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《山东农业大学》 2010年
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外源甲基紫精对盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶与DNA甲基化的影响

林少航  
【摘要】: 土壤盐渍化是一个世界性的资源环境和生态问题。因此,植物耐盐性研究具有重要的意义。本实验以温室型黄瓜品种“春光2号”为材料,报告了外源甲基紫精缓解植株的盐胁迫,研究了外源甲基紫精对盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶与DNA甲基化的影响,分离了盐胁迫下外源甲基紫精诱导的甲基化差异片段,然后对这些差异片段进行克隆、测序和序列的生物信息学分析。本文从抗氧化酶、整个基因组水平上初步揭示外源甲基紫精缓解盐胁迫的机制,为利用甲基化差异基因打下基础,为外源甲基紫精在黄瓜耐盐生产中的应用提供依据,并为其它外源物质缓解植物逆境胁迫的机制研究提供参考。 实验在黄瓜幼苗长至两叶一心时进行,用10μM甲基紫精(PQ)浇灌黄瓜幼苗后于100μmol m-2 s-1光照下处理1 h,然后分别用水和营养液冲洗植株各6次,将黄瓜幼苗在暗处放置24 h后浇灌100mM NaCl,进行盐处理。盐胁迫处理两天后取第二片真叶,测定其超氧化物歧化酶(SOD,EC 1.15.1.1)、愈创木酚过氧化物酶(GPX,EC 1.11.1.7)、过氧化氢酶(CAT,EC 1.11.1.6)、谷胱甘肽还原酶(GR,EC 1.6.4.2)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px, EC 1.11.1.9)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR, EC 1.8.5.1)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR, EC 1.6.5.4)和抗坏血酸过氧化物酶(APX, EC 1.11.1.11)的活性,检测叶片中丙二醛(MDA)、内源H2O2、抗坏血酸(AsA)还原型谷胱甘肽(GSH)和超氧阴离子(O2.-)的水平。另外,实验提取黄瓜叶片基因组DNA,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术研究黄瓜叶片基因组DNA甲基化的水平和状态变化,对盐胁迫下甲基紫精预处理诱导的DNA甲基化差异片段进行回收,克隆和测序分析。主要结果如下: 1、甲基紫精预处理对盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶的影响 盐胁迫严重抑制了黄瓜幼苗的生长,使地上部和根系干重均显著下降;PQ处理后再进行盐胁迫的黄瓜幼苗中,地上部和根系干重明显上升,PQ处理缓解了盐胁迫对黄瓜生长的抑制作用。PQ处理提高了盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶SOD、GPX、CAT、APX、GSH-Px、DHAR、MDHAR和GR的活性,增加了盐胁迫下抗氧化物AsA和GSH的含量、还原型AsA与氧化型AsA比值以及GSH与GSSG的比值,同时显著降低了盐胁迫下黄瓜叶片MDA的含量、O2.-生成速率以及H2O2的含量,缓解了盐胁迫下ROS对黄瓜叶片的伤害。因此,我们推断,盐胁迫下PQ处理通过提高黄瓜幼苗抗氧化酶的活性和抗氧化物的含量,降低活性氧的含量,进而缓解了盐胁迫诱导的膜脂过氧化损伤,减轻了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高了黄瓜幼苗的耐盐性。 2、甲基紫精预处理对盐胁迫下黄瓜叶片DNA甲基化的影响 利用32对引物对黄瓜叶片基因组DNA甲基化进行了MSAP分析:共扩增出1324条带,对照、PQ预处理、salt处理以及PQ+salt处理的总甲基化比率分别为19.8%、19.9%、21.5%和20.4%。在盐胁迫下,黄瓜植株DNA甲基化水平发生改变;外源甲基紫精预处理黄瓜幼苗后,能诱导盐胁迫下黄瓜DNA发生去甲基化。对部分甲基化差异片段回收、克隆、测序及序列比对后,发现6条片段与植物响应逆境胁迫的基因序列具有较高的同源性。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S642.2

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【参考文献】
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