低温下蔗糖对黄瓜DNA甲基化的影响及几个甲基化差异基因的表达研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fly_wing
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低温是蔬菜栽培过程中常见的逆境因子,它严重影响蔬菜的产量和品质。黄瓜是我国主要栽培蔬菜之一,其露地栽培和温室栽培常会遭受低温天气的影响。因此,探明低温胁迫对黄瓜生长的影响以及缓解其胁迫的方法对黄瓜的生长与栽培具有重要意义。本实验报告了蔗糖缓解黄瓜幼苗低温胁迫的生理生化机制,并从DNA甲基化角度初步分析了其分子机制,这为外源蔗糖在黄瓜抗低温生产中的应用提供了依据。本课题还利用荧光定量PCR技术分析了甲基化差异基因在黄瓜叶片中的表达情况,并采用亚硫酸氢盐测序法检测了部分基因中CG位点的甲基化水平,可为被选基因在黄瓜抗逆基因工程中的应用提供理论依据,并为深入阐明黄瓜对逆境胁迫的响应机理打下基础。主要研究结果如下:(1)蔗糖缓解低温胁迫时对黄瓜幼苗生长量、抗氧化酶及相关指标的影响低温胁迫导致‘津春四号’黄瓜幼苗生长量显著下降;在外源蔗糖预处理再转低温胁迫的黄瓜幼苗中,生长量显著提高。这说明,低温胁迫抑制了黄瓜幼苗的生长,而外源蔗糖预处理缓解了低温胁迫造成的生长抑制。低温胁迫使黄瓜幼苗第二片叶中MDA和H2O2的含量以及O2·-的产生速率明显高于常温对照。黄瓜幼苗经外源蔗糖预处理再转入低温胁迫时,其叶片中抗氧化酶SOD、GPX、GSH-Px、APX、MDHAR, DHAR以及GR的活性,AsA、GSH、脯氨酸和可溶性糖的含量以及蔗糖中性转化酶和蔗糖酸性转化酶的活性都有显著提高,MDA和H2O2的含量以及O2·-的产生速率则显著下降。因此,外源蔗糖预处理提高了黄瓜叶片中抗氧化酶的活性,进而减少了活性氧的含量,减轻了膜脂过氧化的程度,从而缓解了低温胁迫对其造成的伤害。(2)蔗糖处理对低温胁迫下黄瓜基因组DNA甲基化的影响通过MSAP分析,低温胁迫影响黄瓜叶片中基因组DNA的甲基化水平。外源蔗糖预处理会使其DNA甲基化状态进一步发生改变。(3)甲基化差异基因在黄瓜叶片中的表达情况及DNA中CG岛甲基化的变化低温下肉桂酸诱导的和高温下过氧化氢诱导的甲基化差异基因在不同处理下的表达量均有所差异,被选甲基化差异基因中CG位点的甲基化状态在不同处理下也存在一定变化。所以,DNA甲基化可能参与肉桂酸和过氧化氢对逆境胁迫的缓解作用。
其他文献
性别识别信号包括面孔、声音、气味等。性别识别信号在进化上对择偶具有非常重要的作用。本研究将男性声音和女性声音以伪随机的形式呈现给受试者并采集其EEG信号,然后采用事