[發明專利]誘導漸滲系水稻RZ1和RZ2中的Homebox基因發生甲基化升高的方法

有效

• 申請號: 201310032655.2
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103238471A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 歐秀芳;姜麗麗;徐春明;龐勁松;劉寶
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: A01G7/06
• 分類號: A01G7/06;A01G31/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種誘導漸滲系水稻RZ1和RZ2中的Homebox基因發生甲基化升高的方法。

背景技術

在真核生物的DNA中，5-甲基胞嘧啶（5-m^C）是唯一存在的化學性修飾堿基。DNA甲基化(DNA?methylation)是由DNA甲基轉移酶（DNA?methyltransferase,DNMTs）催化S-腺苷甲硫氨酸作為甲基供體，將胞嘧啶轉變為5-甲基胞嘧啶的一種反應。一定的DNA甲基化類型在減數分裂或有絲分裂之后能被子細胞遺傳，這在生物表觀遺傳中有著極其重要的作用，被認為是表觀遺傳的主要形式。

CG核苷酸是最主要的甲基化位點，在哺乳動物中5-甲基胞嘧啶約占胞嘧啶總量的2-7％。DNA的甲基化并不改變基因的堿基序列而是通過影響基因的表達而影響其功能，一般說來，DNA的甲基化會抑制基因的表達。研究表明，基因組印記、X染色體的失活和許多腫瘤相關基因的失活都與基因啟動子區CG島的甲基化有關。

植物中，大約有20%-30%的核基因組DNA胞嘧啶處于甲基化狀態，對稱的CG和CA（T）G被證明甲基化頻率最高，基因組內也有CCG中外側胞嘧啶甲基化，但頻率低于以上兩種模式。大多數DNA甲基化發生于富含轉座子的異染色質區，但對全基因組范圍內甲基化圖譜的研究表明，有20%-33%的重要基因區也發生甲基化。

在植物中，DNA甲基化有助于轉錄沉默轉座因子或外源DNA，維持非同源重組基因組的穩定和控制一些基因的轉錄，在轉座子的活躍，防御外源DNA、甚至在特異基因表達模式上起關鍵作用。當基因處于表達狀態時，甲基化水平往往很低，但隨著生長發育的進行需要將該基因關閉，則會在該基因的啟動子或編碼區發生重新甲基化，基因轉錄受到抑制，基因失活，最終導致表達的沉默。

基因表達調控過程是一系列核酸-蛋白質相互作用的結果,轉錄過程中DNA-蛋白質的相互作用更是密不可分。

基于以上事實,DNA甲基化調控基因表達的分子機理為：DNA的甲基化或去甲基化會改變DNA分子構象，從而導致某些重要基團的隱蔽或暴露，使其削弱或增強了DNA與蛋白質因子(如阻抑蛋白、轉錄必需酶等)的結合,最終影響到某些基因的表達，使得有些基因表達受到抑制甚至喪失其功能，有些基因表達則被激活。

限制性內切酶HpaII和限制性內切酶MspI是一對同裂酶，均可識別CCGG位點，但對甲基化的敏感程度不同。限制性內切酶HpaII對內外側全甲基化敏感，對內外側半甲基化不敏感，即可以酶切CCGG和內外側半甲基化的CCGG，但不能酶切內外側全甲基化的CCGG。限制性內切酶MspI對外側全甲基化敏感，對外側半甲基化敏感，即可以酶切未甲基化的CCGG，不能酶切外側全甲基化的CCGG和外側半甲基化的CCGG。

發明內容

本發明的目的是提供一種誘導漸滲系水稻RZ1和RZ2中的Homebox基因發生甲基化升高的方法。

本發明提供了一種誘導漸滲系水稻RZ1中的Homebox基因發生甲基化水平升高的方法，是用含有重金屬離子的溶液處理漸滲系水稻RZ1。

本發明還提供了一種誘導漸滲系水稻RZ2中的Homebox基因發生甲基化水平升高的方法，是用含有重金屬離子的溶液處理漸滲系水稻RZ2。

以上任一所述Homebox基因可為編碼序列表的序列1所示的Homebox蛋白的基因。

以上任一所述Homebox基因具體可為如下（1）或（2）：

（1）編碼區如序列表的序列2自5’末端第110至661位核苷酸所示的DNA分子；

（2）序列表的序列2所示的DNA分子。

以上任一所述的方法中，所述重金屬可為鎘或鉻。

以上任一所述的方法中，所述含有重金屬離子的溶液中重金屬離子的濃度為0.05-1.0mmol/L，具體可為0.05mmol/L或1.0mmol/L。

以上任一所述的方法中，所述含有重金屬離子的溶液具體可為含有重金屬離子的水稻營養液。

所述含有重金屬離子的溶液具體可為在水稻營養液中加入CdCl₂或CrCl₃得到的溶液。