贠平¹ , 任茂¹ , 龚强¹ , 徐延浩¹ , Ralf Oelmüller² , 张文英^1*

1 长江大学, 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心, 作物抗逆技术研究中心, 荆州, 434025; 2 耶拿大学, 普通植物与植物生理研究所, 耶拿, 07743, 德国
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《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17 卷, 第 20 篇   
收稿日期: 2018年09月10日    接受日期: 2018年10月23日    发表日期: 2019年11月05日

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土壤盐害严重影响玉米的生长发育及产量。甲基化是基因组 DNA 一种重要的表观遗传修饰形式，在植物遭受逆境胁迫时会发生改变并调控基因表达。本试验用印度梨形孢(Piriformospora indica)接种玉米‘华玉 11’幼苗，利用毛细管电泳技术及甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism, MSAP)分析方法，比较不同盐浓度胁迫条件下不同时间点叶片及根系的 DNA 甲基化水平和甲基化模式的变化。结果显示，在盐胁迫条件下，随着盐浓度升高接菌植株叶片甲基化水平升高(2.5%~3%)而未接菌植株叶片甲基化水平下降(0.3%~6.6%)；接菌与未接菌植株根系甲基化水平均下降，但接菌植株根系甲基化水平降低量仅为未接菌植株的 25%~50%。同时，短期盐处理会使玉米叶片 DNA 发生甲基化位点的数目增加(未接菌植株为 7.4%~14%, 接菌植株为 7.7%)，而根系 DNA 发生甲基化位点的数目减少(未接菌植株为4.5%~36.1%, 接菌植株为 1.7%~2.3%)，未接菌植株的甲基化模式变化幅度为接菌植株的 1.8~15 倍。本研究结果表明，盐胁迫条件下，接种印度梨形孢能够使玉米叶片 DNA 甲基化水平升高，同时使玉米的 DNA 甲基化水平及模式维持在更稳定的状态，以提高玉米幼苗对盐害的耐受性。本研究进一步明确了盐胁迫条件下接种印度梨形孢对玉米根系及叶片甲基化水平及模式变化的影响，对印度梨形孢从表观遗传角度提高玉米耐盐性的机制提供参考依据。

玉米(Zea mays L.)；印度梨形孢；盐胁迫；DNA 甲基化