光暗条件下大蒜DNA甲基化差异的初步研究_何艳霞(3)

时间:2025-07-11

植物生理学通讯  第43卷 第1期,2007年2月87

讨    论

HpaII和MspI是一组同裂酶,二者均识别并切割5' CCGG 3'序列,但是HpaII不能切割任何1个或2个均甲基化的序列,即HpaII对5'CmCGG3'、5'mCCGG3'和5'mCmCGG3'都不表现出活性,但若只是单链发生甲基化,则能识别切割。MspI对内部胞嘧啶的甲基化是不敏感的,但对外部胞嘧啶的甲基化敏感,也就是说MspI可以切割5'CmCGG3'但不能切割5'mCCGG3'。如果在同一位点上,I型带变成II型、III型带或无任何带,则说明在原来的5'CCGG3'序列至少有1个胞嘧啶发生了甲基化,反之则是去甲基化。但用这种方法分析DNA甲基化水平的变化存在一个不能克服的弊端,即不能区分非甲基化的5'CCGG3'序列与单链的胞嘧啶甲基化序列。

本文结果显示,光下生长的样品其电泳条带较多,这种结果似乎也说明光对DNA去甲基化有效应。有人认为DNA甲基化水平的变化是为了适应生存环境而变化的一种自我修饰(Cervera等2002)。大蒜在是否受光照的条件下,DNA甲基化发生13.7%的变异,这种变异是否与某些基因表达相关?植物DNA甲基化水平在植物的不同组织及不同生长时期都会有差异,这在番茄、玉米和水稻中已有过报道(陆光远等2005),本文的材料来源单一,用于提取DNA的叶片都处在同一生长期,这可减少实验误差。在我们的实验中有56条差异带存在于样品个体间,推测可能是由于个体本身的营养差异造成的。

DNA甲基化信息在植物的生长发育过程中起着关键的调控作用。表型观察表明,光下的样品生长较茁壮,暗下的蒜苗黄化且较细长,这种性状是否是甲基化信息变化的结果?抑或是性状改变导致甲基化信息遗传的改变?对此需进一步研究。至于光暗条件下特有的DNA甲基化差异条带回收和序列测定及差异DNA序列的功能分析,是我们下一步的工作。此外,植物对光信号的接受涉及到一系列信号转导过程,这些信号究竟如何调节DNA的甲基化,也有待深入研究。

参考文献

陆光远, 伍晓明, 陈碧云, 高桂珍, 许鲲, 李响枝(2005). 油菜种子萌

图1  模板DNA的MSAP分析

Fig.1  DNA methylation patterns using MSAP analysis

  1 ̄4是4个蒜头样品。H1、H2、H3和H4为黑暗下的,G1、G2、G3和G4为光照的;H和M分别代表样品由EcoRI/HpaII和EcoRI/MspI酶切后扩增的条带。

表2  光照和黑暗条件下样品的MSAP分析带型统计Table 2  A summary of MSAP band type of the sample

growing under light and darkness

                                                    带型

 

      类型

 光照    黑暗2种条件处理均

有相同的条带2种处理间条带有差异,但处理内条带相同

IIIIIIII---IIIIIIIIIII

2种处理间和处理内均有差异的条带

  I、II和III为3种MSAP带型。“-”表示无任何带型;

条带数

IIIIIIIIIIIIIIIII

165

  34  41    6*  13*    8**    4**    3**    2**    2**    9*  56

为去甲基化的条带;**为无法确定是去甲基化还是新产生的甲

基化的条带。

长的样品甲基化敏感酶的切割位点增多,即光对大蒜DNA有脱甲基化作用。

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