水稻組蛋白末端修飾酶基因的功能研究.pdf

1、組蛋白修飾酶，包括組蛋白去乙酰化酶（Histone deacetylases，HDACs），組蛋白甲基轉移酶（Histone methyltransferases，HMTs），以及組蛋白去甲基化酶（Histone demethylase，HDMs）等，在動植物發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用。然而在單子葉植物模式物種水稻中，對這些修飾酶的功能研究還相對較少。本課題針對組蛋白去乙?；富騉sSRT1和組蛋白去甲基化酶基因JMJ706在水稻發(fā)育

2、中的功能進行了深入的研究。
　　 OsSRT1屬于Sirtuin類組蛋白去乙?；福琖estern雜交檢測該基因超量表達植株和RNAi植株的組蛋白修飾情況，發(fā)現組蛋白H3K9位點乙酰化修飾程度在RNAi植株中升高，而在超表達植株中則降低，證明此基因是一個組蛋白H3K9位點的去乙?；?，并且相關結果顯示，此基因與H3K9位點的二甲基化修飾程度密切相關。進而通過自制OsSRT1抗體進行染色質免疫沉淀，利用高通量測序以尋找OsSRT1

3、基因的靶位點。
　　 組蛋白去甲基化酶基因包括兩個亞家族，LSD1和JMJ家族基因，進化樹分析發(fā)現植物JMJ家族成員和動物相比，既存在進化的保守性，又有一定的差異。水稻JMJD2亞家族成員JMJ706為定位在異染色質區(qū)域的核蛋白，其突變后引起水稻花器官發(fā)育異常并導致H3K9me2及me3甲基化修飾程度積累。JMJ706全長cDNA互補轉化其突變體jmj6后，轉基因植株花發(fā)育異常的表型得以恢復：amiRNA抑制野生型JMJ706基

4、因后，可產生類似jmj6的表型。RT-PCR檢測結果顯示，jmj6中OsMADS8基因的表達升高，OsMADS47和DH1基因的表達降低。染色質免疫沉淀結果顯示，jmj6中OsMADS47和DH1基因的啟動子和編碼區(qū)域的組蛋白H3K9me2和H3K9me3修飾程度積累。
　　 全基因組芯片結果顯示，突變體與野生型相比：①苗期表達存在差異的基因相對較少；②3期幼穗中145個基因上升表達，97個基因下降表達；⑨表達存在差異的基因附近

5、富集轉座子、反轉錄轉座子、重復序列、以及smRNA等可導致異染色質化的結構元件。分析突變體中表達量明顯升高的基因Os03g02470的DNA甲基化情況，發(fā)現CG及CHG類DNA甲基化修飾程度降低。同時對野生型和突變體分別構建了兩個不同發(fā)育時期的Small RNA文庫，待進一步高通量測序。
　　 通過amiRNA技術分別敲除jmj6中組蛋白甲基轉移酶SUVH亞家族的4個基因，發(fā)現轉基因T0代部分轉化植株中這4個基因的表達量明顯下降