【摘 要】
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DNA甲基化作为表观遗传的一种表现形式,不仅可以在植物的生长发育过程中发挥重要的作用,在植物的抗逆和抗病反应中也有重要的影响。前期研究发现内生菌DZSY21处理玉米可以增强玉米对小斑病的抗病性。因此,本研究在此基础上,研究内生菌DZSY21处理玉米后,DNA甲基化在增强玉米抗病性过程中的分子机制。首先利用甲基敏感扩增多态性分析技术（MSAP）对内生菌DZSY21处理和对照玉米叶片基因组DNA进行全
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DNA甲基化作为表观遗传的一种表现形式,不仅可以在植物的生长发育过程中发挥重要的作用,在植物的抗逆和抗病反应中也有重要的影响。前期研究发现内生菌DZSY21处理玉米可以增强玉米对小斑病的抗病性。因此,本研究在此基础上,研究内生菌DZSY21处理玉米后,DNA甲基化在增强玉米抗病性过程中的分子机制。首先利用甲基敏感扩增多态性分析技术（MSAP）对内生菌DZSY21处理和对照玉米叶片基因组DNA进行全基因组DNA甲基化水平的预测分析,发现内生菌处理后的玉米基因组DNA的甲基化水平降低了2.4%;在此基础上,进一步对处理和对照的玉米基因组DNA进行全基因组DNA甲基化测序（WGBS）,对测序结果数据进行分析得知,基因组DNA甲基化有三种类型,即CG、CHG和CHH,甲基化水平都有所降低,呈现低甲基化模式;统计测序结果,构建差异性甲基化基因数据库,利用log2Ratio（S/CK）值进行筛选,获得141个差异性较为显著的基因,其中60.3%表现为甲基化程度下调,39.7%表现为甲基化程度上调,下调基因占多数;利用PFam对其蛋白域进行功能预测,得到16个抗病相关的下调基因,并通过甲基特异性PCR验证其甲基化变化,有10个基因出现疑似结果,为进一步验证结果,对10个疑似基因进行荧光定量PCR,因为DNA甲基化对基因的转录表达有负调控作用,基因表达量增高,表示DNA甲基化程度降低,最终得到7个差异较为明显的抗病基因;综合甲基化变化和相对表达量差异等因素,选择各因素都明显差异的基因GRM3进行功能蛋白域分析并构建p1301a表达载体,以便后续进行功能鉴定。通过本研究中的发现,可以推断,内生菌DZSY21定殖增强玉米抗病性的DNA甲基化分子机制是内生菌DZSY21引入玉米植株并在叶片内定殖,引起玉米抗病基因DNA甲基化程度降低,导致抗病基因表达量的增加,从而增强玉米抗病性。
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