两种DNA甲基化抑制剂对菊花表型和DNA甲基化的影响

摘要

DNA甲基化在植物的生长发育中具有重要的调控作用，采用甲基化抑制剂改变植物的甲基化状态，对植物基因的表达调控及植物的进化等方面具有重要的影响。本研究使用不同浓度的DNA甲基化抑制剂5-氮杂胞嘧啶核苷(5-azaC)和姜黄素，对不同花期早期(橙黄莲)，中期(丽金)，晚期(雪莲，晚期黄)的菊花品种进行处理，应用MSAP(甲基化敏感扩增多态性)技术从分子水平上对其基因组DNA甲基化变化情况进行研究，并观察其表型及花期变化。主要研究结果如下：
　　 1.5-azaC处理影响菊花的生长发育状况。结果表明，5-azaC处理对菊花茎尖的丛生芽分化和根长都有影响，且浓度越大，抑制作用越明显。同时，5-azaC处理对花期也有影响，各种低浓度处理均能使菊花提前开花，1μmol·L-1和10μmol·L-1的5-azaC能使菊花橙黄莲提前开花6-7天，100μmol·L-1的5-azaC能使菊花橙黄莲提前开花2-3天，10μmol·L-1和100μmol·L-1的5-azaC能使菊花丽金和雪莲提前开花。
　　 2.姜黄素处理影响菊花的生长发育。结果表明，姜黄素处理过的材料茎尖的丛生芽分化数量均少于对照。根长和株高不断降低，随着浓度的增加，抑制作用越明显。同时姜姜黄素处理对花期也有影响。
　　 3.经5-azaC和姜黄素后处理后，菊花的一些生理生化指标发生了变化，与对照组相比丙二醛(MDA)含量显著升高，叶绿素含量也发生了不同程度的降低。上述结果说明，5-azaC和姜黄素处理均影响了菊花的正常生理生化反应，导致丙二醛积累，叶绿素含量减少，从而使植物的抗逆性有所减弱。
　　 4.菊花经1、10、100μmol·L-15-azaC处理后基因组DNA甲基化的比率均低于对照。结果表明，菊花经5-azaC胁迫后DNA甲基化水平和模式都发生了不同程度的改变，且全基因组和特异性位点均发生了变化。菊花经20、40、80、100μmol·L-1的姜黄素处理后基因组DNA甲基化比率均低于对照。结果表明，菊花经姜黄素胁迫后DNA甲基化水平和模式都发生了不同程度的改变，且全基因组和特异性位点均发生了变化。