外源甲基紫精對(duì)鹽脅迫下黃瓜葉片抗氧化酶與DNA甲基化的影響.pdf

1、土壤鹽漬化是一個(gè)世界性的資源環(huán)境和生態(tài)問題。因此，植物耐鹽性研究具有重要的意義。本實(shí)驗(yàn)以溫室型黃瓜品種“春光2號(hào)”為材料，報(bào)告了外源甲基紫精緩解植株的鹽脅迫，研究了外源甲基紫精對(duì)鹽脅迫下黃瓜葉片抗氧化酶與DNA甲基化的影響，分離了鹽脅迫下外源甲基紫精誘導(dǎo)的甲基化差異片段，然后對(duì)這些差異片段進(jìn)行克隆、測(cè)序和序列的生物信息學(xué)分析。本文從抗氧化酶、整個(gè)基因組水平上初步揭示外源甲基紫精緩解鹽脅迫的機(jī)制，為利用甲基化差異基因打下基礎(chǔ)，為外源甲基紫

2、精在黃瓜耐鹽生產(chǎn)中的應(yīng)用提供依據(jù)，并為其它外源物質(zhì)緩解植物逆境脅迫的機(jī)制研究提供參考。
　　 實(shí)驗(yàn)在黃瓜幼苗長(zhǎng)至兩葉一心時(shí)進(jìn)行，用10μM甲基紫精（PQ）澆灌黃瓜幼苗后于100μmol m-2 s-1光照下處理1 h，然后分別用水和營養(yǎng)液沖洗植株各6次，將黃瓜幼苗在暗處放置24 h后澆灌100mM NaCl，進(jìn)行鹽處理。鹽脅迫處理兩天后取第二片真葉，測(cè)定其超氧化物歧化酶（SOD，EC1.15.1.1）、愈創(chuàng)木酚過氧化物酶（GPX

3、，EC1.11.1.7）、過氧化氫酶（CAT，EC1.11.1.6）、谷胱甘肽還原酶（GR，EC1.6.4.2）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px，EC1.11.1.9）、脫氫抗壞血酸還原酶（DHAR，EC1.8.5.1）、單脫氫抗壞血酸還原酶（MDHAK，EC1.6.5.4）和抗壞血酸過氧化物酶（APX，EC1.11.1.11）的活性，檢測(cè)葉片中丙二醛（MDA）、內(nèi)源H2O2、抗壞血酸（AsA）還原型谷胱甘肽（GSH）和超氧陰離子（O

4、2-）的水平。另外，實(shí)驗(yàn)提取黃瓜葉片基因組DNA，利用甲基化敏感擴(kuò)增多態(tài)性（MSAP）技術(shù)研究黃瓜葉片基因組DNA甲基化的水平和狀態(tài)變化，對(duì)鹽脅迫下甲基紫精預(yù)處理誘導(dǎo)的DNA甲基化差異片段進(jìn)行回收，克隆和測(cè)序分析。主要結(jié)果如下：
　　 1、甲基紫精預(yù)處理對(duì)鹽脅迫下黃瓜葉片抗氧化酶的影響
　　 鹽脅迫嚴(yán)重抑制了黃瓜幼苗的生長(zhǎng)，使地上部和根系干重均顯著下降；PQ處理后再進(jìn)行鹽脅迫的黃瓜幼苗中，地上部和根系干重明顯上升，PQ處

5、理緩解了鹽脅迫對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的抑制作用。PQ處理提高了鹽脅迫下黃瓜葉片抗氧化酶SOD、GPX、CAT、APX、GSH-Px、DHAR、MDHAR和GR的活性，增加了鹽脅迫下抗氧化物AsA和GSH的含量、還原型AsA與氧化型AsA比值以及GSH與GSSG的比值，同時(shí)顯著降低了鹽脅迫下黃瓜葉片MDA的含量、O2-生成速率以及H2O2的含量，緩解了鹽脅迫下ROS對(duì)黃瓜葉片的傷害。因此，我們推斷，鹽脅迫下PQ處理通過提高黃瓜幼苗抗氧化酶的活性和抗氧

6、化物的含量，降低活性氧的含量，進(jìn)而緩解了鹽脅迫誘導(dǎo)的膜脂過氧化損傷，減輕了鹽脅迫對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的抑制，提高了黃瓜幼苗的耐鹽性。
　　 2、甲基紫精預(yù)處理對(duì)鹽脅迫下黃瓜葉片DNA甲基化的影響
　　 利用32對(duì)引物對(duì)黃瓜葉片基因組DNA甲基化進(jìn)行了MSAP分析：共擴(kuò)增出1324條帶，對(duì)照、PQ預(yù)處理、salt處理以及PQ+salt處理的總甲基化比率分別為19.8％、19.9％、21.5％和20.4％。在鹽脅迫下，黃瓜植株DN