大白菜自交衰退與基因組甲基化關(guān)系研究.pdf

1、大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)是十字花科蕓薹屬蔬菜，典型的雌雄同花異交作物;是我國(guó)人民日常生活中不可或缺的重要蔬菜，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中地位相對(duì)突出，尤其在北方高寒地區(qū)，是冬春主要的蔬菜種類，栽培面積和消費(fèi)量均居各類蔬菜之首。隨著生物種群的進(jìn)化，大白菜自交普遍存在生活力衰退現(xiàn)象，其自交衰退主要特征表現(xiàn)為抗病性減弱、單株重降低、結(jié)球性降低，植株生長(zhǎng)勢(shì)減弱、種株生活力下降。從遺傳角度，人們對(duì)物種的自交衰退做了

2、大量研究，但沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，因此研究大白菜自交衰退的分子機(jī)理具有重要的意義。
　　本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)大白菜自交衰退前后結(jié)球性的調(diào)查，采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)衰退前后大白菜內(nèi)源激素含量，并利用Illumina高通量測(cè)序和Bisulfite-Seq測(cè)序技術(shù)對(duì)植物材料A209自交衰退前后進(jìn)行全基因組甲基化測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序;通過(guò)對(duì)結(jié)球性與激素含量、基因表達(dá)、全基因組甲基化水平的聯(lián)合分析，探討大白菜自交衰退與基因組DNA甲基化的關(guān)系，取得如下結(jié)論:

3、
　　(1)通過(guò)對(duì)高代自交系A(chǔ)209(12067)及衍生后代A209(13358)的結(jié)球性調(diào)查，發(fā)現(xiàn)高代自交導(dǎo)致結(jié)球性退化。
　　(2)對(duì)衰退前后植株的苗期、蓮座期、結(jié)球期進(jìn)行內(nèi)源激素測(cè)定，發(fā)現(xiàn)衰退后植株生長(zhǎng)素含量降低。
　　(3)衰退前后基因組DNA甲基化水平發(fā)生變化，衰退材料整體甲基化水平降低;但差異表達(dá)基因中，衰退材料甲基化水平升高的多于降低的。
　　(4)衰退前后總計(jì)檢測(cè)到31066個(gè)基因表達(dá)發(fā)生變化，其

4、中上調(diào)表達(dá)14735個(gè)，下調(diào)表達(dá)16331個(gè)，顯著差異表達(dá)基因共7274個(gè)，顯著率達(dá)到23.48％。
　　(5)對(duì)甲基化相關(guān)基因BrDRM2、BrDDM1，進(jìn)行qPCR相對(duì)表達(dá)分析，衰退材料的基因表達(dá)水平上升，相對(duì)表達(dá)分析與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果表達(dá)一致。
　　(6)對(duì)生長(zhǎng)素合成關(guān)鍵基因BraIAA30與生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸相關(guān)基因BrPIN5、BrARF19進(jìn)行qPCR相對(duì)表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)衰退后BrIAA30、BrPIN5、BrARF19