【摘 要】
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[目的]基因组DNA甲基化能够响应外界环境的变化,通过影响基因表达的模式引发表型的可塑性,是物种适应性进化的重要调控机制.昆虫由于种类繁多、表型复杂,已经成为研究DNA甲基化功能的良好材料.小菜蛾是十字花科蔬菜上的重要害虫,长期与十字花科寄主植物协同进化.DNA甲基化是否参与该过程,值得探究.[方法]本研究利用Msp Ⅰ/Hpa Ⅱ和MspjⅠ对不同发育阶段的小菜蛾基因组DNA进行酶切实验,结合试
【机 构】
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浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所,浙江杭州,310021
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[目的]基因组DNA甲基化能够响应外界环境的变化,通过影响基因表达的模式引发表型的可塑性,是物种适应性进化的重要调控机制.昆虫由于种类繁多、表型复杂,已经成为研究DNA甲基化功能的良好材料.小菜蛾是十字花科蔬菜上的重要害虫,长期与十字花科寄主植物协同进化.DNA甲基化是否参与该过程,值得探究.[方法]本研究利用Msp Ⅰ/Hpa Ⅱ和MspjⅠ对不同发育阶段的小菜蛾基因组DNA进行酶切实验,结合试剂盒检测了其5-mC含量;利用qRT-PCR比较了小菜蛾DNA甲基化转移酶1(DNMT1)并其不同发育阶段和组织的表达模式;借助萝卜-拟南芥转寄主体系,追踪了不同世代小菜蛾5-mC含量、CCGG位点甲基化的比例和DNMT1的表达模式.[结果]酶切实验证实小菜蛾存在低水平的基因组DNA甲基化,其5-mC含量随生长发育而变化,具有卵期和雌虫期相对高含量的模式.其DNMT1表达模式同样呈现卵期、雌虫期高表达,幼虫低表达的特性.寄主转移实验表明萝卜苗世代与转拟南芥后第一代的DNA甲基化模式相近,而拟南芥第二代和第三代各自具有新的模式.转寄主前后以及世代之间DNMT1表达模式相符,但转寄主后小菜蛾不同发育阶段的DNMT1表达量显著降低,且随着代数的增加进一步下降.[结论]以上证据表明,小菜蛾基因组存在较低的DNA甲基化水平,同时寄主环境的改变会影响小菜蛾固有的甲基化模式,且新的模式在低世代内很难建立,这将为进一步研究DNA甲基化参与昆虫适应外界环境变化的功能奠定基础.
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