红麻DNA甲基化响应镉胁迫及甲基化差异基因的表达分析

• 作者: 卢海 李增强 唐美琼 罗登杰 曹珊 岳娇 胡亚丽 黄震 陈涛 陈鹏
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 红麻 镉胁迫 DNA甲基化 甲基化敏感扩增多态性(MSAP) 实时荧光定量PCR (qRT-PCR)
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 2324-2334
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04269

摘要

DNA甲基化是植物重要的表观遗传修饰方式之一, 在响应逆境胁迫中具有重要作用, 但是有关镉胁迫下植物DNA甲基化水平变化的报道甚少。本研究以红麻P3A为材料, 采用水培法对幼苗进行300 μmol L1的CdCl2处理, 测定幼苗农艺性状及镉含量; 利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism, MSAP)分析镉胁迫下根系DNA甲基化水平变化; 回收甲基化差异片段并克隆测序, 采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因的表达量进行分析。结果表明, CdCl2胁迫显著抑制红麻幼苗的株高、茎粗、根长、根表面积以及全鲜重。对照及镉处理下幼苗根系的DNA甲基化率分别为62.78%、68.23%, 其中全甲基化率分别为37.50%、36.36%, 半甲基化率分别为25.28%、31.87%, 表明镉胁迫显著提高红麻幼苗根系的DNA甲基化水平。qRT-PCR分析表明, 7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量的差异, 推测DNA甲基化水平变化在响应红麻镉胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物镉胁迫的潜在机制提供了理论基础。