铜胁迫对不同抗性种群海州香薷酸性转化酶基因启动子甲基化的影响

发布时间：2019-10-17 13:48

【摘要】：采用亚硫酸氢盐测序技术,检测了Cu胁迫对海州香薷(Elsholtzia haichowensis Sun)Cu抗性和非抗性种群酸性转化酶基因启动子甲基化的影响。结果表明,海州香薷液泡转化酶基因(v INV)和细胞壁转化酶基因(cw INV)的启动子在CG位点分别表现出超甲基化和低甲基化的现象。酸性转化酶基因启动子CHG和CHH位点的甲基化状态受Cu胁迫影响较大。Cu胁迫下,v INV和cw INV启动子分别有1个CHG和6个CHH位点的甲基化状态在Cu抗性种群和非抗性种群之间表现出较大差异。抗Cu种群中这些甲基化差异位点对Cu胁迫不敏感,但在非抗性种群中这些位点的甲基化水平在Cu胁迫后出现大幅上升或下降。有些甲基化差异位点位于或者临近预测的启动子顺式作用元件区域,可能参与Cu胁迫下酸性转化酶基因的表达调控。
【图文】：

海州香薷,甲基化水平,启动子,位点

(a)NMP的甲基化模式。(b)MP的甲基化模式。彩色短线表示启动子上所有的胞嘧啶位点相对于ATG的位置;加粗红线表示预测的CG位点簇(－1315至－1019bp)。(c)vINV启动子图示。+1表示ATG起始密码子，红色矩形表示预测的顺式作用元件;黑色竖直箭头表示2个甲基化差异位点。(d)－1061bp处CHG位点的甲基化百分比;(e)－107bp处CHH位点的甲基化百分比。(a)MethylationpatternofNMP．(b)MethylationpatternofMP．Shortcolorbarsbeneaththe100%lineshowthepositionsofallcytosinesinthevINVpromoterrelativetotheATG(notdrawntoscale)．PredictedCGclusterisshownwithaboldredline(－1315to－1019bp)．(c)SchematicrepresentationofthevINVpromoter．+1indicatestheATGstartcodon．Ｒedsolidboxesrepresentputativecis-actingelements．Blackverticalarrowsindicatethetwodifferentiallymethylatedcytosines．(d)Methylationpercentageofthe－1061bpCHG．(e)Methylationpercentageofthe－107bpCHH．图2海州香薷vINV启动子胞嘧啶位点的甲基化状态Fig.2CytosinemethylationatindividualsitesinthevINVpromoterofElsholtziahaichowensis图3不同抗性种群海州香薷cwINV启动子整体甲基化水平Fig.3CytosinemethylationlevelsofthecwINVpromoterinElsholtziahaichowensis在海州香薷cwINV启动子上这些甲基化差异位点中，，有4个位于预测的顺式作用元件上或处于附近位置(图4:c)。－1478和－1265bp处的CHH位点分别在5'UTＲPy-richstretch和Skn-1_motif上，而－1447和－1068bp处的CHH位点则分别在GAＲE-motif和TATC-box上游和下游2bp的位置。使用和vINV启动子相同的程序设置标准，并没有在cwINV启动子上找到预测的CpG岛或者CG位点簇。578植物科学学报第35卷

海州香薷,甲基化水平,启动子,位点

(a)NMP的甲基化模式。(b)MP的甲基化模式。彩色短线表示启动子上所有的胞嘧啶位点相对于ATG的位置;加粗红线表示预测的CG位点簇(－1315至－1019bp)。(c)vINV启动子图示。+1表示ATG起始密码子，红色矩形表示预测的顺式作用元件;黑色竖直箭头表示2个甲基化差异位点。(d)－1061bp处CHG位点的甲基化百分比;(e)－107bp处CHH位点的甲基化百分比。(a)MethylationpatternofNMP．(b)MethylationpatternofMP．Shortcolorbarsbeneaththe100%lineshowthepositionsofallcytosinesinthevINVpromoterrelativetotheATG(notdrawntoscale)．PredictedCGclusterisshownwithaboldredline(－1315to－1019bp)．(c)SchematicrepresentationofthevINVpromoter．+1indicatestheATGstartcodon．Ｒedsolidboxesrepresentputativecis-actingelements．Blackverticalarrowsindicatethetwodifferentiallymethylatedcytosines．(d)Methylationpercentageofthe－1061bpCHG．(e)Methylationpercentageofthe－107bpCHH．图2海州香薷vINV启动子胞嘧啶位点的甲基化状态Fig.2CytosinemethylationatindividualsitesinthevINVpromoterofElsholtziahaichowensis图3不同抗性种群海州香薷cwINV启动子整体甲基化水平Fig.3CytosinemethylationlevelsofthecwINVpromoterinElsholtziahaichowensis在海州香薷cwINV启动子上这些甲基化差异位点中，有4个位于预测的顺式作用元件上或处于附近位置(图4:c)。－1478和－1265bp处的CHH位点分别在5'UTＲPy-richstretch和Skn-1_motif上，而－1447和－1068bp处的CHH位点则分别在GAＲE-motif和TATC-box上游和下游2bp的位置。使用和vINV启动子相同的程序设置标准，并没有在cwINV启动子上找到预测的CpG岛或者CG位点簇。578植物科学学报第35卷
【作者单位】：武汉大学资源与环境科学学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(21477093)~~
【分类号】：Q943.2

【参考文献】