文献类型：期刊文章

作　　者：李增强[1] 丁鑫超[1] 卢海[1] 胡亚丽[1] 岳娇[1] 黄震[1] 莫良玉[1] 陈立[1] 陈涛[2] 陈鹏[1]

LI Zeng-Qiang;DING Xin-Chao;LU Hai;HU Ya-Li;YUE Jiao;HUANG Zhen;MO Liang-Yu;CHEN Li;CHEN Tao;CHEN Peng(College of Agriculture,Guangxi University/Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Plant Genetics and Breeding,Nanning 530004,Guangxi,China;Guangxi Subtropical Crops Research Institute,Nanning 530004,Guangxi,China)

机构地区：[1]广西大学农学院/广西高校植物遗传育种重点实验室,广西南宁530004 [2]广西壮族自治区亚热带作物研究所,广西南宁530004

出　　处：《作物学报》

基　　金：国家自然科学基金项目(31560341,31960368);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-16-E14)资助。

年　　份：2021

卷　　号：47

期　　号：6

起止页码：1031-1042

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAB、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ2020、EBSCO、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：DNA甲基化在植物响应生物和非生物胁迫中起重要作用,但是有关铅胁迫下植物DNA甲基化水平变化的研究报道甚少。本研究以红麻P3A为材料,采用水培法对幼苗进行不同浓度(0、200、400、600μmol L^(-1))PbCl_(2)处理,测定幼苗农艺性状、根系ROS含量和抗氧化酶活性等变化情况;利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析600μmol L^(-1)铅胁迫条件下根系DNA甲基化水平变化,回收差异甲基化片段并克隆测序,采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因进行表达分析。结果表明,不同浓度PbCl_(2)胁迫均显著抑制幼苗的茎粗、根长和根表面积,且400μmol L^(-1)及以上浓度PbCl_(2)胁迫显著抑制红麻幼苗的株高和全鲜重。随着铅浓度的提高,红麻幼苗根系的铅含量显著升高,O_(2)^(-)和MDA含量显著增加,SOD活性显著升高,POD活性呈先降低后升高,CAT活性呈先升高后降低的趋势。对照及600μmol L^(-1)PbCl_(2)处理下的幼苗根系DNA甲基化率分别为71.13%、62.20%,其中全甲基化率分别为50.52%、37.80%,半甲基化率分别为20.62%、24.40%,即铅胁迫显著降低了红麻幼苗根系的DNA甲基化率和全甲基化率,提高了根系的半甲基化率。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差异,推测DNA甲基化水平变化在响应红麻铅胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物非生物胁迫的潜在机制,以及生产上利用红麻改良土壤铅污染提供了理论基础。

关 键 词：红麻 铅胁迫 DNA甲基化  甲基化敏感扩增多态性(MSAP)  实时荧光定量PCR(qRT-PCR)  抗氧化酶系统

分 类 号：S563.5]