四種藥品處理對擬南芥DNA甲基化的影響.pdf

1、在植物的生長發(fā)育和組織分化過程中，DNA甲基化在基因表達(dá)調(diào)控方面發(fā)揮重要作用。本實驗以模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)為材料，對四種藥品（土霉素，二甲基亞砜，甘露醇，姜黃素）不同濃度處理對擬南芥生長發(fā)育和生理生化反應(yīng)的影響，以及植物基因組DNA的甲基化水平和變化模式進(jìn)行了研究。所取得的主要結(jié)果如下：
　　 (1)對不同土霉素濃度下擬南芥幼苗生長發(fā)育及基因組DNA的甲基化水平和變化模式進(jìn)行了研究。結(jié)果表明

2、,3、5、7和9 μmol·L-1土霉素脅迫對擬南芥幼苗的根長和株高有顯著抑制作用；但對擬南芥幼苗的側(cè)根數(shù)量有顯著促進(jìn)作用。甲基化敏感擴增多態(tài)性(methylation－sensitive amplification polymorphism，MSAP)分析表明，經(jīng)3、5、7和9 μmol·L-1土霉素處理后基因組DNA甲基化比率分別為17.91％、12.50％、11.81％和14.62％，均低于對照(18.18％)。結(jié)果表明，擬南芥經(jīng)

3、土霉素脅迫后存在基于 DNA甲基化水平和模式改變的表觀遺傳變異，5－甲基胞嘧啶百分含量的變化無統(tǒng)一趨勢或規(guī)律。與對照相比,3、5、7和9 μmol·L-1土霉素脅迫下擬南芥幼苗基因組DNA的甲基化和去甲基化分別為13.29％、9.22％、8.03％、12.59％和2.80％、4.26％、5.11％、4.90％。
　　 (2)對不同濃度二甲基亞砜(DMSO)處理下擬南芥生長發(fā)育及基因組DNA的甲基化水平和變化模式進(jìn)行了分析。結(jié)果表

4、明，130、260、400和500 μmol·L-1 DMSO處理影響擬南芥苗的根長、株高和開花時間；甲基化敏感擴增多態(tài)性(methylation－sensitive amplification polymorphism，MSAP)分析表明，經(jīng)130、260、400和500 μmol·L-1 DMSO處理后基因組DNA甲基化比率分別為24.26％、14.36％、16.58％和13.02％，對照為 22.5％。即擬南芥經(jīng)DMSO處理后存在

5、基于 DNA甲基化水平和模式改變的表觀遺傳變異。與對照相比，130、260、400和500 μmol·L-1 DMSO處理下擬南芥幼苗基因組DNA的甲基化和去甲基化比率分別為7.21％、6.03％、11.62％、10.2％和6.25％、10.05％、8.08％、8.67％。
　　 (3)不同濃度甘露醇處理下擬南芥生長發(fā)育及基因組DNA的甲基化水平和變化模式的研究結(jié)果表明，50、100、150和 200 mmol·L-1甘露醇處理

6、影響擬南芥幼苗的形態(tài)特征和生長態(tài)勢；甲基化敏感擴增多態(tài)性(methylation－sensitive amplification polymorphism，MSAP)分析表明，經(jīng)50、100、150和 200 mmol·L-1 甘露醇處理后基因組DNA甲基化比率分別為 17.75％、21.15％、15.49％和 46.10％。經(jīng)甘露醇處理后存在基于DNA甲基化水平和模式改變的表觀遺傳變異。與對照相比，50、100、150和 200 mm

7、ol·L-1甘露醇處理下擬南芥幼苗基因組DNA的甲基化和去甲基化比率分別為 5.78％、15.48％、10.71％、33.73％和 10.98％、5.36％、8.33％、7.69％。
　　 (4)不同濃度姜黃素處理下擬南芥幼苗的生長發(fā)育及基因組DNA的甲基化水平和變化模式的研究結(jié)果表明，5、10、15、20、30、40和50 μmol·L-1姜黃素處理下影響擬南芥幼苗的生長態(tài)勢，對擬南芥幼苗的根長有顯著抑制作用；不同濃度姜黃素處

8、理影響了擬南芥的正常生理生化反應(yīng)，導(dǎo)致擬南芥的葉片失綠，MDA和Pro含量積累，膜透性增強。甲基化敏感擴增多態(tài)性(methylation－sensitive amplification polymorphism，MSAP)技術(shù)實驗分析擬南芥T0，T1和 T2株系的DNA胞嘧啶甲基化水平和檢測特定位點的甲基化模式，結(jié)果表明T0代植物的MSAP比率和全甲基化水平要低于T1和 T2 代自交系。在T0代植物中，姜黃素處理20天擬南芥幼苗的DNA