硒对盐胁迫下番茄DNA甲基化的影响及与抗性关系的研究
本研究以两个耐盐型不同的加工番茄品种“双丰87-5”(耐盐性弱)和“佳禾9号”(耐盐性强)作为试验材料，采用营养液栽培。研究外源硒（0.05mM,Na2SeO3为硒供体）对NaCl（100 mM）胁迫下加工番茄幼苗根系和叶片中DNA甲基化水平，H2O2和MDA的含量，氧化还原（redox）水平，抗氧化酶活性以及叶片中抗氧化物酶基因表达转录水平的影响。以探讨施加外源硒对盐胁迫下加工番茄DNA甲基化的影响及其与抗盐性的关系，为阐明硒延缓加工番茄盐毒害的作用机理提供依据。本研究主要内容包括： ⑴盐胁迫下两个番茄品种幼苗叶片和根系的基因组DNA甲基化水平较对照显著提高。而正常条件下和盐胁迫下施Se处理均显著降低了两个番茄品种幼苗叶片及根系的DNA甲基化水平。NaCl处理和NaCl+Se处理下，两个番茄品种幼苗叶片的DNA甲基化水平低于根系的。在盐胁迫和盐胁迫施硒处理下，耐盐品种‘佳禾9号’幼苗叶片及根系的DNA甲基化水平低于盐敏感品种‘双丰87-5’的。 ⑵外源施硒显著缓解了盐诱导的氧化胁迫，尤其显著降低盐敏感品种‘双丰87-5’中H2O2和MDA在叶片中的积累，Se提高了GSH/GSSH，AsA/DHA和NADPH/NADP+的比值且高于CK，尤其是在盐胁迫诱导下产生的氧化还原力的降低。在两个品种的叶部和根中，均显示外源硒缓解了盐胁迫导致的Grx系统中GPX酶活性，Trx系统中TrxR酶活性，以及与抗坏血酸-谷胱甘肽循环相关的关键酶包括DHAR,MDHAR,GR等酶活性的降低。外源施硒减缓了因盐胁迫导致的SOD酶活性在处理24h、72h后的升高趋势以及抗坏血酸过氧化物酶。正常条件和盐胁迫处理中，外源硒使得两个品种叶片中酶基因Mn-SOD，POD，MDHAR(除了处理后的24h和120h)，以及酶基因GPX和TrxR的表达上调，外源施硒使得‘双丰87-5’品种叶片中酶基因GR（除24h外）表达水平上调，也使得‘佳禾9号’品种叶片中DHAR1（除120h外）和GR（除120h外）基因表达水平上调。外源施硒和盐胁迫下施硒处理中，关键性抗氧化酶基因表达水平抗盐品种‘佳禾9号’高于‘双丰87-5’。 ⑶试验结果显示的DNA甲基化水平、还原力水平及Trx，Grx酶系统中关键的抗氧化物酶活性，还有抗坏血酸循环和抗氧化酶相关的酶基因表达水平，这些均在活性氧清除系统中起着非常重要的作用。硒元素在增强番茄植株抗性和缓解盐毒害造成的氧化胁迫的过程中起着非常重要的作用。此外，耐盐品种‘佳禾9号’的耐盐性与其叶片和根中的较高的DNA甲基化水平，较强的活性氧清除能力以及较高的还原力有着紧密的关联。
蔬菜园艺;番茄栽培;DNA甲基化;作物生理学
石河子大学
硕士
蔬菜学
刘慧英
2014
中文
S641.2;S601
62
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）