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镉胁迫对拟南芥幼苗基因组DNA损伤及甲基化的影响
植物是受到环境胁迫影响较大的生物，其中镉(Cd)是一种常见的重金属污染物质，对植物生长发育和健康产生负面影响。本文旨在探究镉胁迫对拟南芥(Arabidopsisthaliana)幼苗基因组DNA损伤及甲基化的影响。
镉胁迫对拟南芥幼苗基因组DNA的损伤
研究表明，镉胁迫可引起拟南芥幼苗(7天龄)基因组DNA的单链断裂(SingleStrandBreaks,SSBs)、双链断裂(DoubleStrandBreaks,DSBs)以及碱基损伤(Alkali-labilesites,ALSs)。此外，镉还可增加活性氧(ROS)的产生和膜脂体过氧化作用，加剧基因组DNA的损伤程度。为了防止基因组DNA受到严重的损伤，植物通过激活下游DNA修复酶的表达，尽可能地修复DNA断裂和碱基损伤。在钟南山研究组的一项研究中发现，在镉胁迫条件下，拟南芥幼苗处理24小时后，DNA修复酶AtRAD51B表达显著上调，说明植物发生了修复机制的激活。
镉胁迫对拟南芥幼苗基因组DNA甲基化的影响
DNA甲基化是一种遗传学修饰作用，包括三种类型:CG甲基化、非CG甲基化和CHH甲基化。研究表明，镉胁迫会引起拟南芥幼苗基因组DNA甲基化发生变化。AGL第九届大会化学课题组的研究表明，镉胁迫可抑制拟南芥幼苗基因组DNACG甲基化，而CHG和CHH甲基化是否受到干扰则需要更进一步的研究。在钟南山研究组的研究中，发现镉胁迫可诱导拟南芥幼苗甲基化最终调节酶(dDMNT3)的表达下调，并导致了甲基化修饰基因组DNAmethylation的下降。
结论
提高植物对环境胁迫的适应性是非常重要的，而镉胁迫作为一种常见的污染物质，其对植物生长发育和健康产生了极大的负面影响。本文研究表明，镉胁迫可引起拟南芥幼苗基因组DNA损伤，激活下游DNA修复酶的表达，尽可能地修复DNA断裂和碱基损伤。同时，镉胁迫还可影响拟南芥幼苗基因组DNA甲基化，调节三个基因组甲基化位点CG、CHG、CHH的甲基化水平，其中CG甲基化受到镉胁迫的抑制。因此，在研究适应性机制的同时，我们需要考虑镉胁迫对基因组DNA的影响，并探究其机制，这有助于我们更好地理解植物对环境的适应机制。