5-氮胞苷处理玉米种子对基因组dna甲基化的影响

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1、分类号：S330单位代码：10193密级：公开学号：20130033硕士学位论文5-氮胞苷处理玉米种子对基因组DNA甲基化的影响Effectsof5‐azaCTreatmentSeedsandGenomicDNAMethylationofMaize作者姓名：周德龙学位类别：农学硕士专业名称：作物遗传育种研究方向：表观遗传学在作物遗传育种上的应用指导教师：祁新教授所在学院：农学院2016年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写

2、过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日摘要玉米是我国重要的粮食作物、饲料作物和工业原料作物，在国民经济中占有相当重要的地位。随着科学的不断发展，玉米育种技术和手段的提高，对于获得理想植株，培育出优质、稳定遗传的玉米新品种具有重要的研究意义。在表观遗传学中玉米基因组DNA甲基化是一项重要的研究内容，近年来甲基化抑制剂5‐氮胞苷（5-azaC

3、）逐渐由医学领域应用到农业领域并获得较好的研究成果。本试验以玉米自交系B73为试验材料，使用甲基化抑制剂5‐氮胞苷（5-azaC）处理玉米种子。对玉米苗期、拔节期、抽雄期进行生长形态、生理指标的测定，并通过MSAP技术分析5‐氮胞苷(5-azaC)处理玉米种子后，对玉米基因组DNA甲基化变化的影响。研究结果为以下几点：1.5‐氮胞苷影响玉米种子发芽。5‐氮胞苷浓度为1μmol/L~10μmol/L时种子的发芽势和发芽率有一定的促进作用，当浓度大于10μmol/L时随着处理浓度逐渐增大对种子发芽的抑制作用愈强。2.5‐氮胞苷影响玉米抽雄期。随着5‐氮胞苷处理浓度

4、增大，玉米抽雄期呈现出先降低后升高的趋势，在低浓度1μmol/L~10μmol/L时抽雄时间较对照组比明显缩短，在高浓度100μmol/L~1000μmol/L时抽雄时间较对照组明显变长。3.5‐氮胞苷影响玉米拔节期和抽雄期茎粗。在拔节期随着5‐氮胞苷处理浓度增大植株的茎粗呈现出先增加后减小的趋势。在10μmol/L时达到最大。在抽雄期低浓度（1μmol/L~10μmol/L）时5‐氮胞苷处理植株的茎粗呈现出增加的趋势，当浓度继续增大植株的茎粗不再继续增加。4.5‐氮胞苷影响玉米株高。低浓度（1μmol/L~50μmol/L）表现为促进植株生长，而高浓（100

5、μmol/L~1000μmol/L）度则表现为抑制生长，随着处理浓度越大较对照组差异越明显。5.5‐氮胞苷影响玉米抗氧化酶的活性。在苗期、拔节期和抽雄期对其叶片抗氧化物酶（超氧化物岐化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶）的活力随着处理浓度的增大呈现先升高后降低的趋势。6.5‐氮胞苷影响玉米叶片可溶性糖和可溶性蛋白的含量。在苗期、拔节期和抽雄期，叶片可溶性蛋白含量随着处理浓度的增大呈现出先升高后降低的趋势。可溶性糖的含量在苗期和拔节期随着处理浓度的增大呈现出先降低后升高的趋势，在抽雄期可溶性糖的含量随着处理浓度的增大呈现出先升高后降低的趋势。‐ I ‐ 7.5‐氮胞苷影

6、响玉米甲基化水平。在苗期CG甲基化水平逐渐降低，CHG甲基化水平逐渐降低CG+CHG总体甲基化水平降低；在拔节期CG甲基化水平呈现出先降低后升高的趋势但是均小于对照组甲基化水平，CHG甲基化水平变化无规律，CG+CHG总体甲基化水平均小于对照组甲基化水平；在抽雄期CG甲基化水平逐渐降低，CHG甲基化水平也逐渐降低，CG+CHG的总体甲基化水平均较对照组降低。8.5‐氮胞苷引起玉米甲基化模式变化。基因组DNA的CCGG位点发生甲基化变异在苗期CG去甲基化模式变异小于CG超甲基化模式变异，CHG去甲基化模式变异大于CHG超甲基化模式变异。在拔节期CG去甲基化模式变

7、异小于CG超甲基化模式变异，CHG去甲基化模式变异大于CHG超甲基化模式变异。在抽雄期CG去甲基化模式变异大于CG超甲基化模式变异,CHG去甲基化模式变异大于CHG超甲基化模式变异。关键词：玉米，5‐氮胞苷，甲基化，MSAP‐ II ‐ AbstractItisgenerallyknownthatmaizeisatypeofcropusedasfood,fodderandindustrialmaterialsandplaysanessentialroleinnationaleconomydevelopment.Improvementofmaizebreedin

8、gtechnologyhassigni