木薯不同发育期块根基因组DNA甲基化变化分析
2018-06-07薛晶晶陈松笔
薛晶晶 陈松笔
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室,儋州 571737)
DNA甲基化是表观遗传学的重要内容之一,在植物生长发育、防御、逆境胁迫等方面起着极其重要的作用[1]。DNA甲基化现象在高等植物中普遍存在,但不同植物种类甲基化水平存在差异,一般基因组DNA的30%-50%胞嘧啶处于甲基化状态[2]。其中大部分的甲基化都发生在CpG二核苷酸和CpNpG 三核苷酸中,其他位点较少[1]。植物中DNA甲基化修饰主要发生在转座子和重复序列上,主要作为基因组防御系统来维持基因组的稳定,一方面沉默内源的转座子等“自私元件(Selfish DNA elements)”,另一方面可以抵抗外源病毒的入侵[3]。作为表观遗传的重要修饰途径之一,DNA甲基化与基因表达调控[4]、基因组印记[5]和转基因沉默[6]等生物学过程密切相关。Zilberman等[3]指出基因转录受甲基化影响,轻度甲基化的基因适量表达,本身发生去甲基化的基因表达将会增强。DNA甲基化在植物中的研究已有大量报道,其中拟南芥的研究最深入,为其他作物的DNA甲基化研究提供了参考。
木薯(Manihot esculentaCrantz) 是大戟科(Euphorbiaceae)木薯属(MaihotP. Mill.)多年生植物,贮藏根淀粉含量在27%-34%之间,被誉为“淀粉之王”,是世界三大薯类作物之一,也是世界第六大粮食作物,具有重要的实用价值和经济价值,为热带、亚热带近10亿人口提供基本食粮,是我国重要的工业淀粉和生物质能源原料[7]。提高块根淀粉含量,揭示淀粉合成机理是木薯研究的重点之一。DNA甲基化在植物生长发育过程中起着重要作用,本研究通过分析木薯块根不同发育时期的基因组DNA甲基化变化情况,旨为木薯块根淀粉合成机理提供表观方面的依据。……
