干旱胁迫下忍冬全基因组DNA甲基化和转录组分析

目的 分析干旱胁迫下忍冬Lonicera japonica全基因组DNA甲基化水平变化、模式以及与基因表达的关系，为进一步探究忍冬响应干旱胁迫的分子机制奠定基础。方法 采用全基因组重亚硫酸盐甲基化测序法（whole-genome bisulfite sequencing，WGBS），测定干旱胁迫下忍冬全基因组DNA甲基化水平，并联合转录组测序结果对差异甲基化基因相关的差异表达基因进行分析。结果 干旱胁迫下忍冬整体甲基化水平普遍上升；其中CG类型甲基化水平明显高于CHG或CHH甲基化类型；对不同干旱胁迫处理下的忍冬进行差异甲基化区域（differentially methylated regions，DMR）分析，发现1935、2158和1750个差异甲基化相关基因，基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）富集分析表明，显著富集的通路主要包括亚油酸代谢，氮代谢通路和次生代谢物的生物合成通路等。通过转录组测序技术，发现差异甲基化基因相关的差异表达基因主要富集于次生代谢产物合成相关通路，同时筛选出4个在干旱胁迫下基因表达量上升显著的忍冬MYB（Lonicera japonica MYB，LjMYB）LjMYB转录因子。结论 干旱胁迫下忍冬甲基化水平上升，推测DNA甲基化调控基因表达是干旱影响金银花有效成分生物合成的作用机制之一。