拟南芥根端干细胞DNA甲基化的动态变化及其对γ-氨基丁酸响应的模式研究

王圣洁崔国鹏覃瑞刘虹龚汉雨李刚余光辉^*

武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室, 南方少数民族地区资源保护综合利用联合工程中心,中南民族大学生命科学学院, 武汉 430074

摘要 : 为探讨γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)对DNA胞嘧啶(C)甲基化(5mC)可能的调节机制, 该研究以拟南芥的根和愈伤组织为研究材料, 分析了经γ-氨基丁酸处理后, 5mC的含量及其对GABA信号的响应规律。结果表明, GABA处理显著降低了拟南芥根中DNA 5mC的含量, 增加了5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)含量; 但GABA处理增加了根愈伤组织中5mC含量, 降低了5mC的去甲基化过程。这一现象在愈伤组织来源的静止中心细胞(pWOX5-GFP特异性标记)及其周围的干细胞(surrounding stem cells)的继代培养的愈伤组织中得到了进一步验证。研究结果证实了外源性GABA信号触发的DNA甲基化的动态变化在拟南芥的根及其愈伤组织的生长中对GABA的响应具有不同的调节模式, 这种模式可能与GABA对干细胞的分裂和干细胞命运的维持有关。