NaCl 胁迫下二倍体和同源四倍体西瓜幼苗DNA 甲基化差异分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 朱红菊

作者： 朱红菊;刘文革;赵胜杰;路绪强;何楠;豆峻岭;高磊

作者机构：

关键词： 西瓜;NaCl 胁迫;二倍体;同源四倍体;DNA甲基化

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2014 年 47 卷 20 期

页码： 4045-4055

收录情况： CSCD

摘要： 【目的】研究二倍体和同源四倍体西瓜幼苗 NaCl胁迫后形态学指标差异和DNA 甲基化变化情况,分析不同倍性西瓜幼苗之间耐盐差异,结合形态学指标从表观遗传学角度解释二倍体和四倍体抗逆性差异机制。【方法】以3组不同倍性(二倍体、四倍体)西瓜幼苗为研究对象,待长至三叶一心时,用含有0、100、200、300和400 mmol·L~(-1) NaCl的1/2 Hoagland 营养液处理西瓜幼苗,NaCl处理8 d之后,鉴定西瓜幼苗受到的盐害指数,并运用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,分析NaCl处理8 d之后二倍体和四倍体西瓜幼苗叶片基因组 DNA 甲基化水平和模式的变化。【结果】NaCl处理后,形态学指标比较发现,随着 NaCl浓度的增加,三组西瓜幼苗的受伤害程度都随着增加,在不同的西瓜品种之间受伤害程度有差异,但是同一品种内同一 NaCl 浓度下,西瓜幼苗受伤害程度二倍体大于四倍体;从甲基化水平看,西瓜幼苗基因组DNA 全甲基化率、半甲基化率、总甲基化率都随着 NaCl 浓度的增加而降低,同一 NaCl 浓度处理下甲基化率二倍体大于四倍体,二倍体和四倍体西瓜甲基化水平与其受伤害程度呈正相关;从甲基化模式来看,NaCl 胁迫后 DNA的去甲基化比率降低,超甲基化比率升高,并且其变化幅度是四倍体大于二倍体,不同倍性西瓜幼苗的甲基化模式与其受伤害程度呈负相关。【结论】NaCl 胁迫后西瓜幼苗基因组 DNA的甲基化状态发生了变化,并且这种变化与NaCl 胁迫程度高度线性相关,西瓜幼苗通过降低甲基化率和降低去甲基化比率来应对NaCl 胁迫,四倍体较二倍体有更低的甲基化比率和去甲基化比率,抗逆性四倍体强于二倍体。

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