| DNA去甲基化参与提高白菜型冬油菜抗寒性的生理机制 |
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| 引用本文： | 王万鹏,马骊,孙柏林,郭秀娟,王世发,牛早霞,祁伟亮,蒲媛媛,路晓明,呼芳娣,许金苗,马学才,武军艳,李学才,方彦,孙万仓,刘丽君.DNA去甲基化参与提高白菜型冬油菜抗寒性的生理机制[J].干旱地区农业研究,2021,39(5):29-39. |
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| 作者姓名： | 王万鹏 马骊 孙柏林 郭秀娟 王世发 牛早霞 祁伟亮 蒲媛媛 路晓明 呼芳娣 许金苗 马学才 武军艳 李学才 方彦 孙万仓 刘丽君 |
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| 作者单位： | College of Agronomy，Gansu Agricultural University, Rapeseed Engineering Research Center of Gansu Province, Key Laboratory of Arid Land Crop Science in Gansu Province, Gansu Key Laboratory of Crop Improvement and Germplasm Enhancement, Lanzhou, Gansu 730070, China;Shanxi Academy of Agricultural Sciences Crop Research Institute of High and Cold Regions, Datong, Shanxi 037000, China;Jilin Academy of Agricultural Sciences Economic Plant Development and Research Center, Changchun, Jilin 130124, China |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31960435; 31860388)；国家现代农业产业技术体系项目(CARS-12)；甘肃省现代农业产业技术体系项目(GARS-TSZ-1)；国家重点研发计划科技部“油菜杂交优势利用技术与强优势杂交种创制” (2016YFD0101300) |
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| 摘 要： | 利用来自不同育种环境的10份白菜型冬油菜材料,通过半致死温度的测定分析其抗寒性与环境的关系,并利用不同浓度DNA甲基化抑制剂5-azaC处理,分析DNA去甲基化对白菜型冬油菜DNA整体甲基化水平及低温胁迫下苗期生理特性的影响。结果表明,不同育种环境选育的材料,其半致死温度具有显著差异,其中材料2018-FJT、DT-7、DT-9与MXW-1的半致死温度分别为-16.04℃、-15.98℃、-15.63℃、-15.04℃;材料CT-2360、CT-2380、CT-2400、CT-2420、CT-2440、CT-2460的半致死温度分别为-11.32℃、-11.6℃、-11.42℃、-11.44℃、-12.97℃、-13.28℃。依据半致死温度,10个白菜型冬油菜抗寒性由强到弱依次为:2018-FJTDT-7DT-9MXW-1CT-2460CT-2400CT-2380CT-2420CT-2440CT-2360。抗寒性的形成与育成环境的纬度和年平均气温呈极显著正相关。选择抗寒性及产地不同的4个材料CT-2360、MXW-1、2018-FJT、DT-7进行生理测定,结果表明,1 000μmol·L~(-1) 5-azaC处理能显著抑制幼苗的根生长,4个材料的根长较对照减少93.14%～95.06%;低温下5-azaC处理对抗寒性较弱材料CT-2360幼苗的相对电导率、丙二醛含量以及强抗寒性材料DT-7幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白含量影响最显著(P0.05);低温处理过程中,4个材料的SOD、POD、CAT活性均上升,以低温处理5d最显著(P0.05),其中2018-FJT的SOD活性增幅最高,为45.85%,DT-7的POD活性增幅最大,为460%,CT-2360的CAT活性增幅最显著,为321.02%。HPLC分析发现常温下抗寒性较弱材料CT-2360的甲基化水平为77.48%,高于其他3个抗寒性强的材料;经过5-azaC处理后发生明显的去甲基化作用,证明抗寒能力受DNA去甲基化的调控。
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| 关 键 词： | 白菜型冬油菜 抗寒性 育种选择 5-azaC 低温胁迫 DNA甲基化 生理机制 |
Physiological mechanism of DNA demethylation in improving the cold resistance of Brassica rapa L. |
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| WANG Wanpeng,MA Li,SUN Bolin,GUO Xiujuan,WANG Shif,NIU Zaoxi,QI Weiliang,PU Yuanyuan,LU Xiaoming,HU Fangdi,XU Jinmiao,MA Xuecai,WU Junyan,LI Xuecai,FANG Yan,SUN Wancang,LIU Lijun.Physiological mechanism of DNA demethylation in improving the cold resistance of Brassica rapa L.[J].Agricultural Research in the Arid Areas,2021,39(5):29-39. |
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| Authors: | WANG Wanpeng MA Li SUN Bolin GUO Xiujuan WANG Shif NIU Zaoxi QI Weiliang PU Yuanyuan LU Xiaoming HU Fangdi XU Jinmiao MA Xuecai WU Junyan LI Xuecai FANG Yan SUN Wancang LIU Lijun |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Brassica rapa L cold resistance breeding selection 5-azaC low temperature stress DNA methylation physiological mechanism |
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