铁甲秋海棠DNA甲基转移酶全基因组鉴定及表达分析

DNA甲基化是重要的表观遗传修饰之一,参与调控植物基因组稳定性、发育及胁迫响应等过程。DNA甲基转移酶是DNA甲基化的关键酶。为了解铁甲秋海棠(Begonia masoniana)DNA甲基转移酶的功能,采用生物信息学方法从铁甲秋海棠基因组中鉴定出5个编码DNA甲基转移酶的基因。根据序列特征将其分为CMT、MET和DRM三类。不同类别成员的基因序列长度和内含子数量存在明显差异,但同类成员的基因结构和保守结构域具有高度保守性。这些蛋白均定位于细胞核,且基因启动子含有大量的光响应、MYB结合及植物激素响应等元件。激素响应模式分析表明,CMT3类在GA、SA和NAA处理下基因表达显著降低,CMT2类在MeJA和NAA处理下基因表达显著降低,而MET类和DRM类分别在GA和ABA处理下基因表达显著升高。此外,组织特异性分析发现,叶片中BmaCMT2-5和BmaDRM2-2的表达量明显高于其它组织器官,且这2个酶的编码基因与BmaMET1-15在叶片红色部分的表达高于绿叶部分,推测这3个DNA甲基转移酶可能在叶斑形成过程中发挥重要作用。