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DNA甲基化是表观遗传学修饰的一种,在维持DNA稳定性和调节植物生长发育方面具有重要作用。已有研究表明,SO2胁迫可诱发拟南芥胞内活性氧(ROS)水平增加,植株地上组织中硝酸还原酶和亚硝酸还原酶基因表达上调,基因组DNA甲基化模式和水平发生改变。因此,我们推断在SO2诱导拟南芥DNA甲基化修饰改变过程中,ROS和一氧化氮(NO)的增高起着重要的作用。为此本文用H2O2和外源NO供体SNP处理后检测拟南芥甲基转移酶和SO2应答基因的表达水平旨在研究H2O2和NO在SO2诱导拟南芥DNA甲基化变异过程中的作用。对分别经蒸馏水、AsA.c-PTIO+NaN3预处理2h的拟南芥植株用30mg·m-3的SO2熏气6h后发现,SO2处理组中甲基转移酶MET1、CMT3、DRM1表达上调,而在AsA和c-PTIO+NaN3预处理组中甲基转移酶MET1、CMT3的转录水平低于SO2组和对照组,DRM1的转录水平低于SO2组;熏气3d后,我们还检测到SO2处理组中ROS水平升高,硝酸还原酶活性增加。结果表明,SO2熏气6h可引发植株体内甲基转移酶基因转录改变,而清除ROS和NO可阻碍胁迫诱导的甲基化修饰。结果提示,在SO2诱导拟南芥DNA甲基化变异过程中ROS和NO发挥了某种作用。用外源H2O2处理使拟南芥胞内ROS增高后,研究胁迫生理中甲基转移酶和抗氧化酶基因的差异表达,及NIT2基因胞嘧啶甲基化特征和基因转录水平的变化。结果表明:用0.1mmol.L-1的H2O2处理3h后,拟南芥细胞中ROS水平明显提高,地上组织中甲基转移酶的转录水平发生改变,抗氧化酶基因POD.GPXT.CSD2表达上调,结果表明植物抗氧化胁迫机制与DNA甲基化修饰有关。用亚硫酸氢盐修饰测序法对NIT2启动子区胞嘧啶甲基化进行分析,结果显示:H2O2胁迫后,NIT2基因启动子区胞嘧啶总甲基化水平与对照差异不大,但CHG位点甲基化水平从对照的35%上升为50%,CG位点甲基化比率为96.71%,上升了3.61%,CHH位点表现为甲基化水平升高、降低或去甲基化。RT-PCR分析表明,H2O2胁迫后拟南芥地上组织中NIT2基因的转录水平提高。上述结果表明,H2O2胁迫能诱发拟南芥NIT2基因DNA甲基化特征和转录水平改变,NIT2基因的转录应答和表观修饰是植株逆境生理的重要组成;胞内活性氧水平升高与DNA甲基化改变、基因转录上调同时发生,说明胁迫诱发的ROS增高可能参与胞嘧啶甲基化修饰和基因转录的调节。用外源NO供体SNP处理拟南芥植株后检测体内甲基转移酶及相关基因的差异表达。结果表明,0.2mmol.L1SNP处理后,硝酸还原酶和亚硝酸还原酶基因表达增强,暗示SNP胁迫能诱导体内NO增加。SNP处理组植株地上组织中甲基转移酶转录水平改变,抗氧化酶基因POD.GPX7表达显著增加。结果表明,植物在逆境中自身DNA甲基化修饰会发生改变,这些变化可能增强植物对逆境的适应能力。综上所述,一定浓度的H202和外源NO供体硝普钠处理拟南芥植株后,均能引起拟南芥植株体内抗氧化酶表达上调,甲基转移酶转录水平改变,表明逆境中植物抗氧化能力的增加与自身甲基化修饰改变有关,在SO2诱导拟南芥DNA甲基化变异过程中,ROS和NO的升高起着某种诱导作用。