热胁迫过程中白菜型油菜种子DNA甲基化.pdfVIP

作物学报ACTAAGRONOMICASINICA 2011，37(9)：1597—1604 ISSN0496—3490；CODENTSHPA9 DoI：10．3724／SP．J．1006．2011．01597 热胁迫过程中白菜型油菜种子DNA的甲基化 高桂珍 应 菲 陈碧云 李浩 吕晓丹 闫贵欣 许鲲 伍晓明+ 中国农业科学院油料作物研究所，农业部油料作物生物学重点开放实验室，湖北武汉430062 摘 要：过高的环境温度对植物造成热胁迫和热损伤，影响植物的生长、发育，以及种子的寿命。以白菜型油菜耐热 品种庆元本地油菜和不耐热品种绍兴矮大秆油菜新收获种子为材料，研究了不同温度处理对油菜种子活力以及基因 组DNA甲基化水平和状态的影响。结果表明，种子经37℃和4℃处理2h，发芽率和活力指数与对照差异不显著；经 70C处理2h后，耐热和不耐热品种种子发芽率和活力指数均明显降低，37C热诱导后再进行70C热胁迫处理，发芽 率和活力指数均高于直接70℃处理的种子。表明热诱导可以显著提高种子的耐热性。甲基化MSAP分析结果表明． 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，显示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。 关键词：白菜型油菜；热诱导；热胁迫；DNA甲基化；活力指数 DNA of in toHeatStressinBrassicaL． Seed MethylationResponse rapa GAO WU Gui—Zhen，YINGFei，CHENBi—Yun，LIHao，LUXiao—Dan，YANGui—Xin，XUKun，and Xiao．Ming’ Oil Research of ofOil of of Institute．Chiller Crops AcademyAgriculturalSciences／Keyt』xratoryCropsBiologyMinistry 430062，China orheatstress，causesthermal to affects wella,S Abstraet：Hightemperature damageplants，andplantgrowth．development。as seed aseedheattolerant andaseedheat longevity．Byusing genotypeQingyuanbendiyoucaisuscepfivegenotypeShaoxingaida- aimedat oftheeffectofdifferent treamentsonseed andDNA of ganyoucai，thisstudy investigation temperature vigor methylation thesetwolandracesofBrassicaL．Theresultshowedthattheseed andthe index no rapa germinationpercentagevigor present differen