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γ-氨基丁酸(GABA)是调节植物发育的一个重要信号分子,外源GABA能够促进拟南芥提前开花,而FT(FLOWERING LOCUS T)和FLC(FLOWERING LOCUSC)是拟南芥中控制开花关键基因,它们表达受到H3组蛋白甲基化的表观遗传调控。但是GABA和H3组蛋白甲基化的直接调控关系尚未可知。本研究以生长5周的拟南芥叶片为材料,用H3K4me3、H3K27me3和H3K36me3的抗体为特异性的诱饵蛋白,通过染色质免疫共沉淀和PCR技术(CHIP-PCR),试图阐明GABA对FT和FLC转录起始位点和gene body区域组蛋白甲基化的影响。得到的如下实验结果:1.隔天喷施GABA组的开花时间明显比对照组的提前,对照组第一株植物开花的时间是33天,而实验组的是28天,比对照组提前约5天;GABA处理开花后5周的花序长度为38.94 cm,对照组的为26.27 cm,花序长度明显大于对照组(P=0.003);2.FT是光周期途径中促进开花的关键因子。CHIP-PCR的结果表明,在FT转录启始位点周围(TSS,-63 bp-+64 bp),GABA处理后H3K4me3的水平是对照组的1.20倍,差异呈不显著性(P=0.12);H3K36me3的水平是对照组的2.02倍,差异呈极显著水平(P=0.002);H3K27me3是一种抑制基因表达的组蛋白修饰。GABA处理后H3K27me3的水平是对照组的0.67倍,无显著差异(P=0.40);3.在FT gene body区域(1477 bp-1583 bp),GABA处理组中H3K4me3的水平是对照组的1.50倍,呈显著性差异(P=0.03);H3K36me3的水平是对照组的1.26倍,差异呈不显著水平(P=0.37);H3K27me3的水平是对照组的0.86倍,差异呈不显著水平(P=0.56);4.在FT转录启始位点周围(TSS,-63 bp-+64 bp),GABA合成酶双突变体gad1-2中H3K4me3的水平是对照组的0.29倍,呈极显著差异(P=0.003);H3K36me3的水平是对照组的0.31倍,差异呈极显著水平(P=0.007);H3K27me3的水平是对照组的0.34倍,呈显著性差异(P=0.04);5.在FT gene body区域(1477 bp-1583 bp),GABA合成酶双突变体gad1-2中,H3K4me3的水平是对照组的0.3倍,呈显著差异(P=0.03),H3K36me3的水平是对照组的0.18倍,差异呈显著水平(P=0.008),H3K27me3的水平是对照组的0.48倍,呈显著性差异(P=0.03);6.FLC是影响开花的抑制因子。CHIP-PCR的结果表明,在FLC转录启始位点周围(TSS,-54 bp-+58 bp),GABA处理后H3K4me3的水平是对照组的1.84倍,呈差异显著水平(P=0.04);H3K36me3的水平是对照组的2.09倍,呈差异性显著(P=0.02);H3K27me3的水平是对照组的1.24倍,差异呈不显著水平(P=0.28);7.在FLC转录启始位点周围(TSS,-54 bp-+58 bp),GABA合成酶双突变体gad1-2中H3K4me3表达是对照组的0.29倍,呈显著性差异(P=0.03);H3K36me3的表达水平是对照组的0.38倍,呈显著性差异(P=0.034)。H3K27me3的水平是对照组的0.63倍,无显著性差异(P=0.33)。结论:1)就FT转录启始位点周围(TSS,-63 bp-+64 bp)的组蛋白表观遗传调控而言,外源性GABA主要调节H3K36me3的水平;而在gene body区域(1477 bp-1583 bp),GABA主要调节H3K4me3的水平;2)就FLC转录启始位点周围(TSS,-54 bp-+58 bp),外源性GABA显著提高H3K4me3和H3K36me3的水平;3)GABA合成酶双突变体gad1-2中,在FT的转录起始位点区域、gene body区域以及FLC的转录起始位点区域,H3K4me3、H3K36me3组蛋白表观遗传修饰都有明显下降。上述结果表明,内源性GABA的合成代谢直接或间接影响组蛋白甲基化的表观遗传修饰;外源性GABA对拟南芥开花的促进作用与光周期途径FT的表达直接相关,外源性GABA分别参与了FT基因转录起始位点区域和gene body区域对H3K36me3和H3K4me3的组蛋白甲基化表观遗传调控;而对于FLC基因而言,其组蛋白的表观遗传调控机制较为复杂,尚需深入研究。