DNA去甲基化参与提高白菜型冬油菜抗寒性的生理机制

摘要：

利用来自不同育种环境的10份白菜型冬油菜材料,通过半致死温度的测定分析其抗寒性与环境的关系,并利用不同浓度DNA甲基化抑制剂5-azaC处理,分析DNA去甲基化对白菜型冬油菜DNA整体甲基化水平及低温胁迫下苗期生理特性的影响.结果表明,不同育种环境选育的材料,其半致死温度具有显著差异,其中材料2018-FJT、DT-7、DT-9与MXW-1的半致死温度分别为-16.04℃、-15.98℃、-15.63℃、-15.04℃;材料CT-2360、CT-2380、CT-2400、CT-2420、CT-2440、CT-2460的半致死温度分别为-11.32℃、-11.6℃、-11.42℃、-11.44℃、-12.97℃、-13.28℃.依据半致死温度,10个白菜型冬油菜抗寒性由强到弱依次为:2018-FJT>DT-7>DT-9>MXW-1>CT-2460>CT-2400>CT-2380>CT-2420>CT-2440>CT-2360.抗寒性的形成与育成环境的纬度和年平均气温呈极显著正相关.选择抗寒性及产地不同的4个材料CT-2360、MXW-1、2018-FJT、DT-7进行生理测定,结果表明,1000μmol·L-15-azaC处理能显著抑制幼苗的根生长,4个材料的根长较对照减少93.14％～95.06％;低温下5-azaC处理对抗寒性较弱材料CT-2360幼苗的相对电导率、丙二醛含量以及强抗寒性材料DT-7幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白含量影响最显著(P<0.05);低温处理过程中,4个材料的SOD、POD、CAT活性均上升,以低温处理5d最显著(P<0.05),其中2018-FJT的SOD活性增幅最高,为45.85％,DT-7的POD活性增幅最大,为460％,CT-2360的CAT活性增幅最显著,为321.02％.HPLC分析发现常温下抗寒性较弱材料CT-2360的甲基化水平为77.48％,高于其他3个抗寒性强的材料;经过5-azaC处理后发生明显的去甲基化作用,证明抗寒能力受DNA去甲基化的调控.

关键词：白菜型冬油菜、抗寒性、育种选择、5-azaC、低温胁迫、DNA甲基化、生理机制

所属期刊栏目：39

分类号：S565.4;Q945.78(经济作物)

资助基金：国家自然科学基金;国家现代农业产业技术体系项目;甘肃省现代农业产业技术体系项目;国家重点研发计划科技部"油菜杂交优势利用技术与强优势杂交种创制"

在线出版日期：2021-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：29-39,49