5-氮雜胞嘧啶核苷降低小麥成熟胚再生頻率

董魯浩，李曉慧，宋語寧，王 賀，李興國，別曉敏

（1山東農業大學農學院/作物生物學國家重點實驗室，山東泰安271018；2山東農業大學生命科學學院/作物生物學國家重點實驗室，山東泰安271018)

0 引言

DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳調控機制，在染色體完整、基因組印跡、X染色體失活、轉座子和逆轉錄病毒的抑制以及基因表達等方面起著重要作用[1-2]。在真核生物中，5-氮雜胞嘧啶核苷(5-azacytidine,5-azaC)通過抑制DNA甲基化轉移酶活性維持基因組DNA的低甲基化水平[3]。

前人研究表明，低甲基化水平和高甲基化水平的平衡是植物體細胞胚胎發生的關鍵所在[4-5]。在培養基中添加5-azaC可改變多種植物愈傷組織的甲基化水平，進而影響胚性愈傷組織的形成和再生頻率[6]。可可樹(Theobroma cacaogenotype EET 103)外植體在添加5-azaC培養基中可阻止體細胞胚胎發生數量的下降，20 μmol/L 濃度處理最為有效[7]。劉艷等[8]將20.0 μmol/L 5-azaC加入水曲柳(Fraxinus mandshurica)愈傷組織的培養基中，第l天加入可明顯的抑制體細胞胚胎發生，第15～21天時加入則顯著促進的體細胞胚胎發生。5-azaC濃度為100 μmol/L時改變雜交落葉松hybrid larch(Larix×eurolepis)胚性愈傷組織的DNA甲基化狀態，顯著降低相對生長速率和胚性潛能[9]。Santos等[10]選擇不同體細胞胚胎發生能力的蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)為材料，發現100 μmol/L 5-azaC阻礙了胚性能力強的株系體細胞胚胎的產生和胚性能力弱的株系愈傷組織的生長。在菊花(Dendranthema×grandiflorum)離體材料培養過程中，5-azaC在100μmol/L以上可抑制生長發育，500 μmol/L以上有致死效應，所處理材料中基因組DNA甲基化水平明顯降低[11]。Solís等[12]發現5-azaC通過降低整體DNA甲基化來促進油菜(Brassica napusL.cv.Topas)和大麥(Hordeum vulgareL.cv.Igri)的小孢子胚胎發生，2.5 μmol/L處理4天可增加胚胎誘導數，但隨著處理時間的延長胚胎誘導數下降。……