【摘 要】
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为探究干旱胁迫下表观遗传机制对高表达玉米(Zea mays)C4型PEPC转基因水稻(Oryza sativa)种子萌发的影响,以转C4型PEPC水稻(PC)和野生型水稻Kitaake(WT)为试材,采用10％(m/v)聚
【机 构】
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江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心,南京210014;南京林业大学生物与环境学院,南京210037;扬州大学农学院,江苏省粮食作物现代产业技术协
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为探究干旱胁迫下表观遗传机制对高表达玉米(Zea mays)C4型PEPC转基因水稻(Oryza sativa)种子萌发的影响,以转C4型PEPC水稻(PC)和野生型水稻Kitaake(WT)为试材,采用10％(m/v)聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱条件,通过单独和联合施用PEG6000、DNA甲基化抑制剂5-氮杂胞苷(5azaC)和可变剪接抑制剂大环内酯类(PB)进行种子发芽实验,测定种子活力、萌发过程中可溶性糖和可溶性蛋白含量、a-淀粉酶活性以及PEPC、糖信号相关基因和部分剪接因子基因的表达.结果表明,0.25 μmol·L-1 PB处理对2种供试水稻在干旱条件下种子萌发均表现出显著抑制作用,使干旱条件下种子萌发过程中可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及可溶性蛋白含量均有所下降,PB也抑制糖信号-蔗糖非发酵1(SNF1)相关蛋白激酶(SnRKs)家族和剪接因子丝氨酸/精氨酸富集蛋白家族(SR proteins)相关基因的表达以及a-淀粉酶的活性,但对PC的抑制作用小于WT.5 μmol·L-1 5azaC处理对干旱条件下种子萌发的效果与可变剪接抑制剂相反.5 μmol·L-1 5azaC联合PEG6000干旱处理部分减缓了干旱对水稻种子发芽率的抑制作用,使供试材料发芽率升高,表明DNA甲基化和可变剪接机制参与了水稻芽期干旱耐性,其中对PC的作用更大.
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