红麻DNA甲基化响应镉胁迫及甲基化差异基因的表达分析

卢 海 李增强 唐美琼 罗登杰 曹 珊 岳 娇 胡亚丽 黄 震 陈 涛 陈 鹏,*

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

镉是植物生长发育过程中的非必需微量元素,不仅影响植物生长发育, 过量的镉还会造成植物死亡, 并且通过在植物体内积累被食用后会威胁人类的生命健康。因此, 植物对重金属镉的吸收是环境污染研究领域的一个热点问题[1]。红麻(Hibiscus cannabinusL.)是世界上重要的韧皮纤维作物, 主要用于纺织、造纸、建材和饲料等方面, 是一种多用途作物[2]。红麻生长速度快、生物量大、对重金属具有极强的吸附力和耐受性, 是重金属污染土壤良好的替代种植材料[3]。

DNA甲基化在维持基因组稳定性、调控基因表达和响应生物及非生物胁迫等方面具有重要作用[4-5]。甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism, MSAP)技术是在扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism, AFLP)技术的基础上发展而来的, 它与AFLP同样基于PCR扩增多态性, 不同的是MSAP技术利用2种识别CCGG序列的同裂酶HpaII和MspI, 替换了AFLP分析中识别4碱基的内切酶MseI, 并且MSAP技术操作简单、多态性高, 已成功应用于检测多种植物基因组DNA甲基化水平变化中[6-7]。张凯凯等[8]利用MSAP技术检测不同浓度镉胁迫对孔雀草基因组DNA甲基化水平的变化发现, 其甲基化水平随着镉浓度的提高而上升, 甲基化模式变化主要以重新甲基化为主, 并推测孔雀草受到环境中重金属胁迫时,植物体通过改变DNA甲基化来调控基因的表达, 以应对不良环境对自身的影响, 从而达到抵御重金属胁迫的作用。……