基于白桦全基因组重亚硫酸盐测序（bisulfite-sequencing）的甲基化图谱分析

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1、■－—Ｖ．，＇学校代码１０２２５：５学号；Ｓ１５７１＾．学化４＾文＜■．Ｉ？？＜．．．‘：■基于白輯全基因姐重亚硫酸益测序ｆ－本斤（ｂｉｓｕｌｉｔｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）的甲基化图谱分气．幫旷记谋墳．苏畅指导教师姓名：杨传平教授东北林化大学王玉成教授东北林业大学：林木遗传育种申请学位级别：硕±学科专业２０１５年６月２０１５年４月论文答辩日期：论文提交日期；授予学位单位：东北林业大学授予学位日期：２０１５年６月，，，答辩委员会

2、主席：论文评紹人：Ｉ．－．＇．．Ｊ．；潔懇驗窯揚Ｉ礙攀變鬻變聲热＇．：说戀與聲货篇纖壤解雜嗜絡巧瞧己－片ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ：１０２２５ＲｅｇｉｓｔｅｒＣｏｄｅ：Ｓ１５７１５ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇＳｈｏｔｇｕｎＢｉｓｕｌｆｉｔｅＳｅｑｕｅｎｃｉｎｇｏｆｔｈｅＢｅｔｕｌａｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａＧｅｎｏｍｅ，民ｅｖｅａｌｓ化ｅＴｒｅｅｓＤＮＡＭｅ化ｙｌａｔｉｏｎＰａｔｔｅｒｎｉｎｇＣａｎｄｉｄａｔｅ

3、：ＣｈａｎＳｕｇＰｒｏｆ．ＣｈｕａｎｐｉｎｇＹａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｐ。，Ｐｒｏｆ．ＹｕｃｈｅｎＷａｎｇｇＡｓｓｏｃｉａｔｅＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｉｐＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＳｃｈｏｏｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｇｐｐｙＳｅｃｉａｌｉｔ：ＦｏｒｅｓｔＴｒｅｅＧｅｎｅｔｉｃｓａｎｄｂｒｅｅｄｉｎｐｙｇＤａｋｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｊｕｎｅ２０１５，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｙ

4、摘要摘要ＤＮＡ甲基化是最早发现的ＤＮＡ修饰方式么一Ａ，度种修饰方式可Ｗ改变ＤＮ构象、染色质结构和ＤＮＡ稳定性，更能影响ＤＮＡ和蛋白质的互作进而控制基因表达，维持基因组稳定性，。，，控制印记基因并且在杂种优势中有重要作用目前在植物领域，大多数的ＤＮＡ甲基化研究主要集中在草本植物上。林木上的研究还是很少，目前只有杨树的ｅ－ｓｅｕｅｎｃＢＳ）测序甲基化组被研究。在本研究中，我利用重亚硫酸盐测序（ｂｉｓｕｌｆｉｔｑｉｎｇ，技术结合已获得的白禅基因组，构建Ｔ单碱基分辨率的甲基化图谱，并与白權转录组联合分析ＤＮＡ

5、甲基化对于基因表达的作用。研究中发现白巧基因组中共３４，４６０条基因，其中３Ｌ２９７条基因被甲基化．２９％。白拌中１４的胞嗦掩被甲基化。在甲基化位点中，ＣＨＨ序列占４８．８６％，比例远大于ＣＧ和ＣＨＧ序列甲基化位点。在白巧基因组不同功能元件上，都是甲基化的ＣＧ序列占主导地位，其次是ＣＨＧ序。。列，ＣＨＨ序列的甲基化水平最低转座元件（ＴＥ）是甲基化现象最富集的区域对Ｇｅｎｅｂｏｄ、ｄｙ转座元件上下游甲基化水平分析，发现度种ｇｅｎｅｂｏｙ两端急转回落趋，而转座元件两端缓慢回落的甲基化水平趋势。这与其他已经公布甲基

6、化组的富等植物中甲基化一－－。ｘｏｎ趋势相同，可能是开花植物在进化上的个共性对白稱ＩｎｔｒｏｎｓＥｓＩｎｔｒｏｎｓ模式水，白砕的内含子的甲基化水平比外显子甲基化水平商平分析发现，这可能是甲基化基因直接或者间接作用于调控基因转录的结果。在白禅基因组中，将甲基化的施嚼巧ｍＣ位＞＝点的甲基化水平分成全基因组、高甲基化水平（ＨｉｇｈＭｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ：ＭＬ０．８）、中等甲基化水平（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＭｅｔｈｌａｔｉｏｎ：０．２＜ＭＬ＜０．８）、低甲基化水平（ＬｏｗＭｅｔｈｌ她ｏｎ；ｙｙＭＬ＜＝０

7、）上下游的碱基出现频率相化ＣＧ、ＣＨＧ、ＣＨＨＳ种基元的序列．２四组，胞喀晚均无明显偏好性。为了探讨白拌基因组内基因甲基化水平与基因转录的关系，选取和白枠甲基化测序相同的植物材料，并设２个生物学重复，进行转录组测序。总计产生％４４５７２９００ｎｔ的数据，共组装出４３２１０个Ｕｎｉｇｅｎｅ，Ｕｎｉｇｅｎｅ的Ｎ５０达到１７０５化两个生物学重复样品的相关性达到化９７６。与转录组联合分析表明，中等甲基化水平基因的表达水平高于商甲基化和低甲基化基因的表达水平。此外，ＧＯ分类表明，白砕甲基化基因高度富集于结合、催化

8、、应激反应和细胞调亡这些应激反应过程中。ＤＮＡ关键巧白粋；ＢＳ测序表观遠传；甲基化；；；－－１ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓ化ａｃｔＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｅａｒｌ