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为了分析小麦GAPC基因在非生物胁迫下的诱导机制及启动子甲基化在基因表达调控中的作用,本文以抗旱性小麦长武134和干旱敏感性小麦郑引1号为材料,利用同源克隆技术从两个小麦品种中分别扩增得到TaGAPC1的全长CDS序列和启动子序列,并通过亚细胞定位预测、系统进化分析和蛋白质三维结构预测确定其分类名称;随后利用qRT-PCR技术检测TaGAPC1基因在不同浓度的甲基化抑制剂(5-azaC)处理下的表达情况,并检测5-azaC处理后小麦的形态学指标及光合速率变化;同时,采用qRT-PCR技术检测该基因在PEG、NaCl和ABA胁迫以及结合5-azaC共同处理下的表达量变化;并利用生物信息学软件对启动子上的顺式作用元件进行分析,采用亚硫酸氢盐测序(BSP)技术分析PEG和NaCl胁迫下启动子的甲基化变化情况。试验结果如下:1.从两个小麦品种中克隆得到TaGAPC1的全长CDS序列共1014bp和启动子序列共972bp,比对分析发现其序列一致性高于98%,表明其在不同小麦品种中高度保守。生物信息学分析结果表明其定位于细胞质的可能性高达65.2%,在系统发生上与拟南芥GAPC共属一个分支,与水稻GAPC的三维结构类似,且启动子上存在较多与逆境调控相关的顺式作用元件,因此确定其分类名称为TaGAPC1,并将基因和启动子序列提交至GenBank。2.利用不同浓度的甲基化抑制剂处理小麦幼苗,检测TaGAPC1基因的表达,结果表明50μM浓度处理对基因的上调作用最为显著。随后测定小麦形态学指标及光合速率变化,结果显示甲基化抑制剂处理对小麦的株高、根长、叶面积、生物量及光合作用等均有不同程度的促进作用。3.利用qRT-PCR技术检测TaGAPC1基因在PEG、NaCl和ABA胁迫下的表达模式,并以5-azaC为辅因子观察甲基化的抑制作用对非生物胁迫下基因表达量的影响。结果表明TaGAPC1在长武134中受非生物胁迫显著诱导,而在郑引1号中表达量相对较低,且在两个小麦品种中均对ABA响应最为迅速和强烈,同时,甲基化抑制剂处理对长武134在NaCl胁迫下以及郑引1号在PEG胁迫下基因的表达有促进作用。4.分别探究了两个小麦品种中TaGAPC1启动子在PEG和NaCl胁迫下的甲基化状态。结果显示启动子的上游调控区处于高甲基化状态,而下游核心区处于低甲基化状态。在长武134小麦中,PEG胁迫造成启动子的甲基化比率下降,其中CG位点的甲基化比率显著下降,NaCl胁迫则造成CHG位点的甲基化比率显著下降;在郑引1号小麦中,胁迫处理对启动子上各类胞嘧啶甲基化比率无显著性影响。统计结果显示胁迫处理造成长武134小麦启动子上一些顺式作用元件的甲基化频率降低,而对郑引1号无较大影响。