全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员源袁圆愿渊苑冤院员员苑缘 耀 员员愿园允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员猿 原 园愿 原 圆远摇 接受日期院圆园员源 原 园员 原 园愿
基金项目院农业部野怨源愿冶项目渊圆园员圆 原 在缘缘冤袁国家大宗蔬菜产业技术体系广州综合试验站渊圆园员圆月园远员愿园园园缘猿冤袁广东省农业科技项目渊圆园员圆园员员圆源冤
作者简介院徐小万袁男袁副研究员袁主要从事茄果类蔬菜遗传育种及其生物技术研究遥 耘鄄皂葬蚤造院曾曾憎苑缘园缘岳 员远猿援 糟燥皂
通讯作者院张长远袁男袁研究员袁主要从事蔬菜遗传育种及其生物技术研究遥 耘鄄皂葬蚤造院扎澡葬灶早糟赠早扎岳 泽蚤灶葬援 糟灶
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员源冤园苑鄄员员苑缘鄄园远
高温多湿胁迫下辣椒 阅晕粤甲基化分析
徐小万员 摇 雷建军圆 摇 张长远员 摇 李摇 颖员 摇 王恒明员 摇 李摇 涛员 摇 徐晓美员
渊员援广东省农业蔬菜研究所袁广东 广州摇 缘员园远源园曰 圆援华南农业大学 园艺学院袁广东 广州摇 缘员园远源圆冤
摘摇 要院研究辣椒耐高温多湿自交系 缘怨苑 和热湿敏感自交系 缘怨园 在苗期高温多湿胁迫前后 阅晕粤 甲基化
的变化情况袁探讨 阅晕粤 甲基化在辣椒高温多湿胁迫反应中的作用遥 用甲基化敏感扩增多态性技术
渊皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 泽藻灶泽蚤贼蚤增藻 葬皂责造蚤枣蚤藻凿 责燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂袁 酝杂粤孕冤分析 阅晕粤甲基化变化情况遥 酝杂粤孕分析结果显示袁
辣椒基因组中约有 远源郾 愿园豫 耀苑缘郾 愿怨豫的 悦悦郧郧位点发生了胞嘧啶甲基化曰高温多湿胁迫 源凿 后袁耐高温
多湿材料 缘怨苑 总体甲基化率和全甲基化率均有所下降袁但是热湿敏感材料 缘怨园 总体甲基化率和全甲基
化率均有所上升曰甲基化水平及状态变化存在品种差异遥 由此推测袁阅晕粤 去甲基化是植物耐高温多湿
机制的一部分袁为进一步深入研究奠定基础遥
关键词院辣椒曰阅晕粤甲基化曰高温多湿曰甲基化敏感扩增多态性渊酝杂粤孕冤
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员源郾 园苑援 员员苑缘
摇 摇 辣椒渊悦葬责泽蚤糟怎皂 泽责责援 冤是一种重要的蔬菜和调味
品袁现已成为我国栽培面积最大的蔬菜作物之一遥 据
农业部 圆园园怨 年统计袁辣椒种植面积已达 员猿园 万 澡皂圆 以
上袁仅次于大白菜袁居第二位袁是我国产值最大的蔬菜
作物袁在保证我国蔬菜周年均衡供应中起重要作
用咱员暂 遥
广东尧广西尧福建尧江苏尧浙江以及台湾等辣椒高
温尧潮湿产区袁最大的特点是生长期温度高尧湿度大袁每
年 源 原 苑 月份袁猿猿益以上的高温天气连续几十天袁大部
时间空气相对湿度超过 愿园豫 咱圆暂 遥 而此时正值辣椒的
开花结果期袁大多数辣椒品种因耐热尧耐湿性不强袁常
出现植株生长不良袁果实发育不正常尧早衰严重袁甚至
导致植株死亡遥 目前关于辣椒耐高温多湿机理的研究
取得了较大进展袁如辣椒耐高温多湿评价体系构
建咱圆暂 尧不同抗逆性辣椒品种抗氧性比较研究咱猿 原 源暂 尧抗性
不同辣椒品种 皂砸晕粤指纹分析咱缘暂等方面袁而对高温多
湿胁迫下植物 阅晕粤甲基化研究却尚未报道遥
阅晕粤甲基化是植物表观遗传修饰的主要方式之
一袁在基因表达调控尧外源基因防御尧个别基因表达模
式的遗传等途径中起着重要的作用咱远暂 遥 近年来袁常用
的基因组甲基化分析方法有高效液相色谱法 渊
匀孕蕴悦冤尧亚硫酸盐测序法尧甲基化敏感的限制性内切酶
结合 杂燥怎贼澡藻则灶杂交分析法和甲基化敏感扩增多态性技
术渊皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 泽藻灶泽蚤贼蚤增藻 葬皂责造蚤枣蚤藻凿 责燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂袁酝杂粤孕冤
等袁其中 酝杂粤孕 技术因其操作简单袁可检测出样品
阅晕粤中大量的甲基化位点袁多态性高以及引物设计简
单等优点而被广泛应用遥 关于 酝杂粤孕技术在植物的抗
逆方面研究 阅晕粤甲基化变化的课题已经成为研究的
热点袁受到越来越多的研究者重视咱苑 原 愿暂 遥
本文采用耐高温多湿材料 缘怨苑 和热湿敏感材料
缘怨园 为试材袁在全基因组水平上研究了二者在高温多
湿胁迫下 阅晕粤 甲基化水平及模式变化特征差异袁从
阅晕粤甲基化修饰角度阐述了二者抗性差异的原因袁有
利于揭示高温多湿胁迫下不同抗性水平辣椒 阅晕粤 甲
基化修饰规律和分子应答机制遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 材料培育与高温多湿处理
供试材料为耐高温多湿材料 缘怨苑 和热湿敏感材料
缘苑员员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
缘怨园袁二者均为自交 苑 代遥 选取当年采收健康饱满的
缘怨苑和 缘怨园 辣椒种子袁进行大棚内营养钵渊怨糟皂 伊 怨糟皂冤
育苗遥 辣椒幼苗管理按常规方法进行袁于辣椒 苑 耀 愿 片
叶期时袁将幼苗移入华南农业大学测试中心人工气候
室进行高温高湿处理遥 设对照院苑颐 园园 原 员怨颐 园园袁温度维
持 圆苑益曰员怨颐 园园 原 苑 颐 园园 温度维持 员愿益袁空气相对湿度
为 苑缘豫 遥 高温高湿处理院苑 颐 园园 原 员怨 颐 园园袁温度维持
猿苑益曰员怨颐 园园 原 苑 颐 园园 温度维持 圆愿益袁空气相对湿度为
怨缘豫 遥 对照和处理光照强度均为 圆园 园园园造曾遥
员郾 圆摇 基因组 阅晕粤提取
胁迫处理 源凿后采集第 苑 或 愿 片辣椒新鲜叶片袁提
取基因组 阅晕粤袁提取方法参照 悦栽粤月 法遥 试验所用的
栽葬择 阅晕粤 聚合酶尧缓冲液和 凿晕栽孕泽 购自 杂葬灶早燥灶 公司
渊上海冤袁酝杂粤孕引物以及接头渊表 员冤由 杂葬灶早燥灶 公司合
成遥
表 员摇 酝杂粤孕 所用的接头和扩增引物序列
栽葬遭造藻 员摇 杂藻择怎藻灶糟藻泽 燥枣 葬凿葬责贼藻则泽 葬灶凿 葬皂责造蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 责则蚤皂藻则泽 怎泽藻凿 枣燥则 酝杂粤孕 葬灶葬造赠泽蚤泽
名称
栽蚤贼造藻
耘糟燥砸陨 引物
耘糟燥砸陨 渊耘冤 缘忆鄄猿忆
匀责葬域辕 酝泽责玉引物
匀责葬域辕 酝泽责玉渊匀 辕 酝冤缘忆鄄猿忆
悦栽悦郧栽粤郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦 郧粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽
粤粤栽栽郧郧栽粤悦郧悦粤郧栽悦 悦郧粤郧悦粤郧郧粤悦栽悦粤栽郧粤
郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤渊耘园园冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧渊匀 辕 酝园园冤
接头 原 员 粤凿葬责贼藻则 原 员 郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤粤悦渊耘员冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽悦郧渊匀员冤
接头 原 圆粤凿葬责贼藻则 原 圆 郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤粤郧渊耘圆冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽栽粤渊匀圆冤
预扩引物 孕则藻鄄葬皂责造蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 责则蚤皂藻则泽 郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤悦粤渊耘猿冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽郧粤渊匀猿冤
选择引物扩增 郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤悦栽 渊耘源冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽郧栽渊匀源冤
杂藻造藻糟贼蚤增藻 葬皂责造蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 责则蚤皂藻则泽 郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤悦郧渊耘缘冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽郧悦渊匀缘冤
郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤郧悦渊耘远冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽悦悦渊匀远冤
郧粤悦栽郧悦郧栽粤悦悦粤粤栽栽悦粤栽悦渊耘苑冤 粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽悦栽渊匀苑冤
粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽栽悦渊匀愿冤
粤栽悦粤栽郧粤郧栽悦悦栽郧悦栽悦郧郧栽粤悦渊匀怨冤
员郾 猿摇 酝杂粤孕分析
同一辣椒叶片基因组 阅晕粤 用 耘糟燥砸陨匀责葬域组合和
耘糟燥砸陨 辕 酝泽责陨组合分别酶切袁酶切和连接同时进行袁操
作方法如下院在 圆园滋蕴 体系中袁加入 源滋蕴 模板 阅晕粤 模
板 渊 缘园灶早窑滋蕴 原员 冤袁 员园 伊 砸藻葬糟贼蚤燥灶 遭怎枣枣藻则 圆郾 缘滋蕴袁 远 哉
耘糟燥砸陨袁愿 哉 酝泽责陨 或 远 哉 匀责葬域袁栽源 连接酶 圆 哉袁员园皂酝
粤栽孕 圆郾 缘滋蕴袁粤凿葬责贼藻则 员滋蕴袁最后用 凿凿匀圆韵 补足体系遥
猿苑益酶切连接过夜袁远缘益水浴 圆园皂蚤灶 使酶失活袁冰浴待
用遥
酶切连接产物稀释 员园 倍作为预扩增的模板遥 预
扩增体系如下院圆缘皂皂燥造窑蕴 原员 酝早圆 垣 圆滋蕴尧圆郾 缘 皂皂燥造窑蕴 原员
凿晕栽孕泽 园郾 源滋蕴尧 阅晕粤 模板 圆滋蕴尧 缘 哉窑滋蕴 原员 辕 栽葬择 酶
园郾 源滋蕴尧缘 滋皂燥造窑蕴 原员引物各 园郾 远滋蕴袁员园 伊 孕悦砸 遭怎枣枣藻则
圆郾 缘滋蕴袁加 凿凿匀圆韵至反应总体积为 圆园滋蕴遥 离心数秒袁
按下列参数进行 孕悦砸 扩增院怨源益 圆 皂蚤灶曰怨源益 猿园 杂袁
缘远益 猿园杂袁苑圆益 愿园杂袁猿园 个 循环曰苑圆益 缘 皂蚤灶袁源 益保存遥
预扩产物稀释 圆园 倍后作为选扩模板遥 选择性扩
增体系包括院阅晕粤模板 圆滋蕴曰员园 伊 孕悦砸 遭怎枣枣藻则 圆郾 缘滋蕴曰缘
哉窑滋蕴 原员 栽葬择 酶 园郾 圆滋蕴尧缘滋皂燥造窑蕴 原员引物各 园郾 远滋蕴尧圆缘
皂皂燥造窑蕴 原员 酝早圆 垣 员郾 园滋蕴尧圆郾 缘 皂皂燥造窑蕴 原员凿晕栽孕泽 园郾 愿滋蕴袁加
凿凿匀圆韵至反应总体积为 圆园滋蕴遥 将体系混匀后按下述孕悦砸 条件扩增院第一轮扩增参数院怨源益 圆 皂蚤灶曰怨源益
猿园杂曰 远缘益 猿园杂曰 苑圆益 愿园杂曰以后每轮循环温度递减
园郾 苑益袁扩增 员圆 个循环遥 接着按下列参数扩增 圆猿 个循
环院怨源益 猿园杂袁缘缘益 猿园杂袁苑圆益 愿园杂遥 苑圆益 员园皂蚤灶袁 源 益
终止保存遥
员郾 源摇 数据读取
扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳后袁粤月陨猿苑苑 测
序仪自动保存胶图遥 利用 郧耘晕耘杂悦粤晕软件分析渊软件
每 圆 个碱基读一次数袁酝葬则噪藻则 片段范围为 苑园 耀 缘园园遭责袁
共读取 圆员远 个数冤袁打开已电泳完成的胶图袁将每个样
品泳道进行对线袁根据每个样品泳道加入的荧光分子
量标准渊砸韵载 原缘园园袁苑园 耀 缘园园遭责 共 圆缘 条带冤袁将胶图的
图像信号直接生成分子量矩阵 渊 酝葬贼则蚤曾 冤曰 运用
月陨晕栽匀耘砸耘 软件袁将生成的分子量矩阵进一步转变为
园袁员 矩阵渊根据记录带的有无袁有带的记为 员袁无带的
记为 园冤遥
远苑员员
摇 苑 期 高温多湿胁迫下辣椒 阅晕粤甲基化分析
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 选择性扩增结果
从合成的 远猿 对引物组合渊表 员冤筛选出带型清晰
的 酝杂粤孕 引物 员园 对 渊 匀员耘圆尧 匀圆耘猿尧 匀圆耘源尧 匀圆耘苑尧
匀猿耘苑尧匀源耘苑尧匀缘耘圆尧匀苑耘猿尧匀苑耘远尧匀苑耘苑冤袁对供试的 源
个辣椒样品进行扩增与分析袁结果见图 员遥
圆郾 圆摇 高温多湿胁迫下辣椒的 阅晕粤甲基化水平
在不改变酶切位点甲基化状态的前提下袁匀责葬域
和 酝泽责玉都识别并切割 缘忆 原 悦悦郧郧鄄猿忆序列袁却对不同甲
基化状态的敏感度不同遥 匀责葬域对单个或两个胞嘧啶
的全甲基化渊双链甲基化冤不敏感袁只切割半甲基化
渊单链甲基化冤的 缘忆 原 悦悦郧郧鄄猿忆序列曰而 酝泽责玉对全甲
基化的内部胞嘧啶敏感袁对全甲基化的外部胞嘧啶不
敏感遥 因此对酶切片段进行 酝杂粤孕分析能够反应酶切
位点的甲基化状态及程度袁将 匀责葬域和 酝泽责玉酶切产
物的扩增条带划分为 源 种类型院类型玉渊员袁员冤袁两条泳
道均有带袁无甲基化发生曰类型域渊员袁园冤袁匀责葬域有带而
酝泽责玉无带袁单链 阅晕粤 外部甲基化曰类型芋渊园袁员冤袁匀责葬
域无带而 酝泽责玉有带袁双链 阅晕粤 内部甲基化曰类型郁
渊园袁园冤袁两条泳道均无带袁双链 阅晕粤 的外部甲基化遥
通过比较 匀 辕 酝 双泳道的带型袁可得出不同样品 阅晕粤
甲基化状态的变化情况遥
表 圆摇 高温多湿胁迫及对照 阅晕粤甲基化水平变化情况
栽葬遭造藻 圆摇 阅晕粤 皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 造藻增藻造泽 燥枣 赠燥怎灶早 泽藻藻凿造蚤灶早泽 燥枣 缘怨苑 葬灶凿 缘怨园 怎灶凿藻则 泽贼则藻泽泽 葬灶凿 糟燥灶贼则燥造
酝杂粤孕扩增带谱类型
酝杂粤孕 遭葬灶凿 贼赠责藻泽
缘怨苑 缘怨园
对照 悦燥灶贼则燥造 胁迫 杂贼则藻泽泽 对照 悦燥灶贼则燥造 胁迫 杂贼则藻泽泽
玉 员愿猿 圆园缘 圆缘员 圆圆员
域 圆源怨 圆缘猿 圆园源 圆源圆
芋 猿圆苑 猿员苑 圆缘愿 圆远员
扩增条带总数 栽燥贼葬造 葬皂责造蚤枣蚤藻凿 遭葬灶凿泽 苑缘怨 苑苑缘 苑员猿 苑圆源
甲基化条带总数 栽燥贼葬造 皂藻贼澡赠造葬贼藻凿 遭葬灶凿泽渊员冤 缘苑远 缘苑园 源远圆 缘园猿
甲基化条带比率 酝杂粤孕 辕 豫 苑缘郾 愿怨豫 苑猿郾 缘缘豫 远源郾 愿园豫 远怨郾 源愿豫
全甲基化条带数 云怎造造 皂藻贼澡赠造葬贼藻凿 遭葬灶凿泽渊圆冤 猿圆苑 猿员苑 圆缘愿 圆远员
全甲基化条带百分比 云怎造造 皂藻贼澡赠造葬贼藻凿 则葬贼蚤燥 辕 豫 源猿郾 园愿豫 源园郾 怨园豫 猿远郾 怨员豫 猿远郾 园缘豫
摇 摇 注院渊员冤 总甲基化条带数 越域 垣芋曰 渊圆冤 全甲基化条带数 越芋袁表示双链 阅晕粤 发生甲基化遥
晕燥贼藻院 渊员冤 栽燥贼葬造 皂藻贼澡赠造葬贼藻凿 遭葬灶凿泽 越域 垣芋曰 渊圆冤 云怎造造 皂藻贼澡赠造葬贼藻凿 遭葬灶凿泽 越芋袁 皂藻葬灶泽 皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 燥枣 凿燥怎遭造藻 泽贼则葬灶凿 阅晕粤援
摇 摇 从 远猿 对引物筛选到 员园 对引物进行 酝杂粤孕扩增统
计袁共扩增获得总片段数 圆 怨苑员 条遥 对照和高温多湿
胁迫下袁耐高温多湿材料 缘怨苑 和热湿敏感材料 缘怨园 分
别扩增出 苑缘怨尧苑苑缘尧苑员猿 和 苑圆源 条袁其中甲基化条带总
数分别为 缘苑远尧缘苑园尧源远圆 和 缘园猿 条袁占比为 苑缘郾 愿怨豫 尧
苑猿郾 缘缘豫 尧远源郾 愿园豫和 远怨郾 源愿豫 渊表 圆冤曰源 个辣椒样品全
甲基化率渊双链甲基化率冤分别为 源猿郾 园愿豫 尧源园郾 怨园豫 尧
猿远郾 怨员豫和 猿远郾 园缘豫 袁源 个辣椒样品半甲基化率渊单链甲
基 化 率 冤 分 别 是 猿圆郾 愿员豫 尧 猿圆郾 远缘豫 尧 圆愿郾 远员豫 和
猿猿郾 源猿豫 遥 在未经过高温多湿处理的对照中袁总体甲基
化水平耐高温多湿材料 缘怨苑渊苑缘郾 愿怨豫 冤明显高于热湿
敏感材料 缘怨园渊远源郾 愿园豫 冤袁全甲基化百分比耐高温多湿
材料 缘怨苑 渊源猿郾 园愿豫 冤也明显高于热湿敏感材料 缘怨园
渊猿远郾 怨员豫 冤遥 从表中的总体甲基化率和全甲基化率来
看袁高温多湿胁迫处理导致耐高温多湿材料 缘怨苑 和热
湿敏感材料 缘怨园 叶片中的全基因组 阅晕粤 总甲基化率
和全甲基化水平发生变化遥 高温多湿胁迫下袁耐高温
多湿材料 缘怨苑 总体甲基化率和全甲基化率均有所下
降袁但是热湿敏感材料 缘怨园 却相反袁总体甲基化率和全
甲基化率均有所上升遥 由此表明袁高温多湿诱导耐高
温多湿材料 缘怨苑 发生了去甲基化袁另外也表明高温多
湿胁迫下 阅晕粤甲基化水平存在品种差异遥
圆郾 猿摇 高温多湿胁迫下辣椒基因组 阅晕粤 甲基化变化
模式
为比较对照和高温多湿处理下甲基化状态的变化
情况袁将所有甲基化条带归类为如表 猿 中划分的 源 大
类 员猿 种带型遥 粤 类为去甲基化带型渊粤员尧粤圆 和 粤猿冤袁
表示高温多湿胁迫前与胁迫后相比袁辣椒基因组 阅晕粤
发生了去甲基化遥 耐高温多湿性材料和热湿敏感材料
在逆境处理得到的去甲基化位点数分别为 员员远 和 苑园袁
占总甲基化多态性扩增位点数的 员圆郾 圆员豫和 苑郾 愿缘豫 遥
由此表明袁耐高温多湿胁迫处理后袁耐高温多湿材料较
热湿敏感材料发生去甲基化几率略高遥
月 类为甲基化带型渊月员尧月圆 和 月猿冤袁表明高温多湿
苑苑员员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
注院粤袁月袁悦袁阅袁耘为不同的 阅晕粤 甲基化模式类型曰员尧圆尧猿尧源
分别为 缘怨苑 处理尧缘怨苑 对照尧缘怨园 处理和 缘怨园 对照曰匀尧酝 为
摇 摇 耘糟燥砸陨 辕 匀责葬域和 耘糟燥砸陨 辕 酝泽责陨遥
晕燥贼藻院 粤袁月袁悦袁阅袁耘 凿藻灶燥贼藻 贼澡藻 糟澡葬灶早藻泽 燥枣 阅晕粤 皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶
责葬贼贼藻则灶泽曰 员院缘怨苑 贼则藻葬贼皂藻灶贼曰 圆院 缘怨苑 糟燥灶贼则燥造曰 猿院缘怨园 贼则藻葬贼皂藻灶贼曰
摇 源院缘怨园 糟燥灶贼则燥造曰 匀院耘糟燥砸陨 辕 匀责葬域曰 酝院耘糟燥砸陨 辕 酝泽责陨援
图 员摇 酝杂粤孕分析中检测到的不同 阅晕粤
甲基化变化类型
云蚤早援 员摇 悦澡葬灶早藻泽 燥枣 阅晕粤 皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 责葬贼贼藻则灶泽
凿藻贼藻糟贼藻凿 遭赠 贼澡藻 酝杂粤孕
胁迫诱导辣椒基因组 阅晕粤 发生了甲基化水平增加的
变化袁高温多湿处理的辣椒基因组 酝杂粤孕 分析得到的
月型位点数分别为 怨远 和 员园园袁占总甲基化多态性扩增
位点数的 员园郾 员园豫和 员员郾 圆员豫 遥 由此表明袁耐高温多湿
胁迫处理后袁耐高温多湿材料较热湿敏感材料发生甲
基化几率稍低遥
悦 类为单双链甲基化变换带型渊悦员 和 悦圆冤袁表示
高温多湿胁迫诱导辣椒基因组 阅晕粤 发生了单链甲基
化变为双链甲基化或双链甲基化变为单链甲基化遥 耐
高温多湿材料和热湿敏感材料经高温多湿胁迫处理得
到的 悦类型位点数分别为 圆愿苑 和 圆园缘袁占总甲基化多
态性扩增位点数的 猿园郾 圆员豫和 圆猿郾 园员豫 遥 由此分析表
明袁耐高温多湿材料较热湿敏感材料经胁迫处理后发
生 悦类型变化模式百分率要高袁另外单双链甲基化变
换带型也是多态性带型的主要带型遥
阅 类为外部甲基化和内部甲基化变换带型渊阅员 和
阅圆冤袁表示高温多湿胁迫诱导辣椒基因组 阅晕粤 发生外
部甲基化和内部甲基化互换带型袁耐高温多湿材料和
热湿敏感材料经高温多湿胁迫处理得到的 阅 类型位
点数分别为 员源源 和 员缘远袁占总甲基化多态性扩增位点
数的 猿园郾 圆员豫和 圆猿郾 园员豫 遥 以上 源 种带型渊粤尧月尧悦 和
摇 摇 摇 摇表 猿摇 耐高温多湿材料 缘怨苑 和热湿敏感材料 缘怨园 苗期
高温多湿胁迫下 阅晕粤 甲基化状态变化情况
栽葬遭造藻 猿摇 阅晕粤 皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 责葬贼贼藻则灶 燥枣 缘怨苑 葬灶凿 缘怨园 怎灶凿藻则
贼则藻葬贼皂藻灶贼 葬贼 泽藻藻凿造蚤灶早 泽贼葬早藻
类型
悦造葬泽泽
带型 栽赠责藻
对照 悦燥灶贼则燥造 胁迫 杂贼则藻泽泽
匀 酝 匀 酝
甲基化状态
酝藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 泽贼葬贼藻
对照
悦燥灶贼则燥造
胁迫
杂贼则藻泽泽
缘怨苑 缘怨园
粤员 原 原 垣 垣 悦悦郧郧郧郧 悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 圆圆 员怨
粤圆 垣 原 垣 垣 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 员圆 圆缘
粤猿 原 垣 垣 垣 悦 悦郧郧郧郧 悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 愿圆 圆远
月员 垣 垣 原 垣 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦 悦郧郧
郧郧 悦悦 源圆 源猿
月圆 垣 垣 原 原 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦悦郧郧
郧郧 悦悦 员缘 圆猿
月猿 垣 垣 垣 原 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 猿怨 猿源
悦员 原 原 垣 原 悦悦郧郧郧郧 悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 员猿苑 员员愿
悦圆 垣 原 原 原 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦悦郧郧
郧郧 悦悦 员缘园 愿苑
阅员 原 垣 原 原 悦 悦郧郧郧郧 悦悦
悦悦郧郧
郧郧 悦悦 远员 愿远
阅圆 原 原 原 垣 悦悦郧郧郧郧 悦悦
悦 悦郧郧
郧郧 悦悦 愿猿 苑园
耘员 垣 垣 垣 垣 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 愿怨 员缘员
耘圆 原 垣 原 垣 悦 悦郧郧郧郧 悦悦
悦 悦郧郧
郧郧 悦悦 员远圆 员猿猿
耘猿 垣 原 垣 原 悦悦郧郧郧郧悦悦
悦悦郧郧
郧郧悦悦 缘远 苑苑
扩增条带总数 栽燥贼葬造 葬皂责造蚤枣蚤藻凿 遭葬灶凿泽 怨缘园 愿怨圆
多态性条带总数 栽燥贼葬造 责燥造赠皂燥则责澡蚤糟 遭葬灶凿泽 远源远 缘猿员
多态性比例 孕燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂 辕 豫 远愿郾 园园 缘怨郾 缘猿
粤 型条带占多态性条带总数百分比 辕 豫 员圆郾 圆员 苑郾 愿缘
月 型条带占多态性条带总数百分比 辕 豫 员园郾 员园 员员郾 圆员
悦型条带占多态性条带总数百分比 辕 豫 猿园郾 圆员 圆猿郾 园员
阅 型条带占多态性条带总数百分比 辕 豫 员缘郾 员远 员苑郾 缘员
摇 摇 注院 垣 院有带袁 原 院无带曰匀 和 酝 分别表示 耘糟燥砸玉辕 匀责葬域和 耘糟燥砸玉 辕
酝泽责玉泳道遥 悦 表示甲基化胞嘧啶遥
晕燥贼藻院 垣 院 遭葬灶凿 责则藻泽藻灶贼袁 原 院 遭葬灶凿 葬遭泽藻灶贼曰 匀 葬灶凿 酝 蚤灶凿蚤糟葬贼藻 贼澡藻
藻灶扎赠皂藻 糟燥皂遭蚤灶葬贼蚤燥灶泽 燥枣 耘糟燥砸玉 辕 匀责葬域 葬灶凿 耘糟燥砸玉 辕 酝泽责玉袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援
悦 蚤泽 皂藻贼澡赠造葬贼藻凿 糟赠贼燥泽蚤灶藻援
阅冤均为与高温多湿反应相关的 阅晕粤 甲基化多态性带
型遥
类型 耘为单态性条带袁即处理组与对照组具有相
愿苑员员
摇 苑 期 高温多湿胁迫下辣椒 阅晕粤甲基化分析
同的甲基化位点袁显示的是高温多湿胁迫前后袁辣椒
阅粤晕甲基化模式未发生任何改变遥 包含 猿 个亚类袁其
中 耘员 为无甲基化类型袁耘圆 为全甲基化类型袁耘猿 为半
甲基化类型遥 模式 耘 相对于 粤尧月尧悦 和 阅 源 种模式所
占比例要高遥 耐高温多湿材料和热湿敏感材料在胁迫
后袁未发生 阅晕粤甲基化模式改变的类型占总类型的比
例分别为 员缘郾 员远豫和 员苑郾 缘员豫 遥
苗期高温多湿胁迫处理袁耐高温多湿材料 缘怨苑 的
阅晕粤甲基化条带多态性比例渊以多态性条带占总扩增
带数百分比表示冤为 远愿豫 袁高于热湿敏感材料 缘怨园 的
缘怨郾 缘猿豫 曰去甲基化比率渊员圆郾 圆员豫 冤略高于甲基化比率
渊员园郾 员园豫 冤遥 而热湿敏感材料 缘怨园 却相反袁去甲基化
比率渊苑郾 愿缘豫 冤略低于甲基化比率渊员员郾 圆员豫 冤遥 耐高温
多湿材料 缘怨苑 和热湿敏感材料 缘怨园 单双链甲基化变换
带型比例渊猿园郾 圆员豫和 圆猿郾 园员豫 冤均高于外部甲基化和
内部甲基化变换带型渊员缘郾 员远豫和 员苑郾 缘员豫 冤比例遥 由
上述分析可知袁耐高温多湿材料 缘怨苑 与热湿敏感材料
缘怨园 在高温多湿胁迫下甲基化状态存在一定的差异遥
猿摇 讨论
由于植物静止不动的特点袁无法像动物一样仅依
靠适应性进化来应对外界环境的改变袁从而需要在现
有遗传资源的基础上袁通过可遗传基因表达的调整袁即
表观遗传修饰袁更加快速地应对外界不良环境遥 阅晕粤
甲基化是植物表观遗传修饰的主要方式之一袁大量研
究表明袁在逆境胁迫下植物 阅晕粤甲基化水平会发生不
同的变化咱怨暂 遥 植物干旱胁迫尧重金属 渊 悦怎圆 垣 尧 悦凿圆 垣 尧
匀早圆 垣 冤胁迫均可导致基因组的 阅晕粤 甲基化水平增
强咱苑袁员园 原 员圆暂 遥 小麦盐胁迫处理后袁耐盐品种 阅晕粤发生了
超甲基化袁并且耐盐品种 阅晕粤 中的 缘 原甲基胞嘧啶的
百分含量比盐敏感品种高咱员猿暂 遥 但本研究中袁高温多湿
胁迫下袁抗性材料 缘怨苑 总体甲基化率渊苑缘郾 愿怨豫 降为
苑猿郾 缘缘豫 冤和全甲基化率渊源猿郾 园愿豫降为 源园郾 怨园豫 冤均有
所下降袁但是热湿敏感材料 缘怨园 却不同袁总体甲基化率
渊远源郾 愿园豫 升为 远怨郾 源愿豫 冤 有所上升袁而全甲基化率
渊猿远郾 怨员豫降为 猿远郾 园缘豫 冤却有所下降遥 透过这些数据
可以推论袁高温多湿胁迫下袁辣椒基因组 阅晕粤 甲基化
水平存在品种差异袁而这种差异可能与辣椒的耐高温
多湿性差异有关遥 玉米冷胁迫尧水稻冷处理尧棉花盐胁
迫均使其基因组 阅晕粤发生了去甲基化咱员源 原 员远暂 遥 由此推
论袁去甲基化可能是作为受环境因子调控的许多基因
的公共开关袁或者去甲基化可能是通过改变染色体的
结构袁调节基因表达袁从而提高植物的耐逆性咱员苑暂 遥
高温多湿胁迫下袁通过对耐高温多湿辣椒材料
缘怨苑 和热湿敏感材料 缘怨园 基因组 阅晕粤 甲基化变化模
式分析袁发现各处理样品之间甲基化带型的改变共出
现 源 个大类袁员猿 个亚类遥 其中可归纳为为去甲基化模
式渊粤 类冤尧甲基化模式渊月 类冤尧单双链甲基化变换模
式渊悦 类冤尧外部甲基化和内部甲基化变换模式 渊 阅
类冤袁另外还有不变模式渊耘 类冤即甲基化带型未发生
改变遥 根据甲基化程度袁相似的甲基化变异模式分析
分别在重金属胁迫尧干旱胁迫和外源种质导入等方面
已有报道咱愿袁员愿 原 员怨暂 遥 本研究表明袁耐高温多湿材料 缘怨苑
和热湿敏感材料 缘怨园 甲基化多态性变换均以单双链甲
基化变换模式为主袁分别占 猿园郾 圆员豫和 圆猿郾 园员豫 遥 高温
多湿胁迫对 圆 个材料诱导的甲基化修饰模式间的变化
可能在一定程度上与基因组的转录活性密切相关遥 高
温多湿胁迫下袁耐高温多湿材料 缘怨苑 和热湿敏感材料
缘怨园 差异甲基化片断的哪些特定基因发生甲基化袁以
及这些差异基因是如何调节高温多湿胁迫应激反应的
机制还有待进一步研究遥
源摇 结论
本研究通过 酝杂粤孕 分析发现袁辣椒基因组中约有
远源郾 愿园豫 耀 苑缘郾 愿怨豫的 悦悦郧郧 位点发生了胞嘧啶甲基
化遥 高温多湿胁迫后袁抗性材料 缘怨苑 总体甲基化率和
全甲基化率均有所下降袁但是热湿敏感材料 缘怨园 总体
甲基化率和全甲基化率均有所上升袁甲基化水平存在
品种差异遥 高温多湿胁迫后袁抗性材料和热湿敏感材
料甲基化变化模式存在品种差异袁但抗尧感材料甲基化
多态性变换均以单双链甲基化变换模式为主遥 由此推
测袁阅晕粤去甲化是辣椒耐高温多湿机制的一部分遥
参考文献院
咱 员 暂摇 邹学校援 辣椒遗传育种学咱酝暂援 北京院科学出版社袁圆园园怨院怨 原 缘愿
咱 圆 暂摇 徐小万袁雷建军袁罗少波袁曹必好袁陈国菊袁李颖袁王恒明援 辣椒苗
期耐热耐湿鉴定方法研究咱允暂 援核农学报袁圆园园怨袁圆猿渊缘冤院愿愿源 原 愿愿怨
咱 猿 暂摇 徐小万袁雷建军袁罗少波袁李颖袁王恒明袁田永红袁 曾莉援 高温高湿
对现蕾期辣椒不同品种抗氧化性差异研究咱允暂 援核农学报袁圆园员园袁
圆源渊圆冤院猿怨源 原 源园园
咱 源 暂摇 徐小万袁曹必好袁陈国菊袁陈清华袁 雷建军援高温高湿对辣椒抗氧
化系统的影响及不同品种抗氧化性差异研究咱 允暂 援 华北农学报袁
圆园园愿袁圆猿 渊员冤 院 愿员 原 愿远
咱 缘 暂摇 徐小万袁雷建军袁李颖袁王恒明援利用 糟阅晕粤鄄粤云蕴孕 技术分析不同
耐性辣椒叶片表达差异咱 允暂 援 分子植物育种袁圆园员员袁渊怨冤院员源愿远 原
员源怨员
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咱 苑 暂 摇 潘雅姣袁傅彬英袁王迪袁朱苓华袁黎志康援水稻干旱胁迫诱导 阅晕粤
甲基化时空变化特征分析咱允暂 援中国农业科学袁圆园园怨袁源圆渊怨冤院猿园园怨
原 猿园员愿
咱 愿 暂摇 樊洪泓袁李廷春袁李正鹏袁林毅袁蔡永萍袁金青援 孕耘郧模拟干旱胁迫
对石斛 阅晕粤表观遗传变化的 酝杂粤孕分析咱允暂 援 核农学报袁 圆园员员袁
圆缘渊圆冤院猿远猿 原 猿远愿
咱 怨 暂 摇 赵云雷袁叶武威袁王俊娟袁樊保香袁宋丽艳援 阅晕粤 甲基化与植物抗
逆性研究进展咱允暂 援 西北植物学报袁圆园园怨袁圆怨渊苑冤 院员源苑怨 原 员源愿怨
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咱员猿暂摇 钟 兰袁王建波援 阅晕粤超甲基化在小麦耐盐胁迫中的作用咱 允暂 援 武
汉植物学研究袁圆园园苑袁圆缘渊员冤院员园圆 原 员园源
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咱员缘暂摇 华扬袁陈学峰袁熊建华袁张义平袁朱英国援 水稻冷胁迫诱导的甲基
化差异片段 悦陨阅酝苑 的分离和分析咱 允暂 援 遗传袁圆园园缘袁圆苑渊源冤 院缘怨缘
原 远园园
咱员远暂摇 李雪林袁林忠旭袁聂以春袁郭小平袁张献龙援 盐胁迫下棉花基因组
阅晕粤表观遗传变化的 酝杂粤孕 分析咱 允暂 援 作物学报袁圆园园怨袁猿缘渊源冤院
缘缘愿 原 缘怨远
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咱员愿暂摇 孟华兵袁 杜雪袁 姜宇晓袁 朴学成袁 郭万里袁 蒋立希援 镉胁迫下二
倍体和同源四倍体油菜 阅晕粤 甲基化差异分析咱 允暂 援 核农学报袁
圆园员园袁圆源渊远冤院员圆怨苑 原 员猿园源
咱员怨暂摇 张勇袁 刘朝辉袁 刘成袁 杨足君袁 邓科君袁 彭金华袁 任正隆援 外源
种质导入引发小麦表观遗传变异的 酝杂粤孕 分析咱允暂 援 科学通报袁
圆园园苑袁缘圆渊圆源冤院 圆愿缘苑 原 圆愿远缘
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园愿员员