Page 60 - 《广西植物》2025年第12期

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复杂环境作出快速的响应(Ｇａｄｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 因 进行研究ꎬ通过表观遗传多样性、表观遗传结构和
此ꎬ面对蒙古黄芪群体中出现的同一种质表型多 ＮＪ( ｎｅｉｇｈｂｏｒ￣ｊｏｉｎｉｎｇ) 聚类分析ꎬ拟探讨以下问题:
样化的现象ꎬ亟待开展道地性黄芪种质资源群体 (１) 不同蒙古黄芪居群的 ＤＮＡ 甲基化水平和模
表观遗传学研究ꎬ这对蒙古黄芪种质资源保护和 式ꎻ(２)不同蒙古黄芪居群表观遗传多样性水平ꎻ

优良品种选育都具有重要意义ꎮ (３)不同蒙古黄芪居群间表观遗传的相似性和差
表观遗传变异主要通过基因本身的 ＤＮＡ 甲基 异性ꎮ 本研究以期为后续结合表型数据和环境因
化、组蛋白的共价修饰以及非编码 ＲＮＡ 介导的转 子开展蒙古黄芪道地性特征形成的表观遗传学机
录和转录后水平的基因沉默这 ３ 种表观遗传机制 制的研究提供理论基础ꎮ
来调节基因的表达ꎬ响应机体对自身和周围环境
的变 化 ( Ｒｉｃｈａｒｄｓꎬ ２０１１ꎻ Ｍａｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 其 １ 材料与方法
中ꎬＤＮＡ 甲基化作为关键的表观遗传修饰之一ꎬ在

植物生长(Ｓｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)、表型可塑性(Ｋｏｒｄｙｕｍ ＆ １.１ 材料
Ｄｕｂｙｎａꎬ ２０２１)、生境分化( Ｑｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１) 等方 本试验于 ２０２３ 年 ８—９ 月在内蒙古、陕西等地
面具有重要作用ꎮ 表观遗传研究最常用的方法有 采集了 ８ 个居群共 ２５９ 份蒙古黄芪种质资源( 表
全基 因 组 亚 硫 酸 盐 测 序 ( ｗｈｏｌｅ ｇｅｎｏｍｅ ｂｉｓｕｌｆｉｔｅ １)ꎬ其中野生种质来自山西千哨( ＱＳ)、山西破兑
ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎬ ＷＧＢＳ )、 高 效 液 相 色 谱 法 ( ｈｉｇｈ 臼(ＰＤＪ) 和陕西子洲( ＺＺ) 的 ３ 个居群ꎬ栽培种质
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙꎬＨＰＬＣ)和甲基化 来自内蒙古武川( ＮＭＧ)、甘肃陇西( ＬＸ)、宁夏隆
敏 感 扩 增 多 态 性 ( ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ 德(ＬＤ)、山西五寨(ＷＺ) 和河北承德( ＣＤ) 的 ５ 个
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍꎬＭＳＡＰ ) 技 术 等ꎮ ＷＧＢＳ 作 为 研 究 居群ꎮ 经山西农业大学生命科学学院刘亚令教授
ＤＮＡ 甲基化的金标准ꎬ可以在全基因组范围内精 鉴 定 为 蒙 古 黄 芪 ( Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ｍｅｍｂｒａｎａｃｅｕｓ ｖａｒ.
确检测每个胞嘧啶甲基化的水平ꎬ但该方法成本 ｍｏｎｇｈｏｌｉｃｕｓ )ꎮ 每个个体采集幼嫩叶片 ５ ~ １０ 片ꎬ
高且只能检测已知参考基因组的物种ꎬ对参考基 放入装有变色硅胶的塑封袋中ꎬ带回实验室保存、
因组未知的物种开展表观遗传学的研究具有局限 备用ꎮ
性ꎻＨＰＬＣ 高分辨率的优点可以高效完成对基因组 １.２ 试剂
整体甲基化水平的检测ꎬ但该方法无法区分基因 ３ 种限制性内切酶 ＥｃｏＲ Ｉ(１０ ＵμＬ )、Ｈｐａ
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或基因区域的具体甲基化模式和水平ꎬ而生物体 Ⅱ(１０ Ｕ μＬ )、 Ｍｓｐ Ｉ ( １０ Ｕ μＬ )ꎬ 以 及 Ｔ４
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的许多表观遗传效应又主要发生在基因的某些区 ＤＮＡ Ｌｉｇａｓｅ ( ５ Ｕ μＬ ) 均 购 自 Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ
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域ꎬ特别是基因的调控区域( 启动子、增强子等)ꎬ ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃꎻＴａｑ ＤＮＡ 聚合酶(５ ＵμＬ )、ｄＮＴＰ(２.５
因此在检测局部或特定序列的甲基化水平时具有 ｍｍｏｌＬ )和 １０×ＰＣＲ Ｂｕｆｆｅｒ 均购自中科瑞泰( 北
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一定的局限性ꎻＭＳＡＰ 可以在无参考基因组的情况 京)生物科技有限公司ꎻＭａｒｋｅｒ ＤＬ２０００ 购自北京
下检测特定的 ５′￣ＣＣＧＧ￣３′酶切位点附近的甲基化 金沙生物科技有限公司ꎻ连接反应的接头引物和
模式和水平ꎬ提供特定位点的甲基化信息且成本 预扩增反应的引物均由生工生物工程(上海) 股份

低ꎬ更适合大量样本的群体表观遗传学研究( Ｚａｎｇ 有限公司合成ꎻ选择性扩增的荧光修饰的引物由
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 目前ꎬ利用 ＭＳＡＰ 技术对群体表观 北京睿博兴科生物科技有限公司合成ꎮ
遗传学研究已在延胡索( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)、粳稻 １.３ 蒙古黄芪 ＤＮＡ 的提取
( Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)、大麦(Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)等物种 取蒙古黄芪叶样约 １ ｇꎬ用液氮研磨至粉末ꎬ采
上广泛应用ꎬ但关于药用植物种质资源的群体表 用 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ( ｈｅｘａｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅ￣

观遗传学研究较少ꎮ 因此ꎬ本试验以内蒙古武川、 ｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅꎬＣＴＡＢ)法提取基因组 ＤＮＡꎬ
陕西子洲、山西破兑臼、山西千哨、山西五寨、宁夏 用核酸 蛋 白 分 析 仪 和 １％ 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 检 测
隆德、甘肃陇西和河北承德 ８ 个蒙古黄芪道地居 ＤＮＡ 浓度与质量ꎮ 将 ＤＮＡ 样本稀释至 ３００ ｎｇ
群的样本为研究对象ꎬ基于蒙古黄芪中存在同一 μＬ ꎬ－２０ ℃ 冰箱中保存、备用ꎮ
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种质表型多样化的现象ꎬ采用 ＭＳＡＰ 分子标记技 １.４ ＭＳＡＰ 试验
术对不同蒙古黄芪居群 ＤＮＡ 甲基化水平和模式 根据本课题组建立的蒙古黄芪 ＭＳＡＰ 最佳反