论文摘要
DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰形式,存在于许多高等动、植物中,并在调控基因表达、维持基因组的稳定性等方面发挥重要生物学作用。同时,许多研究发现固有DNA甲基化水平和模式的变化会导致生物的表型异常甚至致死。但一定范围内的甲基化变异也为物种进化提供了机遇。这一点在植物上可能更是如此,因为植物上的甲基化变异通常可以通过减数分裂传递给后代。瓠瓜在生产上主要利用杂种优势,但F1代杂交种所表现的超亲优势的机理目前尚不完全清楚。因此本实验选择了3个优良瓠瓜亲本并配制了2个相互杂交组合,利用MSAP分子标记方法研究了亲本和杂交种基因组DNA的甲基化水平以及甲基化模式的遗传和变异,以探索甲基化在瓠瓜基因组DNA中的分布及规律;杂种优势和DNA甲基化之间可能存在的关系,进而希望从不同的角度为培育强优势的瓠瓜杂交种提供理论依据。本文研究主要得到以下结果:1.利用MSAP技术对瓠瓜杂交种及其亲本的基因组DNA甲基化水平进行了分析,结果表明:两个杂交组合（1×5、5×1和5×4、4×5）的正反交杂交种幼苗CCGG位点胞嘧啶甲基化水平均低于其亲本,但同一组合正反交间的CCGG位点胞嘧啶的甲基化水平无明显差异。瓠瓜基因组DNA甲基化模式主要以内侧胞嘧啶的甲基化为主。2.瓠瓜亲本向杂交种的DNA甲基化模式的遗传传递主要遵循孟德尔式的遗传方式,同时亲本间杂交也可引起F1代DNA甲基化变异,变异百分率为7.24%-7.85%。研究表明,对于CG和CNG位点的变异,来自于父本变异方式略低于相应的母本类型。各个组合的正反交之间发生变异的频率差别较小。3.通过MSAP分析观察得出,同一杂交种不同单株间DNA甲基化变异发生的位点有的表现为随机发生,有的则是非随机发生。4.所有亲本的不同单株间甲基化的遗传模式表现完全一致。5.通过对杂交种中的DNA甲基化变异片段测序和同源性分析,没有找到和杂种优势相关的已知基因,从而不能充分说明DNA甲基化与杂种优势之间的具体关系。上述研究结果显示,瓠瓜杂交种与其亲本自交系比较,DNA甲基化水平和模式在基本符合孟德尔遗传规律的同时,会发生一定频率的变异,这些变异有可能在一定程度上与杂种和亲本之间的基因差异表达有关。