人工合成甘蓝型油菜抗旱性及DNA甲基化水平分析

• 作者: 袁溢 朱双 方婷婷 蒋金金 王幼平
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 人工合成甘蓝型油菜 白菜型油菜 甘蓝; 干旱胁迫 DNA甲基化
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 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: 693-704
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.84120

摘要

甘蓝型油菜是具有重要经济价值的多倍体物种，是优质食用植物油和饲料蛋白质的重要来源之一。但是其驯化历史较短，遗传背景狭窄，且在整个生命周期中都对干旱胁迫敏感，因此培育高产耐旱品种是甘蓝型油菜的重要育种目标之一。本文用15%PEG-6000模拟干旱胁迫，对人工合成甘蓝型油菜不同世代(S1~S4)及其二倍体亲本进行不同时间的胁迫处理，并结合表型观察，以及叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等生理指标的测定，初步了解上述材料的抗旱性差异。结合表型观察和叶片中相对含水量分析，发现人工合成甘蓝型油菜S1~S4及其亲本的抗旱性表现为甘蓝>Bn-S3>Bn-S4>Bn-S1>Bn-S2>白菜型油菜。干旱胁迫后Bn-S3、Bn-S4的POD及SOD活性较高，MDA含量较低，表明Bn-S3和Bn-S4能更加有效地清除活性氧(ROS)，对过氧化损伤的防御能力更强。通过HPLC分析发现所有材料的甲基化水平在胁迫12h时最高，其中亲本白菜型油菜Br的甲基化水平最高，Bn-S1和Bn-S4介于两亲本之间，而Bn-S2和Bn-S3低于两亲本。甲基化敏感多态性分析也显示人工合成甘蓝型油菜在干旱胁迫后，甲基化和去甲基化水平均发生了明显的变化，表明植物的甲基化变化可能有利于提高其抗旱能力。