【摘 要】
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盐胁迫作为目前重要的非生物胁迫之一,已严重制约作物的生产.棉花作为盐碱地的先锋作物,研究棉花的耐盐性,提高棉花的耐盐能力,培育棉花耐盐新品种,具有重要意义.DNA甲基化是表观遗传学内容中的一个重要方面,而植物的逆境胁迫与DNA甲基化有重要关系.甲基化研究成为表观遗传学的热点,相应的技术也是层出不穷,根据实验目的的不同,这些技术大体能够分成2类：全基因组(高通量)甲基化研究技术以及特异性甲基化位点(
【机 构】
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中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南 安阳 455000
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盐胁迫作为目前重要的非生物胁迫之一,已严重制约作物的生产.棉花作为盐碱地的先锋作物,研究棉花的耐盐性,提高棉花的耐盐能力,培育棉花耐盐新品种,具有重要意义.DNA甲基化是表观遗传学内容中的一个重要方面,而植物的逆境胁迫与DNA甲基化有重要关系.甲基化研究成为表观遗传学的热点,相应的技术也是层出不穷,根据实验目的的不同,这些技术大体能够分成2类：全基因组(高通量)甲基化研究技术以及特异性甲基化位点(低通量)研究技术.本文介绍几种当前最常用的全基因组或者说中高通量甲基化研究手段,主要有：(1)基于芯片平台的全基因组甲基化分析技术,是一种性价比最高的甲基化图谱分析技术,目前市场上主流的实验平台主要是Illumina和Agilent.Illumia芯片前期处理采用的是亚硫酸盐处理,将甲基化的差异转变成碱基上的差异,该项技术被称为Infinium技术,即单碱基延伸技术,包括InfiniumI和InfiniumⅡ；安捷伦采用的是免疫共沉淀的方法(MeDIP-chip).(2)基于二代测序的技术.近两年,多个研究小组利用高通量测序相结合,绘制出了多张甲基化图谱.提到基于二代测序平台的全基因组研究,首先想到的必然是"金标准"BS-seq,即全基因组重亚硫酸盐测序(Whole genome bisulfite sequencing).为了能用较低的成本得到全面的基因组甲基化状况,有2种性价比非常高的测序方法不得不提,那就是MeDIP-seq(甲基化DNA免疫共沉淀测序)和RRBS(简化的表观亚硫酸氢盐测序技术,Reduced representation bisulfite sequencing).本文首次利用MSAP技术(甲基化敏感扩增多态性)和MeDIP-seq(DNA甲基化免疫共沉淀测序)来研究棉花盐胁迫中的变化情况,全基因组水平揭示在盐胁迫下棉花甲基化的变化.主要发现：在盐胁迫下的棉花的四基化主要发生在LTR-gypsy和LTR-copia两类还原转座子当中,其中还原转座子LTR-gypsy中的Reads数量大约是LTR-copia中的4倍,其他转座子中Reads很少或者基本上没有.在8个功能元件(CpG Island,Repeat,Upstream 2k,5-UTR,CDS,Intron,3-UTR,Downstream 2k)中,甲基化分布于Upstream 2 k,Downstream 2k和CDS中；而差异基因数目最多的是位于编码区上游的Upstream 2k、非编码区的Intron、以及编码区的CDS.研究结果为在全基因组水平分析其遗传特点奠定了基础,为棉花耐盐机制的研究提供一定的理论依据.
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