• 研究报告 •
陈婷欣1, 符敏2, 李娜3, 杨蕾蕾3, 李凌飞3, 钟春梅1
1华南农业大学生物质工程研究院, 农业农村部能源植物资源与利用重点实验室, 广东省农林生物质工程技术研究中心, 广州 510642; 2深圳市中国科学院仙湖植物园, 深圳市南亚热带植物多样性重点实验室, 深圳518004; 3中山市农业科技推广中心, 中山528400
Tingxin Chen1, Min Fu3, Na Li2, Leilei Yang2, Lingfei Li2*, Chunmei Zhong1*
1Guangdong Engineering Technology Research Center of Agricultural and Forestry Biomass, Key Laboratory of Energy Plants Resource and Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Biomass Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2Key Laboratory of Southern Subtropical Plant Diversity, Fairy Lake Botanical Garden, Shenzhen & Chinese Academy of Sciences, Shenzhen 518004, China; 3Zhongshan Agricultural Science and Technology Extension Center, Zhongshan 528400, China
摘要: DNA甲基化是重要的表观遗传修饰之一, 参与调控植物的基因组稳定性、发育以及胁迫响应等过程。DNA甲基化转移酶是DNA甲基化的关键酶。为了解铁十字秋海棠(Begonia masoniana) DNA甲基化转移酶的功能, 本研究采用生物信息学方法从铁十字秋海棠基因组中鉴定出5个编码DNA甲基化转移酶的基因。根据序列特征将其分为CMT、MET和DRM三大类。不同类别成员的基因序列长度和内含子数量存在明显差异, 但同类别成员的基因结构和保守结构域具有高度保守性。这些蛋白均定位于细胞核, 且其基因启动子含有大量的光响应、MYB结合以及植物激素响应等元件。激素响应模式分析表明, CMT3类在GA、SA和NAA处理下基因表达显著降低, CMT2类在MeJA和NAA处理下基因表达显著降低, 而MET类和DRM类分别在GA和ABA处理下基因表达显著提高。此外, 组织特异性分析发现, 叶片中BmaCMT2-5和BmaDRM2-2表达量明显高于其它组织器官, 且这2个酶的基因与BmaMET1-15在叶片红色部分的表达高于绿叶部分, 推测这3个DNA甲基化转移酶可能在叶斑形成过程发挥重要作用。
Key words: Begonia masoniana, leaf variegation, DNA methylase, phytohormones