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外源苯丙烯酸对高温胁迫下黄瓜叶片及根中DNA甲基化的影响
论文题目：外源苯丙烯酸对高温胁迫下黄瓜叶片及根中DNA甲基化的影响
摘要：
高温胁迫是一种常见的环境胁迫，对黄瓜生长发育和产量产生不利影响。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，与植物适应环境胁迫具有密切关系。本研究通过处理黄瓜植株外源苯丙烯酸（Phe）和高温胁迫，研究了外源苯丙烯酸对黄瓜叶片及根中DNA甲基化的影响。结果表明，Phe处理显著提高了黄瓜植株对高温胁迫的抗性，并且与DNA甲基化水平显著相关。进一步分析发现，Phe处理显著增加了黄瓜叶片和根部DNA甲基化程度，并激活了一些与环境胁迫相关的基因的表达。这些结果表明，外源苯丙烯酸可以通过调节DNA甲基化水平来增加植物的抗高温胁迫能力。
关键词：外源苯丙烯酸，高温胁迫，黄瓜，DNA甲基化，环境胁迫
引言：
随着全球气候变暖的趋势，高温胁迫对植物生长发育和产量产生了越来越严重的影响。黄瓜（CucumissativusL.）作为一种重要的蔬菜作物，对高温胁迫非常敏感。因此，研究黄瓜植株在高温胁迫下的生理和分子机制，对于改善黄瓜产量和品质具有重要意义。
DNA甲基化是一种表观遗传修饰方式，通过在DNA分子中附加甲基基团来调节基因的转录和表达。DNA甲基化水平的变化与植物适应环境胁迫密切相关。一些研究表明，高温胁迫可以影响植物的DNA甲基化水平，进而影响基因的表达。此外，外源信号分子的应用也可以调节植物的DNA甲基化水平，并提高植物的抗逆性。因此，研究外源信号分子对高温胁迫下植物DNA甲基化的调控机制，对于揭示植物适应高温胁迫的分子机制具有重要意义。
方法：
1.实验材料
本实验选用对高温胁迫敏感的黄瓜（CucumissativusL.）品种。
2.实验设计
将黄瓜离体苗接种于含有不同浓度的外源苯丙烯酸（Phe）的生长基质中，分为对照组和处理组。处理组分为四种不同浓度的Phe处理组，每组设有三个重复。
3.高温胁迫处理
在处理组处理24小时后，将实验材料置于高温胁迫条件下（38℃），并持续处理24小时。
4.DNA甲基化分析
从叶片和根部组织中提取总DNA，利用甲基化敏感限制性内切酶HpaII和MspI刻蚀检测DNA甲基化水平的变化。
5.基因表达分析
利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析与高温胁迫响应相关的基因在Phe处理组和对照组中的表达差异。
结果：
1.外源苯丙烯酸提高了黄瓜对高温胁迫的抗性。
2.Phe处理显著增加了黄瓜叶片和根部DNA甲基化水平。
3.外源苯丙烯酸调控了与高温胁迫响应相关的基因表达。
讨论：
本研究结果表明，外源苯丙烯酸可以通过调节DNA甲基化水平来增加黄瓜植株对高温胁迫的抗性。这与前人研究结果一致，说明DNA甲基化在植物适应环境胁迫中起着重要的调节作用。此外，外源苯丙烯酸还通过激活一些与环境胁迫响应相关的基因的表达，进一步增强了植株的抗逆能力。然而，具体的调控机制还需要进一步深入研究。
结论：
本研究通过处理外源苯丙烯酸和高温胁迫，研究了外源苯丙烯酸对黄瓜叶片及根中DNA甲基化的影响。结果表明，外源苯丙烯酸可以通过调节DNA甲基化水平来增加黄瓜植株对高温胁迫的抗性，并激活了一些与环境胁迫响应相关的基因的表达。这些结果为进一步揭示植物适应高温胁迫的分子机制提供了理论基础，并为黄瓜抗逆育种提供了新的思路。
参考文献：
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