DML是一类DNA去甲基化酶，在拟南芥中已有许多研究报道，但其在草莓中的功能还未知。我们发现FveDML RNAi转基因森林草莓植株生长初期叶色较野生型绿色更深。本研究对FveDML蛋白进行了亚细胞定位，对FveDML RNAi转基因植株的叶片进行了转录组数据分析及叶片光合特性分析。结果验证了FveDML蛋白与拟南芥中的同源物类似，定位于细胞核中。转录组数据显示有两个参与叶绿素a/b结合蛋白合成的基因有一定程度的上调，但并没有与叶绿素合成相关基因的上调，且转基因植株在叶绿素含量和净光和速率上并没有显著提高。由此推测，DML影响叶片叶色可能与草莓植株生长时期及环境相关，具体原因还需进一步的研究分析。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料 4
1.2试剂与仪器 4
1.3实验方法4
1.3.1总RNA的提取4
1.3.2 cDNA的合成4
1.3.3亚细胞定位5
1.3.4转录组数据测序5
1.3.5叶片特性分析6
2结果与分析6
2.1亚细胞定位6
2.2转录组数据分析7
2.2.1差异基因的筛选与分析7
2.2.2 Gene Ontology 功能显著性富集分析8
2.2.3叶绿素相关基因的筛选分析9
2.3叶绿素含量及叶片净光和速率测定9
3讨论 10
3.1 FveDML基因的表达特性10
3.2 FveDML基因对草莓叶色的影响 10
3.2 FveDML基因对草莓叶片光合速率的影响 11
致谢11
参考文献11
图1 RNAseq 实验流程6
图2 FveDML亚细胞定位7
图3 样品之间的差异基因统计7
图4 dml突变型的差异基因火山图7
图 5 差异表达基因GO富集图（显著性前20名）8
图6 FveDML R *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
NAi转基因植株及野生型植株的叶绿素含量10
表1 叶绿体中差异表达基因的SwissProt及Nr蛋白功能注释9
表 2 dml突变型及野生型光合特性分析10
森林草莓FveDML基因对其叶色调控机理的探究
引言
近年来，在拟南芥中的研究表明表观遗传对植物个体的生长发育起着重要的调控作用[1]。DNA甲基化动态可逆，受到DNA甲基转移酶和去甲基化酶的调控。其中，去甲基化酶直接从DNA中除去5甲基胞嘧啶，是表观遗传学中重要的组成部分之一[2]。植物基因组中转座子的DNA甲基化水平由DNA去甲基化酶的DNA糖基化酶家族调节[3][4][5]。DNA去甲基化酶首先在拟南芥中被鉴定并证实功能。拟南芥基因组中有四种DNA脱甲基酶编码基因：dme (Demeter)，ros1(Repressor of silencing  1)/ dml1(Demeterlike 1)，dml2和dml3[6]。DME是种子发育过程中特定印迹母本等位基因表达的必要条件；ROS1维持某些特定转基因和转座子的活性；ROS1还涉及对植物发育调节以及植物对生物与非生物胁迫响应；而DML2和DML3的生物学功能仍然未知[7]。
最近的研究发现，DNA去甲基化酶在拟南芥、水稻、玉米和烟草等植物中发挥着重要作用[8]。拟南芥中,由ROS1介导的DNA去甲基化激活植物与真菌感染的防御相关基因 [7]。在玉米中进行的一项研究发现，冷刺激会诱导玉米的根部细胞基因组去甲基化，这样的去甲基化，影响了多个基因同时被诱导表达以响应冷刺激，并且对引起一些具可遗传性的表观遗传学改变具有重要意义[9]。而在烟草中进行的研究发现，ROS1的过表达能够调控类黄酮合成及抗氧化通路基因的表达，以响应盐胁迫[10]。另外有一研究表明，水稻中Tosl7 反转座子的跳跃由 DNA 去甲基化酶 DNG701 所调控[11]。
草莓为蔷薇科草莓属多年生草本植物，其果实营养丰富、风味独特，并具有占地面积小、管理方便等优点，因此在世界范围内广泛栽培，是重要的园艺作物。而目前，关于草莓去甲基化酶DML对于叶色作用机理的相关研究还未见报道。森林草莓作为一种模式植物，基因组小且生长周期短，适于进行分子生物学研究，本实验通过深入的研究森林草莓中DML编码基因对叶色和光合作用的影响，相信能在理解其基因表达、生长发育及环境反应等过程的分子机理上有重要的生物学意义。
1 材料与方法
1．1 实验材料
本实验研究的材料为二倍体森林草莓（Fragaria vesca），2018年10月起种植于大学理科楼日光温室。
亚细胞定位使用5周苗龄的本氏烟草（Nicotiana benthamiana）。
1．2 试剂与仪器
1．2．1 主要试剂
PrimeScriptTM RT reagent Kit试剂盒、DNA凝胶回收试剂盒、Marker、PCRMix等均购于TaKaRa公司，乙醇，CaCO3，石英砂，氯仿，异戊醇，溴酚蓝，EB染液，LiCl，利福平，卡那霉素，庆大霉素，MgCl2，MES，乙酰丁香酮(AS)，蛋白胨，NaCl。
1．2．2 主要仪器
PCR仪（Applied Biosystems公司，美国），离心机（Eppendorf公司，德国），电泳设备（北京六一仪器厂），凝胶成像仪（ProteinSimple公司，美国），ISRDD3恒温震荡器（Crystal公司，美国），Leica TCS SP8X激光共聚焦显微镜（徕卡公司，德国），高压灭菌锅，Li6400XT型便携式光合仪（LICOR公司，美国），分光光度计（上海谱元仪器有限公司）。

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