光暗条件下大蒜DNA甲基化差异的初步研究_何艳霞

植物生理学通讯　　第４３卷　第１期，２００７年２月85

光暗条件下大蒜ＤＮＡ甲基化差异的初步研究

何艳霞，王子成＊，曹红平，张成婉

河南大学农业生物技术研究所，河南开封４７５００１

提要：用甲基敏感扩增多态性（ＭＳＡＰ）技术分析光暗条件下生长的大蒜ＤＮＡ甲基化水平差异。结果表明，用　８对引物组合扩增出３４３条带，完全一致的带型２４０条，不一致的１０３条。在不一致的条带中，光照条件下相同的４７条带与黑暗条件下相同的带型有差异，与黑暗相比光照下出现的去甲基化带２８条，有５６条差异带在２个处理内个体间也有差异。总的趋势是光照引起大蒜ＤＮＡ去甲基化。

关键词：ＤＮＡ甲基化；甲基敏感扩增多态性；大蒜

Initial Study of DNA Methylation Difference of Garlic (Allium sativum L.)Growing in Light and Darkness

HE Yan-Xia, WANG Zi-Cheng*, CAO Hong-Ping, ZHANG Cheng-Wan

Institute of Agricultural Biotechnology, Henan University, Kaifeing, Henan 475001, China

Abstract: The variation patterns of DNA methylation in Garlic (Allium sativum L.) genome under the conditionof light and darkness was studied using MSAP technique to reveal the effect of light to the level of plant DNAmethylation. Total of 343 fragments were identified by eight primer combinations and of which 240 were sharedby all the samples in the two conditions. It was shown that 47 consistent fragments in light condition appeareddifferent comparing with those in darkness. Comparing with the darkness condition, the 28 fragments appearedto be demethylated in light condition, and 56 fragments appeared to be varied among individuals in the samecondition. The overall results showed that light could induce DNA demethylation in Garlic.Key words: DNA methylation; methylation sensitive amplified polymorphism; garlicＤＮＡ甲基化在高等生物的生命活动中具有维持基因组稳定及调节生长发育等功能（Ｃｈａｎ等２００５）。ＤＮＡ甲基化程度与一系列的生物过程相关，如基因组稳定、Ｘ染色体失活、基因的转录调节和转座子元件的活性、基因沉默、基因组印迹等（Ｂｉｒｄ和Ｗｏｌｆｆｅ　１９９９；Ｂｅｓｙｏｒ　２０００；Ｂｅｎｄｅｒ２００４；Ｇｅｈｒｉｎｇ等２００４；Ｗａｓｓｅｎｅｇｇｅｒ　２００２）。作为一种表观遗传修饰，ＤＮＡ甲基化在不改变碱基序列的基础上改变基因组的遗传信息，是现代表观遗传学研究中的一个热点（仪治本等２００５）。

胞嘧啶甲基化参与植物基因表达调控，进而调节植物的生长发育（Ｆｉｎｎｅｇａｎ等２０００）。植物在不同发育时期，通过遗传或环境变化调控内源基因的表达所产生不同的发育反应，植物ＤＮＡ甲基化水平的变化在此种调节中起作用（Ｒｉｃｈａｒｄｓ１９９７；Ｋａｓｓ等１９９７），而温度和光照等环境因素都可以促使ＤＮＡ甲基化水平发生变化（Ｇｕｒｍｉｎｄ等２０００）。

甲基敏感扩增多态性（ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｍｐｌｉｆｉｅｄ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ，ＭＳＡＰ）技术是基于扩增片段长度多态性（ＡＦＬＰ）技术，以对甲基化敏感的酶ＨａｐＩＩ和ＭｓｐＩ代替ＭｓｅＩ作高频内切酶，以ＥｃｏＲＩ为低频内切酶进行ＡＦＬＰ反应。这种方法适用于检测材料ＤＮＡ序列未发生变化情况下的ＤＮＡ甲基化水平变化。

本文以遗传基础一致、光和暗条件下培养的大蒜为材料，用ＭＳＡＰ技术分析大蒜胞嘧啶甲基化的变化情况，探讨光对植物ＤＮＡ甲基化水平的影响。

材料与方法

实验材料是郑州农科所赠送的大蒜（Ａｌｌｉｕｍｓａｔｉｖｕｍ　Ｌ．）品种‘双高一号’。取４个大蒜头，分

收稿

２００６－１１－２８

修定　　２００７－０１－１５

资助　河南大学基金。

　　　＊　　　通讯作者（Ｅ－ｍａｉｌ：　ｗｚｃ＠ｈｅｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；Ｔｅｌ：　０３７８－２１９０６９９）。