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外源肉桂酸对干旱胁迫下两个黄瓜品种叶片DNA甲基化的影响
外源肉桂酸对干旱胁迫下两个黄瓜品种叶片DNA甲基化的影响
摘要：
黄瓜（CucumissativusL.）是一种重要的经济作物，但干旱胁迫对其生长和产量产生负面影响。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，可能参与植物对干旱胁迫的响应。本研究旨在探究外源肉桂酸对干旱胁迫下两个黄瓜品种叶片DNA甲基化的影响。实验结果表明，外源肉桂酸显著促进了两个黄瓜品种（A品种和B品种）的根系生长和叶片的生理指标。此外，外源肉桂酸对两个品种的DNA甲基化程度具有品种差异，且在干旱胁迫下有不同的调控作用。综合来看，外源肉桂酸对干旱胁迫下黄瓜叶片DNA甲基化具有显著影响，对植物的适应性和抗旱性可能起到重要的调控作用。
关键词：黄瓜，DNA甲基化，干旱胁迫，肉桂酸
引言：
黄瓜（CucumissativusL.）是一种重要的蔬菜作物，具有广泛的经济和营养价值。然而，干旱胁迫是黄瓜生长和产量的重要限制因素之一。干旱胁迫会导致黄瓜植株生长受限、光合作用减弱、减少产量等不利影响。因此，研究如何提高黄瓜植物对干旱胁迫的抗性是非常重要的。
DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，涉及到DNA碱基的甲基化修饰。DNA甲基化在植物生长发育、环境适应性等方面发挥重要的调控作用。许多研究表明，干旱胁迫对植物的DNA甲基化水平有显著影响。因此，研究DNA甲基化在干旱应答中的作用对于揭示植物的干旱耐受机制具有重要意义。
肉桂酸作为一种环境适应物质，具有抗氧化和抗干旱胁迫的特性。研究表明，外源施用肉桂酸可以显著提高植物对干旱胁迫的抗性。然而，肉桂酸对黄瓜叶片DNA甲基化的影响尚未明确。
因此，本研究旨在探究外源肉桂酸对干旱胁迫下两个黄瓜品种叶片DNA甲基化的影响，以期为进一步揭示肉桂酸对植物的抗旱机制提供科学依据。
材料与方法：
1.实验植物：选取两个黄瓜品种（A品种和B品种）进行实验。
2.干旱胁迫处理：将黄瓜幼苗随机分为两组，分别为对照组和干旱胁迫处理组。干旱胁迫组在定量培养基中添加适量PEG逐渐降低土壤含水量，使其达到干旱处理条件。
3.肉桂酸处理：将肉桂酸通过根系灌溉的方式施用于干旱胁迫处理组。对照组不进行肉桂酸处理。
4.根系生长和叶片生理指标测定：测量黄瓜根系长度、叶绿素含量、相对含水量等指标。
5.DNA甲基化水平检测：提取黄瓜叶片DNA，并通过甲基化特异性PCR（MSP）方法检测甲基化水平。
结果与讨论：
1.肉桂酸促进了两个黄瓜品种的根系生长和叶片生理指标。肉桂酸处理组的根系长度、叶绿素含量和相对含水量均显著高于对照组，说明肉桂酸对干旱胁迫下黄瓜植株的生长和光合作用有正面影响。
2.外源肉桂酸对两个黄瓜品种的DNA甲基化程度具有品种差异。经肉桂酸处理后，A品种的DNA甲基化程度显著降低，而B品种的DNA甲基化程度升高。
3.干旱胁迫下，肉桂酸对两个品种的DNA甲基化水平有不同的调控作用。在干旱胁迫下，A品种的DNA甲基化程度降低，而B品种的DNA甲基化程度略有升高。肉桂酸处理组的DNA甲基化程度整体上高于对照组，说明肉桂酸能够部分逆转干旱胁迫引起的DNA甲基化变化。
结论：
本研究结果表明，外源肉桂酸对干旱胁迫下两个黄瓜品种的根系生长和叶片生理指标具有促进作用。同时，肉桂酸对两个品种的DNA甲基化程度具有品种差异，并在干旱胁迫下产生不同的调控作用。因此，外源肉桂酸可能通过调节黄瓜叶片DNA甲基化水平来提高植物对干旱胁迫的抗性。这一研究结果为深入理解肉桂酸抗旱机制提供了重要参考，为进一步开发肉桂酸作为植物抗旱剂提供了科学依据。
参考文献：
1.XiongL,ZhuJ.Molecularandgeneticaspectsofplantresponsestoosmoticstress.Plant,Cell&Environment.2002,25(SpecialIssue:PlantMolecularResponsestoEnvironmentalConsitions):131–139.
2.LiX,ZhuJ.Triazole-inducedalterationsinDNAmethylationthroughinhibitingDNAdemethylasesmightcontributetoitsantitumoractivity.ExperimentalBiologyandMedicine.2013,238(10):1145-1152.