全 文 ：第25卷 第4期
2013年4月
Vol. 25, No. 4
Apr., 2013
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
文章编号：1004-0374(2013)04-0435-07
收稿日期：2012-08-27；修回日期：2012-09-17
基金项目：国家“973”计划前期研究专项(2011CB111-
513)；宁波市创新团队(2011B82019)
*通信作者：E-mail: wang1972@zwu.edu.cn; Tel: 0574-
88222851
DNA甲基化分析技术在动植物遗传育种中的应用
王忠华*，王　迪
(浙江万里学院生物技术研究所，宁波 315100)
摘　要：DNA甲基化是真核生物表观遗传学重要的机制之一，在基因的表达调控中发挥着重要的作用。近
年来，DNA甲基化分析技术在动植物遗传育种领域中的应用研究已引起人们广泛关注。现从 DNA甲基化
研究的重要性，DNA甲基化检测的主要方法及 DNA甲基化与动植物种质资源鉴定、生长发育调控、杂种
优势和胁迫的关系等方面，简要综述了国内外有关 DNA甲基化技术在动植物遗传育种实践中的应用研究
进展，以期为动植物育种研究提供一条新的途径与思路。
关键词：DNA甲基化；种质资源鉴定；基因表达调控；杂种优势分子机理
中图分类号：Q75； S813　　文献标志码：A
Application of DNA methylation analysis in genetics
and breeding of plants and animals
WANG Zhong-Hua*, WANG Di
(Institute of Biotechnology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Abstract: As one of the important epigenetic mechanisms in eukaryotes, DNA methylation plays a crucial role in
regulation of gene expression. In recent years, more attention has been focused upon DNA methylation analysis in
genetics and breeding programs of plants and animals. This paper reviewed the progress of research and applications
of DNA methylation analysis in genetics and breeding of plants and animals, including the importance of DNA
methylation in gene expression regulation, the detection methods of methylation, the relationship between DNA
methylation and germplasm identification, regulation of growth and development, heterosis and stress, which can
provide new approach and idea for plant and animal breeding.
Key words: DNA methylation; germplasm identification; gene expression regulation; molecular mechanism of
heterosis
DNA甲基化是真核生物基因组进行局部调整
的主要方式，如基因组序列中腺嘌呤的 N-6位、鸟
嘌呤的 N-7位和胞嘧啶的 N-4位以及胞嘧啶的 C-5
位均可能发生甲基化，其中胞嘧啶的 C-5位是最常
见的甲基化位点，已成为当前该领域研究的重点课
题 [1-4]。动植物在这个位点的甲基化过程不尽相同，
其中植物基因组胞嘧啶 C-5位甲基化是在 DNA甲
基转移酶 (DNA methyltransferases, DNMTs)的作用
下，由 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM)提供 CH3基团，将
C甲基化为 5-mC [1-2]；而在脊椎动物中，DNA甲
基化表现为在 DNMTs作用下，CH3基团合成到 5-
CpG-3中胞嘧啶的第五位碳原子上 [1-2,4]。现有研究
表明，DNA甲基化参与了生物体中多种代谢与生
理生化过程，如基因的时空特异性表达 (包括基因
沉默 )、自交不亲和、X染色体失活、衰老以及癌
症的发生及物种进化等 [5-11]。甲基化的 CpG双核苷
酸通过激活转录抑制因子 [12]或者阻碍转录激活因
子的结合抑制基因的表达 [13]。由于 DNA甲基化在
基因调控中的重要功能，人类于 2000年 10月实施
∙ 技术与应用 ∙
生命科学 第25卷436
了人类表观基因组计划 (human epigenome project,
HEP)，试图获得人类多个组织中的 DNA甲基化模
式 [14]。目前，该计划已经完成了来自 12个组织的
第 6号、20号和 22号染色体的检测工作 [15]。结果
发现，在人类基因组中绝大多数 CpG双核苷酸处
于 DNA甲基化状态 [16]，而非甲基化的 CpG则呈现
局部聚集倾向，形成一些 GC含量较高、CpG双核
苷酸相对聚集的区域，即 CpG岛。鉴于近年来
DNA甲基化研究取得较大进展，本文对 DNA甲基
化的主要分析检测技术及其在动植物遗传育种中的
应用进行了较详尽的综述，以期为动植物育种研究
提供思路与参考。
1　DNA甲基化的检测与分析方法
在过去数十年中，DNA甲基化的分析方法得
到了长足的发展，人们已建立了多种检测 DNA甲
基化的方法与技术。这些方法中有些针对基因组
DNA特定序列，也有些是针对全基因组序列。根
据依托的主要技术平台不同，目前，DNA甲基化
分析技术主要分为以下三类：第一类是依托高效液
相 (HPLC)技术，在全基因组水平进行 DNA甲基
化分析 [17]；第二类是依托各种测序技术，针对特定
序列进行 DNA甲基化位点检测与分析 [18-19]；最后
一类是依托 PCR技术的甲基化分析技术，如 DNA
甲基化敏感扩增多态性 (MSAP)技术等 [20-22]。由于
PCR技术的普遍性与快速方便等特点，因此，目前
DNA甲基化分析检测方法以第三类应用最为广泛。
1.1　以HPLC技术为基础的DNA甲基化分析
以 HPLC为基础的 DNA甲基化分析技术最早
在 20世纪 80年代初建立 [23]。由于该技术可定量测
定基因组整体甲基化水平而备受人们关注，其基本
原理是首先将 DNA样品水解成碱基，然后将水解
产物通过色谱柱，最后测定吸收峰值和计算积分面
积，从而获得基因组整体甲基化水平的研究结果。
由于 HPLC过程比较繁琐，Fraga等 [24]对原有
技术进行了改良，用高效毛细管电泳代替了 HPLC，
大大简化了原实验过程。我国学者邓大君等 [25]则
建立了变性高效液相色谱法 (DHPLC)与 PCR联用
的技术，与前两者技术相比，主要差异是引入了差
异性 PCR扩增技术。在 PCR反应程序中，以甲基
化基因组 DNA作模板时的 Taq酶退火温度要高于
非甲基化 DNA模板，从而需要更长的反应时间，
这样 PCR产物在色谱柱中的保留时间也延长，最
后根据保留时间的变化来判断基因组 DNA序列的
甲基化程度。
1.2　以测序技术为基础的DNA甲基化分析
以测序技术为基础的 DNA甲基化分析方法也
经历了不同的发展阶段。最早的方法是首先采用传
统的Maxam-Gilbert化学裂解法进行样品处理，然
后对测序信号强度进行放大，最后进行测序与序列
比对。这种方法由于采用了信号放大处理，实验结
果经常会出现假阳性及假阴性等现象。
Frommer等 [26]在 20世纪 90年代初，对原有
的经典方法进行了改进。他们主要是对未发生甲基
化DNA进行重亚硫酸盐处理，使C脱氨基转变成U，
而甲基化的C保持不变，然后进行 PCR扩增和测序。
这样的做法可避免假阳性及假阴性结果的出现，但
该方法过程仍相对繁琐且成本较高，不利于其大规
模推广与应用 [27]。
最近，美国 Pacific Biosciences公司利用独有
的单分子实时 (SMRT)测序技术，直接测定了 DNA
的甲基化 [28]。SMRT技术采用的是对 DNA聚合酶
的工作状态进行实时监测的方法。DNA聚合酶催
化荧光标记的核苷酸掺入到互补的核酸链中，核苷
酸的掺入被检测成荧光脉冲，依据其颜色鉴定出核
苷酸。当聚合酶切断连接在核苷酸末端的荧光基团
时，脉冲终止。SMRT测序的一般合成速率为每秒
1~3个碱基。
荧光脉冲的到达时间和持续时间产生了关于聚
合酶动力学的信息，从而允许直接检测 DNA模板
链中的修饰核苷酸，包括 N6-甲基腺嘌呤、5-甲基
胞嘧啶和 5-羟甲基胞嘧啶。聚合酶动力学的测定
是 SMRT测序的内在组成，不会对 DNA一级序列
的测定有任何不良影响。各种修饰对聚合酶动力学
的影响不一，从而能够将它们区分开。研究人员使
用这些动力学特征，鉴定出基因组样品中的腺嘌呤
甲基化，并发现再结合循环一致性测序 (circular
consensus sequencing)，他们能够在单碱基分辨率上
鉴定出表观遗传学修饰 (mA、mC和 hmC)。研究人
员还预计，其他的表观遗传学修饰以及各种形式的
DNA伤害，也能用这种方法检测。
不过，对于 mC和 hmC，可能还需要加强动力
学灵敏度研究。这些改进可能来自优化的缓冲液条
件、聚合酶突变和算法。研究人员认为，这种方法
还有望测定高度重复的基因组区域的甲基化模式。
Pacific Biosciences的测序仪已经上市，目前该公司
已挑选了北美 10个研究机构作为第一批试用者，
其中包括贝勒医学院、Broad研究院、冷泉港实验
王忠华，等：DNA甲基化分析技术在动植物遗传育种中的应用第4期 437
室和斯坦福大学等。
1.3　以PCR技术为基础的DNA甲基化分析
鉴于 PCR技术的普遍性与广泛性，以该技术
为基础的 DNA甲基化分析方法近年来发展十分迅
速，已形成了形式多样的技术，如 DNA甲基化敏
感扩增多态性技术 (MSAP)、甲基化等位基因定量
分析、错配杂交和化学发光法、甲基化 CpG 结合法、
标记改良的亚硫酸盐基因组测序法、亚硫酸盐修饰
后 PCR产物 dNMPs分析、甲基化敏感的高分辨率
融解法等 [29-32]。由于MSAP技术既可在全基因组水
平检测甲基化程度，还可对特异序列进行差异性分
析，因此已在众多研究领域得到较普遍的应用。下
面以MSAP技术为重点展开叙述。
MSAP技术最早由 Reyna-López等 [33]首次提
出，其创新点在于将原有扩增片段长度多态性 (AFLP)
技术中的高频酶 MseI替换成两个对甲基化位点敏
感程度存在差异的同裂酶 HpaII和 MspI，而基本
过程与 AFLP技术完全一样，包括酶切、产物连接、
预扩增、选择性扩增、电泳、分析等。同裂酶
HpaII和 MspI的酶切序列及对甲基化位点的敏感差
异如表 1所示 [34]。
MSAP技术与其他检测 DNA 甲基化程度技术
相比，有如下几个方面的特点与优势：(1)不需知
道被测 DNA 的序列信息，在不同生物上具有通用
性；(2)操作相对简单；(3)检测结果具有很好的多
态性，能较好地区分各种不同处理的基因组 DNA
甲基化程度。其局限性在于不能完成非 CCGG 位点
的 C甲基化。
2　DNA甲基化分析在动植物遗传育种研究中
的应用
2.1　种质资源鉴定
动植物种质资源鉴定早期一般采用形态分类学
的方法进行，随着分子生物学的诞生和发展，人们
开始采用随机扩增多态性 (RAPD)、简单重复序列
(SSR)、扩增片段长度多态性 (AFLP)、限制性片段
长度多态性 (RFLP)、内在简单重复序列 (ISSR) 等
各种 DNA分子标记进行种质资源的鉴定，取得了
较大的进展与成果。但人们研究发现，生物体中许
多遗传上的差异是由于基因组 DNA发生甲基化或
染色质构象改变 (即表观遗传 )引起的，而原有的
各种 DNA分子标记技术不能对表观遗传引起的差
异进行检测。MSAP技术是一种有效的基因组
DNA甲基化检测方法，它能在分子水平检测到不
同样品基因组 DNA的甲基化程度，因此，它对于
相同物种不同品种同样有效。人们已采用该技术进
行了有益的尝试，并取得一定进展，如洪柳和邓秀
新 [35]采用MSAP技术对不同脐橙品种基因组 DNA
进行了检测，结果发现不同脐橙品种的 DNA甲基
化程度差异较大。他们还筛选出能区分不同品种
的 10对引物，可望应用于脐橙的种质资源鉴定。
Messegure等 [36]采用相同技术检测了不同番茄品种
及其杂交后代基因组 DNA的甲基化程度，结果发
现，杂交后代基因组 DNA甲基化程度出现了孟德
尔式的分离比例，这为番茄育种的亲本选择提供
了基础与依据。Noyer等 [37]则采用 SSR、AFLP及
MSAP三种技术对不同香蕉品种进行遗传多样性检
测，结果发现，前两种分子标记技术在不同品种间
检测不到多态性，而MSAP技术则在 16个甲基化
位点上检测到多态性，并根据多态性将不同香蕉品
种聚为三大类。由此表明，MSAP技术的确能区分
出生物体因表观遗传引起的遗传变异。崔影影和张
大明 [38]选取与亚洲栽培稻近缘的两个野生种 Oryza
nivara和 O. rufipogon作为研究对象，采用改进的
MSAP技术研究了它们的 DNA甲基化多样性，结果
发现，在同一个国际水稻种质资源中心 (International
Rice Germplasm Center, IRGC)编号群体内的不同个
体间，基因组甲基化条带高度一致，而在不同编号
群体间，甲基化条带表现为多态，其中后者又可以
分为两类：条带模式高度一致的 I类和条带模式呈
多态性的 II类。将上述两类甲基化片段的编码基因
与栽培稻粳稻 (O. sativa L. subsp. japonica)和籼稻
表1　HpaII和MspI对CCGG位点甲基化敏感性差异
无甲基化 双链甲基化 单链甲基化
甲基化模式及相应位点 CCGG CmCGG mCCGG mCmCGG mCCGG CmCGG mCmCGG
GGCC GGmCC GGCCm GGCmCm GGCC GGCC GGCC
HpaII 1 0 0 0 1 1 1
MspI 1 1 0 0 1 0 0
注：表中“1”代表该酶能识别并酶切产生片段；“0”代表该酶不能识别并酶切产生片段。
生命科学 第25卷438
(O. sativa L. subsp. Indica)两个亚种的同源基因进行
序列比对发现，在进化趋势上 I类表现得比较保守，
而 II类较为活跃。目前，DNA甲基化检测技术在
动物种质资源鉴定方面的研究未见报道。
2.2　生长发育调控研究
现有的研究结果表明，基因组 DNA可通过甲
基化作用影响相关基因的转录和染色体的构型，
从而实现动植物生长发育及组织分化的精确调
控 [1-2,11]。就基因表达丰度而言，DNA甲基化一般
以负性调控为主，即降低表达丰度或关闭基因开关。
这个过程既可通过启动子区的高甲基化，也可在基
因内部进行甲基化完成 [10]。由此，只要人们检测到
动植物在各个发育阶段发生的特异的基因组 DNA
甲基化变化，就可通过序列分析和生物信息学方法
发现调控动植物生长发育的重要基因。例如，陆光
远等 [39]采用MSAP技术对油菜种子萌发时不同组
织和各个发育阶段的基因组 DNA甲基化程度进行
了检测与序列比对分析，结果表明，DNA甲基化
程度存在明显差异。结合性状特征，他们还获得了
一些差异表达的基因片段。柳李旺等 [40]则选取抽
薹的萝卜为材料，对抽薹过程中 DNA甲基化程度
的变化进行了MASP分析，结果发现，DNA甲基
化程度出现先降低后升高的现象，这与相关基因的
表达强度变化是息息相关的。郑鑫等 [41]采用相同
的方法检测了萌发水稻种子过程中基因组 DNA甲
基化的变化状况，结果也出现类似的现象，即
DNA甲基化程度先下降后上升。陈小强等 [42]对大
花蕙兰子房授粉前后基因组 DNA胞嘧啶甲基化状
态进行了MSAP分析，结果发现，授粉后的甲基化
程度都略低于未授粉子房，由此表明，子房在授粉
后的发育过程中在某些位点发生了去甲基化。除甲
基化水平有变化外，大花蕙兰子房授粉前后的
DNA甲基化模式也存在较大差异，该研究共检测
到 14种带型，分为两大类 (I和 II型 )。其中授粉
前后 DNA甲基化状态保持不变的位点较少，只占
25.6%，归为 I型；大部分检测位点 (占 74.4%，归
为 II型 )的 DNA甲基化模式在授粉前后存在显著
差异。由此，他们认为，大花蕙兰子房发育过程中
以 DNA甲基化为代表的表观遗传调控起重要作用。
人们对动物一些重要性状的发育与 DNA甲基
化的关系也进行了有益的探讨，如蒋曹德等 [43]应
用MSAP技术研究了猪个体 DNA甲基化百分差异
与胴体性状的关系，结果发现内脂率、肩部最厚处
背膘厚、臀部背膘厚和平均背膘厚与个体甲基化百
分差异回归关系显著。由此表明，DNA甲基化会
对猪个体胴体性状的发育产生较大影响。最近，赵
静等 [44]对蒙古羊、德国美利奴肉羊、道塞特肉羊
和澳洲美利奴细毛羊的 Hoxc8全基因序列进行了甲
基化分析，结果发现，Hoxc8基因中的外显子 1 (exon-
1)的甲基化模式存在极大差异。蒙古羊 14枚胸椎
个体的甲基化程度高于 13枚胸椎个体。蒙古羊甲
基化程度普遍高于外国品种。蒙古羊特有的可遗传
甲基化位点共有 6个 ( 5、6、9、16、26和 27)，国
外品种在这些位置不发生甲基化。他们还认为，这
6个位点的甲基化程度高低可能决定了第 14枚胸椎
的长短和骨化程度。而李宁等 [45]以红色原鸡和茶
花鸡为材料，对鸡的全基因组 DNA甲基化分布及
其与基因表达水平的关系进行了研究，结果发现，
从整体来看，基因表达水平在不同品种间与启动子
区域甲基化的表观甲基化的变异无明显关系。对表
达差异显著的部分基因进行分析发现，启动子的甲
基化水平存在显著差异。对经过人工选择的基因进
行分析，并参考全基因组测序结果，发现一些基因
受到长期的遗传选择，例如甲状腺受体基因明显受
到选择，并且基因表达的丰度有差异，但是测序结
果显示，启动子区域甲基化水平无显著差异。胰岛
素样生长因子 1等基因也存在类似的现象。于涛等 [46]
采用MSAP分析了栉孔扇贝、虾夷扇贝及其杂交子
一代、子二代 DNA甲基化与各性状的相关性，结
果发现，DNA甲基化率与壳宽、总重等呈正相关性，
而与壳长、壳高、软体重和闭壳肌重 4个性状呈负
相关性，其中闭壳肌重与甲基化率的相关性达到极
显著水平。
2.3　杂种优势分子机理研究
杂种优势是杂交 F1代从生长势、抗性、产量
等性状上明显优于双亲的一种现象。这种现象在自
然界普遍存在。人们提出了很多理论来解释杂种优
势产生的分子机理，如显性假说和超显性假说，但
这些假说还不能完全解释杂种优势的遗传机理。
近年来，随着各种分子生物学技术的发展，世
界各国学者又掀起了杂种优势研究的热潮。基因表
达差异分析是最有力的研究手段，包括利用 DNA
甲基化分析技术研究 DNA甲基化程度在杂种与亲
本之间的变化及与杂种表现之间的关系等。人们采
用玉米、水稻、高粱为试验材料，对杂交后代与亲
本的DNA甲基化程度进行了MASP分析，结果发现
不同作物出现不同的结果，如 Tsaftaris和 Kafka[47]
和 Zhao等 [48]对玉米杂交种及其亲本 DNA甲基化
王忠华，等：DNA甲基化分析技术在动植物遗传育种中的应用第4期 439
程度的研究结果表明，杂交种基因组 DNA甲基化
程度明显低于亲本，与基因组表达活性相关性分析
发现存在显著负相关。而 Xiong等 [49]在水稻亲本
与杂种后代之间未找到这种差异。不过，他们发现
两者之间在基因组 DNA特异位点上的甲基化有差
异。由此他们认为，特异位点的甲基化状态可能与
水稻杂种优势的形成有关。研究者在高粱 [50-51]、棉
花 [52]和杉木 [53]的类似研究中也发现与水稻研究类
似的结果。
近年来人们对动物基因组甲基化与杂种优势的
关系也进行了积极的探索与尝试，如蒋曹德等 [42]
在进行猪杂种及亲本甲基化差异研究中发现，基因
启动子区域 CpG岛甲基化程度存在较大差异；而
肖正中等 [54]和 Jiang等 [55]则在整体水平上未发现
差异，但特异位点上的 DNA甲基化程度杂交后代
与亲本之间仍存在明显不同。徐青 [56]在鸡的基因
组 DNA甲基化研究中发现，杂交子代与双亲相比，
甲基化模式更丰富。于涛 [46]以栉孔扇贝、虾夷扇
贝及其杂交子代为材料，采用 MSAP技术研究了
DNA甲基化与杂种优势的关系，结果表明，杂交
F1代的总甲基化率明显低于双亲。他们还发现 F1
代的 DNA甲基化模式比双亲更多样。由此，他们
认为，杂种优势的产生可能与 DNA甲基化模式的
重新调整有关。
从上面的众多研究结果来看，杂交后代的甲基
化程度普遍低于双亲，这可能与杂种优势的产生具
有一定的联系，但具体分子机理还有待人们进一步
研究与探讨。
2.4　其他
随着地球环境与全球气候的不断变化，各种生
物和非生物胁迫已对动植物的生长发育造成很大的
影响。如何通过科学技术和方法使生物体减少这些
胁迫带来的影响已成为当前许多学者的研究重点和
课题。全基因组 DNA甲基化分析技术已成为一种
非常有力的工具，人们可通过生物体逆境胁迫前后
基因组甲基化程度与位点的变化来找到一些生物体
应答逆境胁迫的重要信息，进而分离出参与逆境抵
御的关键基因，从而为最终解决上述问题奠定基础。
如华扬等 [57]采用MSAP技术检测了冷胁迫下水稻
叶片 DNA甲基化程度的变化，结果发现在胁迫前
后存在明显差异。他们还从这些差异中克隆到一个
与水稻 cDNA高度同源的 CIDM7片段，对该片段
进一步开展功能分析将有助于人们对耐冷胁迫机理
的了解与认识。申斯乐等 [58]采用测序与生物信息
学技术研究了高压条件下 DNA甲基化模式的变化，
结果发现，高压可导致水稻多种转座元件的激活，
如反转录转座子 LTROsr7、Osr36、Tos19(Osr54)以
及转座子 MITEs等。付胜杰等 [59]利用MSAP技术
分析了小麦的甲基化水平，同时比较了苗期在生物
胁迫前后基因组 DNA胞嘧啶甲基化模式。结果初
步表明，叶锈菌并没有诱导稳定且特异的植物基因
组 DNA胞嘧啶位点的甲基化模式变化，但发现
TcLr41及其感病亲本 Thatcher之间存在表观遗传学
差异。李雪林等 [60]研究了盐胁迫下棉花幼苗根基
因组 DNA的甲基化程度变化规律，结果表明，经
100、150和 200 mmol/L NaCl处理后根基因组 DNA
甲基化比率分别为 38.1%、35.2%和 34.5%，均低
于对照 (41.2%)。同时，棉花幼苗根 DNA的甲基化
水平与 NaCl处理浓度呈显著负相关 (r=–0.986)。与
对照相比，100、150和 200 mmol/L NaCl胁迫下棉
花幼苗根基因组 DNA的甲基化和去甲基化分别为
6.4%、7.6%、11.3%和 12.7%、11.1%、8.2%。最近，
樊洪泓等 [61]采用相同技术研究不同浓度聚乙二醇
处理下霍山石斛基因组 DNA的甲基化水平和变化
模式，结果表明，经 5%、10%和 15% PEG-6000
处理的霍山石斛 DNA甲基化比率分别为 34.7%、
32.9%和 30.4%，均低于对照的 37.2%，且甲基化水
平与PEG-6000处理浓度呈显著负相关 ( r=–0. 998 )。
与对照相比，5%、10% 和 15% PEG-6000胁迫下霍
山石斛基因组 DNA发生甲基化变化的位点比例为
12.02%、12.50%和 15.53%，去甲基化位点比例为
8.39%、8.55%和 8.45%，发生 DNA的甲基化和去
甲基化位点之比、D-NA甲基化多态性均随着干旱
胁迫的增强而逐步提高。高桂珍等 [62]采用MSAP
技术研究了不同温度处理对油菜种子基因组 DNA
甲基化水平和状态的影响。结果表明，种子热胁迫
过程中基因组 DNA甲基化水平降低，同时有甲基
化和去甲基化现象发生，并以去甲基化现象为主。
相关性分析结果显示，种子发芽势、发芽率、下胚
轴长和活力指数与双链 DNA内部发生甲基化的条
带数呈负相关，而与双链 DNA外部发生甲基化的
条带数呈正相关。更为重要的是，耐热与不耐热性
材料在热胁迫中表现完全相反的甲基化变异模式，
耐热品种去甲基化的条带数多于不耐热品种，但甲
基化的条带数目则相反。由此表明，DNA甲基化
与种子耐热性有重要关系。在热胁迫过程中，种子
可能通过 DNA甲基化变化调控相关基因的表达来
应对高温胁迫。
生命科学 第25卷440
3　展望
前面已经提到，甲基化是生物体基因组 DNA
修饰的重要方式之一，它参与了多种生理代谢与调
控活动，如生长发育、抵御外界生物与非生物胁迫
等。同时，这种作用方式能在世代间稳定遗传。因此，
它已成为表观遗传学的重要研究内容。DNA甲基
化分析技术及其应用研究目前已取得较大进展。在
未来的发展中，有必要结合更多的其他分子生物学
技术，如基因重组、重新测序技术、系列组学技术 (转
录组学、蛋白质组学、代谢组学、表型组学等 )、
系统生物学技术等，才能成为基因表达调控机理研
究的重要技术平台。相信在不远的将来，人们会开
发出各种新型 DNA甲基化分析技术，用于动植物
遗传育种的实践，为人类解决粮食、能源、环境和
健康问题提供强有力的保障。
[参　考　文　献]
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