逆境胁迫可导致植物生理上的胁迫反应和基因组范围的变异,以逃避或忍受逆境。DNA甲基化作为一种表观遗传修饰现象,其主要功能是调节基因的表达和维持基因组的稳定性,在植物应答逆境胁迫过程中发挥着重要作用。大豆灰斑病是一种世界性的真菌病害,严重影响大豆的产量和品质。研究灰斑病菌胁迫下大豆的生理生化特性和基因组甲基化变异对揭示大豆对灰斑病抗性的分子机制具有重要的意义。本文以大豆感病品系(龙品09-85)和高抗品系(裕农09-521)为实验材料,研究灰斑病菌接种处理对大豆叶片生理生化和基因组DNA甲基化的影响,探讨DNA甲基化与大豆灰斑病菌抗性之间的关系,实验结果如下:1.灰斑病菌侵染后,龙品09-85的叶片病斑数量多,病斑面积为21%-50%,属于4级-感病。裕农09-521的病斑数极少,面积不到1%,属于1级-高抗。2.对灰斑病菌胁迫诱导后大豆的生理生化指标的测定结果表明,与对照相比,大豆感病品系植株叶片内O2-含量、丙二醛含量上升,H2O2含量、叶绿素含量下降,SOD、CAT、APX、POD活性均上升,并且上升幅度比高抗品系大。在高抗品系中,叶片O2-含量、H2O2含量、丙二醛含量均下降,叶绿素含量上升,SOD、CAT活性上升,APX、POD活性下降。说明高抗植株质膜和叶绿体损伤小,表现出极强的抗病性。3.利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析灰斑病菌胁迫诱导后感病与高抗品系大豆基因组DNA甲基化水平和模式的变化,结果表明,灰斑病菌胁迫处理后,两种品系大豆叶片的DNA甲基化比率(全甲基化率+半甲基化率)较对照均下降,其中感病品系的下降趋势明显。两种品系在胁迫反应中甲基化模式变异均以去甲基化为主,但感病品系甲基化变异与去甲基化变异相差较大,高抗品系相差不大,且高抗品系甲基化多态性高于感病品系。由此推测,DNA甲基化可能在大豆的抗性反应中起重要的作用,并且在不同抗性品系间存在差异。4.对甲基化差异条带进行同源性比对和功能分析的结果表明,DNA甲基化变异发生范围广泛,差异片段表现出与大豆基因组的高度同源性,且多与大豆响应逆境胁迫相关。