毛白杨MSAP体系优化及DNA甲基化的初步分析1)
2012-08-09马开峰张志毅王斯琪宋跃朋张德强
马开峰 张志毅 王斯琪 宋跃朋 张德强
(林木育种国家工程实验室(北京林业大学),北京,100083)
DNA甲基化是基因组的一种主要的表观遗传修饰形式,指由Dnmt催化并以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基供体发生催化反应,产生N-甲基腺嘌呤、N-甲基胞嘧啶和C-甲基胞嘧啶的现象[1]。在真核生物中,DNA甲基化主要以5-甲基胞嘧啶的形式存在[2-3]。正常情况下,植物基因组DNA中约20%~30%的胞嘧啶残基发生甲基化,其中绝大部分的甲基化位于CpG二核苷酸和CpNpG三核苷酸对中[4-7],并在植物基因表达调控、外源基因防御、个别基因表达模式的遗传等途径中起着重要的作用[8-9]。 Methylation-sensitive Amplified Polymorphism(MSAP)是在AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)基础上发展起来的一种分子标记技术,操作相对简便,同时不需知道被检测DNA的序列信息,即可在全基因组范围检测5’-CCGG位点的胞嘧啶甲基化变化,在不同生物上具有通用性[10-22]。该技术作为检测胞嘧啶甲基化的手段始见于Reyna-López等[10]检测二形真菌基因组 DNA甲基化,之后被广泛用于玉米[11-12]、水稻[13-14]、棉花[15-16]、油菜[17]等作物中。在林木中,研究者利用该技术对落叶松[18]、苹果[19]、甜桔栽培种[20]、红树[21]、杉木[22]等树种基因组 DNA 甲基化进行了研究,并认为基因组甲基化与林木体胚发生、生物量及杂种优势密切相关。
毛白杨(Populus tomentosa Carr.)是我国特有白杨派树种,它分布广,速生,适应性和抗性强,材质优良,是华北平原营造人工丰产林和农田防护林的重要树种[23]。因此,在表观遗传学领域对其进行研究具有重要意义,但目前研究毛白杨基因组DNA甲基化的实例尚未见报道。本实验首次将……
