非生物胁迫主要包括干旱、低温和盐胁迫,严重地影响了植物的生长发育。研究表明谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase,GSTs)能够响应病原体侵染、渗透胁迫和极端温度,并增强植物的抗逆性。AtGSTF14是谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase,GSTs)超基因家族的一员,其基因启动子区包含高度甲基化的重复序列。生物胁迫和非生物胁迫能够诱导AtGSTF14基因表达。然而,非生物胁迫诱导AtGSTF14基因表达的分子机制并不清楚。本研究中,野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)Col-0和干旱、盐、低温(4℃)处理的拟南芥被作为植物材料,我们利用半定量RT-PCR(sqRT-PCR)检测并分析非生物胁迫是否诱导AtGSTF14基因表达。半定量RT-PCR(sq RT-PCR)结果表明,干旱、盐、低温(4℃)处理的拟南芥中AtGSTF14基因表达明显增加,未处理的Col-0植物被作为对照。定量PCR(q PCR)的检测结果进一步证实干旱、盐、低温(4℃)处理的拟南芥中AtGSTF14基因表达显著上调。我们通过重亚硫酸盐测序比较分析了野生型拟南芥(Col-0)和被胁迫处理的拟南芥中AtGSTF14基因启动子DNA甲基化水平的差异。数据分析证明,与未处理的野生型拟南芥Col-0相比,被干旱、盐、低温(4℃)处理的拟南芥中AtGSTF14基因启动子区分散重复序列DNA甲基化呈现不同程度的降低。这些结果揭示了非生物胁迫能诱导AtGSTF14基因启动子DNA去甲基化,并转录激活AtGSTF14基因的表达。进一步研究表明DNA甲基化酶突变体drm1/2,met1和RNA介导的DNA甲基化(RdDM)途径关键作用元件突变体ago4和dcl3植物中AtGSTF14基因表达水平明显增加,揭示RdDM途径在AtGSTF14基因应答非生物胁迫过程中起重要作用。本研究揭示了非生物胁迫诱导AtGSTF14基因表达的分子机制,为研究抗逆相关的基因应答非生物胁迫的分子机制奠定了研究基础。