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水稻盐胁迫DNA甲基化及MYB转录因子表达谱分析

黄菲  
【摘要】:非生物胁迫盐害是影响水稻生长发育及产量的主要因素之一,DNA甲基化对生物遗传信息的表观遗传调控,是通过对胞嘧啶的共价修饰来进行的,植物对外界环境胁迫的响应、基因组的稳定以及基因表达的调控起着重要的作用。本研究利用耐盐聚合系群体中的一个株系177-103,以及该聚合系的轮回亲本籼稻品种IR64为材料,从材料表型和基因组表达谱方面对水稻耐盐机理进行研究和分析,同时利用甲基化敏感扩增多态性(Methylation Sensitive AmplificationPolymorphism,MSAP)技术分析研究了盐胁迫对DNA甲基化水平的影响,对DNA甲基化在水稻盐胁迫过程中的作用进行了探讨。通过本研究发现:盐诱导的DNA甲基化/去甲基化具有品种差异性。 DNA甲基化抑制剂已应用于植物组织发育的研究中,本研究以耐盐对照FL478,敏感对照IR29,中等耐盐材料IR64和耐盐聚合系177-103,通过种子萌发DNA甲基化抑制剂对水稻预处理,以及苗期喷洒甲基化抑制剂,研究分析DNA甲基化抑制剂对不同耐盐水稻品种的影响,以及DNA甲基化抑制剂对盐胁迫条件下不同耐盐水稻品种的影响。通过本研究发现:水稻种子萌发期甲基化抑制剂处理比苗期抑制剂处理的抑制作用大,阻碍了水稻生长发育;水稻地上部分和地下部分对盐胁迫耐受性存在组织差异性。 植物转录因子对植物生长发育及应对外界不利环境起重要作用。MYB类转录因子是植物中数量最多、功能最多样化的一类转录因子。本研究以耐盐聚合系群体中的一个株系177-103,以及该聚合系的轮回亲本籼稻品种IR64为材料,在苗期进行盐胁迫和盐+ABA处理,采用荧光定量PCR方法,比较分析胁迫差异表达的43个候选MYB家族基因在盐胁迫和盐+ABA处理下的表达谱。结果表明大部分候选基因在盐胁迫条件下表现为抑制表达,只有在根部IR64则表现为诱导表达;而在ABA处理下的大部分MYB基因表现为诱导表达,只有IR64的根部表现为抑制表达,推测这些MYB基因参与盐和ABA胁迫应答的具有相同或不同的分子路径或模式,并且具有品种差异性和组织特异性。


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