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与其它倍性植物相比,三倍体植物具有某些优势这一现象已得到国内外研究者的广泛关注,但三倍体优势形成的机理至今仍未有明确的解释。丹参作为我国的传统中药,在医疗上应用历史悠久,功效甚广,培育出具有优良经济性状的丹参品种可大大提高其药用价值,对我国药用植物的发展有着重要意义。
DNA 甲基化是基因组序列外的一种主要表观遗传修饰,一般情况下,它可以抑制基因转录,在基因表达调控、细胞分化、植物生长发育中起着重要的作用。本实验利用 MSAP (methylation sensitive amplified polymorphism) 技术对本实验室培育出的具有明显优势的三倍体丹参与二倍体、四倍体丹参基因组DNA之间甲基化状态的变化进行了分析。结果显示,三倍体与二倍体、四倍体之间的DNA甲基化水平确实存在差异,三倍体丹参的总扩增位点甲基化水平(38.87%)和全甲基化率(27.69%),都低于二倍体(43.66%,31.24%)和四倍体(39.79%,30.16%)。从DNA甲基化模式来看,三者之间也存在多种差异,在所有检测到的甲基化位点中,与二倍体、四倍体相比,三倍体丹参既存在着甲基化程度升高的位点,又存在甲基化程度降低的位点,但去甲基化事件占主导地位。以上结果表明,丹参三倍体优势的形成与DNA甲基化有关,三倍体优势的形成可能与基因组DNA甲基化模式的重新调整有关;丹参的倍性与DNA甲基化水平呈非线性关系。本研究的开展将促进对与三倍体优势相关的甲基化差异片段及受DNA甲基化调控的关键基因的克隆,进而为从表观遗传学这一角度揭示三倍体优势形成的分子机制奠定基础。