达差异及其与DNA甲基化的相关性,克隆二倍体、四倍体泥鳅的CDS序列和启动子序列,并分别采用qRT-PCR和亚硫酸氢盐测序技术(BSP)分析IGFBP-1在二倍体、四倍体泥鳅中的表达水平及启动子区和第一外显子区的甲基化水平。结果显示,泥鳅的IGFBP-1基因CDS序列长789bp,编码262个氨基酸,二倍体、四倍体泥鳅间有5bp的差异,但氨基酸序列完全相同。在二倍体、四倍体中分别克隆得到2 341bp和2 331bp的启动子序列,倍性间的序列相似度达99%,启动子序列中包含典型元件TATA-box,以及SP1、CREB、C/EBP、POU2F2、GATA-2/3/4和SRY等转录因子结合位点。泥鳅的IGFBP-1基因主要在肝脏中表达,且四倍体泥鳅肝脏中IGFBP-1的表达水平显著高于二倍体(P<0.01)。四倍体泥鳅IGFBP-1基因启动子及第一外显子区的甲基化水平均比二倍体低,其中四倍体肝脏中的甲基化水平显著低于二倍体(P<0.01)。综合分析研究结果表明,在IGFBP-1基因主要表达的肝脏组织中,其mRNA表达水平与DNA甲基化水平呈负相关,启动子区较高的甲基化可能抑制了二倍体泥鳅IGFBP-1基因的表达。

以二倍体不结球白菜及其同源四倍体为材料,采用常规染色压片法进行核型分析。结果表明:二倍体不结球白菜核型公式为2n=2x=20=10m+8sm(2SAT)+2st,其中第1、2、3、4、6对为中着丝粒染色体,第5、7、8、9对为近中着丝粒染色体,第10对为近端着丝粒染色体,第5对染色体具有随体,核型类型属于2A型,为基本对称型;四倍体不结球白菜核型公式为2n=4x=20m+16sm(4SAT)+4st,核型特征与二倍体基本一致,仅染色体长度变异范围与二倍体相比略大。表明四倍体不结球白菜是由其二倍体加倍得到的,为同源四倍体。

在田间试验条件下,比较了自然高温下二倍体和四倍体萝卜的生长情况、株型和产量,并在光照培养箱中研究了高温胁迫(36℃/26℃(昼/夜),10 d)对膜的伤害。研究结果表明,四倍体萝卜的耐热性强于二倍体,四倍体表现出抗热特征:株型直立,叶片增厚,叶形缺刻少趋近板型叶,叶片深绿色且高产,与二倍体相比差异显著。在控制高温胁迫过程中,四倍体的电解质渗透率、可溶性糖和MDA含量均低于二倍体,但两者变化趋势相似;四倍体的SOD、POD和CAT活性,可溶性蛋白及总叶绿素含量均高于二倍体。因此,田间试验结合人工模拟高温可以很好地鉴定萝卜耐热性。

利用SRAP分子标记技术,对8份桑树二倍体品种和经秋水仙碱化学诱变得到的同源四倍体进行DNA遗传差异研究和聚类分析。结果表明:桑树不同材料二倍体及其同源四倍体间的SRAP多态性有明显差异。农桑8号、璜桑37号、湖桑197号、湖桑199号和国桑20号的二倍体及其同源四倍体间的扩增条带完全一致,无差异,而育71-1二倍体及其同源四倍体的SRAP多态性最高,达到1.41%,所有的二倍体及其同源四倍体材料均聚在一起,不同材料间亲缘关系近的聚为一大类。说明不同桑树材料经秋水仙素诱变后产生的遗传差异较大,桑树二倍体及其同源四倍体产生变异的原因可能是染色体上的等位基因积加效应造成DNA分子遗传结构的改变。

植物多倍化既是对自然环境适应的结果,也是推动其进化和物种形成的重要因素。自然界大约70%的被子植物在进化史中经历过一次或多次多倍化过程(Masterson,1994;Wendel,2000)。多倍体植物具有器官和生物量增大的特征及较强适应生物和非生物胁迫的能力(Hilu,1993;Liu et al.,2002)。植物多倍化过程中,在染色体结构(Swapna et al.,

分别用AFLP和MSAP分子标记技术,研究了毛泡桐二倍体及其同源四倍体幼苗DNA碱基序列及其甲基化的变化。结果表明,毛泡桐二倍体及其同源四倍体DNA碱基序列在AFLP水平上没有发生变化;在MSAP扩增电泳凝胶上,毛泡桐二倍体及其同源四倍体分别检测到2 262和2 180个扩增位点,DNA甲基化位点占总扩增位点的比例分别为35.32%和38.58%,其中DNA全甲基化比例则为12.86%和14.13%;毛泡桐同源四倍体DNA甲基化和去甲基化频率高于其二倍体,总DNA甲基化多态性低于二倍体。

【目的】研究酸枣基因组复制后分子水平的变异机制,为深入探讨枣树多倍体性状、关键调控基因的克隆及基因工程育种提供参考。【方法】本实验以二倍体及其同源四倍体酸枣为研究材料,比较了二者的叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白质含量,对两种材料进行了转录组测序,并参考GO Ontology、KEGG等数据库对差异基因和转录因子进行功能分类与富集分析。【结果】四倍体的叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均显著高于二倍体植株,叶片相对含水量在两种材料中没有显著差异。二倍体与四倍体酸枣共1 329个基因具有显著差异,GO功能分析表明这些差异基因主要参与生长发育和胁迫耐受相关功能。KEGG通路分析显示,大部分差异基因富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和信号传递过程,其中16个关键基因参与糖和氨基酸的代谢与转运过程,如SPS2、GAE6和PGDH3,这些基因在四倍体中具有较高的表达量;23个基因参与激素信号传导通路,其中与生长素传导、应答相关的基因如ARG7,GH3.6和IAA26在四倍体植株中表达量较高,而与油菜素内酯合成酶(CYP)、乙烯不敏感蛋白(EIN)相关的基因在四倍体植株中表达量较低。在对二倍体与四倍体差异转录因子的分析中发现,四倍体MYB转录因子家族基因表达量高于二倍体。【结论】四倍体叶片叶绿素含量高是植株叶色加深的原因之一,可溶性糖、可溶性蛋白质含量高为四倍体叶片变大、茎加粗提供了更多能源物质。参与糖、氨基酸代谢和激素合成、信号传导的关键基因在二倍体与四倍体中差异表达,可能与四倍体植株体内能源物质含量高、生长势强的性状相关;具有渗透调节功能的基因在四倍体中表达量较高暗示着四倍体可能具有较强的抗性。进一步对差异转录因子的分析表明,MYB转录因子在二倍体与四倍体植株中的差异表达可能会导致植物在生长发育、形态建成和抗逆过程中的差异,但二者的具体差异性状还需进一步的实验研究。

【目的】基于白桦四倍体与二倍体杂交产生的子代（三倍体）测定分析结果，选出生长与材质性状兼优的杂交优势亲本及组合，为种子园的亲本选配提供理论依据。【方法】以白桦测交系交配设计获得的40个杂交组合10年生杂种试验林为研究对象，测定各杂交组合的生长、材性和保存率等性状，利用SPSS22.0、WinNCⅡ等软件对各性状进行方差、配合力及效应值分析，采用隶属函数法并结合主成分分析综合评价各性状，选择杂交优势亲本及组合。【结果】1）不同亲本杂交组合间的生长、材性和保存率等性状方差分析显示（除木材密度和保存率性状外），7个性状的组合间方差、配合力方差均达显著或极显著水平；7个性状的变异系数在6.34%～55.29%之间，广义遗传力和狭义遗传力分别在38.83%～73.72%和22.23%～68.48%之间，其中部分性状家系间变异较大、遗传能力较强。2）树高、胸径、材积、木质素含量和纤维长宽比5个性状的一般配合力（GCA）效应以及特殊配合力（SCA）效应差异均达显著或极显著水平。双亲的加性效应对胸径、材积等生长性状以及纤维素、半纤维素、纤维长宽比等材质性状具有明显影响，母本的加性效应远大于父本，且占主导地位，各性状中母本的方差分量在43.11%～94.15%之间，父本在0～4.86%之间。由特殊配合力效应分析发现，SCA仅对木质素含量和树高的控制较强，分别为52.03%和44.55%。3）根据亲本及杂交组合间各性状配合力效应值，采用隶属函数并结合主成分分析对各亲本及组合进行综合评价发现，父本F4、F7和F10为优异父本，Q19和Q103为生长或木材纤维性状的优异母本，其中Q103的材积遗传增益达8.60%。选择Q33×F1、Q103×F10、Q13×F12和Q19×F11为生长或纤维性状的优异杂交组合，其中Q33×F1和Q103×F10组合的材积遗传增益分别为16.33%和15.62%。【结论】白桦母本加性效应为本研究性状表现的主要贡献者；依据白桦三倍体家系生长、材性的各配合力效应值，最终选出优异父本3个（F4、F7和F10）、母本2个（Q19和Q103），优良杂交组合4个（Q33×F1、Q103×F10、Q13×F12和Q19×F11）。

以人工合成的萝卜-芥蓝异源四倍体的F4和F10世代为材料,用MSAP法检测2种材料DNA甲基化变异情况,以期为远缘杂交后不同世代间基因组DNA甲基化遗传和变异规律提供实验依据。结果表明:F4代和F10代甲基化程度分别为30.61%和33.10%,共检测12种甲基化变异模式,可以分为5种类型,甲基化变异位点占所有甲基化位点的41.71%。用甲基化抑制剂5-氮胞苷处理F4代,F10代材料,检测到甲基化程度分别为20.67%和25.75%,F代比F代受到了更大冲击,说明不稳定世代对环境的影响更加敏感。

测定了在１８℃的生长箱内培养的５个白菜同源四倍体及２个二倍体品种子叶期幼苗的过氧化物酶（ＰＥＲ）、酯酶（ＥＳＴ）及超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性。结果显示，耐寒生态型四倍体品种的ＰＥＲ和ＥＳＴ比相应二倍体品种增加１～２条特有的酶带，ＳＯＤ谱带无显著的差异；耐热四倍体品种则相反，３种酶带皆较二倍体品种减少１或２条。对３种酶进行聚类分析的结果表明，相同生态型和染色体倍数相同的品种归为同类，与按表型分类的结果基本一致。

通过比较同源四倍体、倍间三倍体与二倍体团头鲂(Megalobrama amblycephala)的红细胞、红细胞核的形态大小差异,探讨不同倍性团头鲂的红细胞形态遗传特征。结果表明:(1)团头鲂多倍体(同源4n和倍间3n)的红细胞数量显著低于二倍体(2n)团头鲂(P<0.05)。其中,倍间三倍体团头鲂每毫升血液的红细胞数为二倍体的78.95%,而同源四倍体的红细胞数量下降幅度较大,仅为2n团头鲂的56.87%。(2)团头鲂同源四倍体、倍间三倍体的红细胞短径和长径、核短径和长径、红细胞表面积、红细胞体积和核体积均依倍性增加而显著增大(P<0.05);其中,又以核体积增大最为显著,同源四倍体、倍间三...

为筛选在泥鳅中稳定表达的内参基因,以确保泥鳅基因表达分析结果的可靠性,选取ACTB、TUBA、EF1A、GAPDH、TUBB和18SrRNA 6个常用的内参基因作为候选内参基因,分别用BestKeeper、geNorm、NormFinder、ΔCt和RefFinfer软件分析这6个基因在二倍体和四倍体泥鳅胚胎发育阶段、成鱼组织间以及倍性间表达的稳定性。结果显示,在胚胎发育各阶段,TUBB和TUBA的表达最稳定,可作为胚胎发育阶段qRT-PCR分析的内参基因;其中,TUBB在泥鳅倍性间的表达差异不显著,因此,可作为泥鳅胚胎发育中跨倍性qRT-PCR研究的内参基因。在成鱼各组织中,ACTB和18SrRNA的表达最稳定,可用作组织间qRTPCR分析的内参基因;其中,18SrRNA在倍性间的组织表达差异不显著,因此,可作为泥鳅组织间跨倍性qRTPCR的内参基因。