小麥與葉銹菌互作前后的MSAP分析.pdf

1、內源DNA的甲基化是真核生物的表觀遺傳調控的重要組成部分，在真核生物的基因表達調控中具有重要的作用。生物脅迫會為植物提供一種內在的表觀遺傳進化動力。研究特定條件下DNA甲基化的變異模式有助于全面的理解DNA甲基化的表觀調控生物學功能。小麥近等基因系TcLr19、TcLr41在苗期對葉銹菌生理小種THTT、TKTJ分別表現(xiàn)為小種特異性抗病反應，及其感病親本Thatcher在苗期對葉銹菌生理小種THTT、TKTJ分別表現(xiàn)為感病反應，是研究生

2、物脅迫的獨特材料。 本研究首次使用甲基化敏感擴增多態(tài)性(MSAP)技術分析了兩種小麥材料甲基化水平，同時比較了它們苗期接菌前后基因組DNA胞嘧啶甲基化模式。結果60對選擴引物對接種前后的小麥DNA進行全基因組篩選，共得到3554個片段。其中有998個片段是兩種甲基化模式中的一種，小麥近等基因系TcLr19及其感病親本Thatcher這兩種小麥材料的甲基化水平約為28.1％。在所有的引物中，并沒有直接分離得到接菌前后的甲基化模式的

3、差異。 為了進一步驗證上面的結果，從60對引物中選擇了效果較好的12引物再次對小麥抗葉銹病近等基因系TcLr41和感病對照Thatcher接菌前后的基因組DNA進行MSAP分析，總計掃描了934個基因位點。至少存在239個兩種甲基化情況中的一種，在兩種酶切條件下可擴增不同的片段。其中檢測到全甲基化位點148個，占全部檢測位點的15.8％，半甲基化位點91個，占全部檢測位點的9.7％，總甲基化率約為25.5％。 無論在親和

4、互作還是在非親和互作中，未能檢測到穩(wěn)定的接菌前后的差異，不過獲得了與接菌無關的TcLr41與其感病親本Thatcher之間的表觀遺傳學差異，即二者都可以被EcoRI-HpaⅡ組合酶切，但EcoRI-MspI組合可以酶切Thatcher的基因組，不可以酶切TcLr41的基因組。這意味著這一位點在Thatcher中為未被甲基化，在TcLr41中為半甲基化狀態(tài)。但是該位點的甲基化程度不受病原菌侵染的影響。同時，在接菌前后相同遺傳背景材料中獲得

5、了多種甲基化模式差異，多達21條引物能檢出這種多態(tài)性差異，差異的檢出率高達為35％。但是這種甲基化差異在隨后的三次生物學重復中，并不能被很好的重復。因此，不能把這種差異認為是一種可靠的受接菌誘導的結果。這一現(xiàn)象的存在，在眾多其他作物的MSAP分析中并沒有被報道。 為了進一步了解甲基化與抗病的關系，對小麥中和甲基化相關的Metl基因片段的分離及Blastn分析，結果表明，它與水稻的甲基化轉移酶有高達87％的同源性。 試驗中