通过脱氧核糖核酸中的6mA丰度鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过脱氧核糖核酸中的6mA丰度鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法。本发明专利技术提供的方法包括如下步骤：待测植物进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分；分别检测热处理前生物样本和热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；相对值A高的植物对高温胁迫的耐逆性高于相对值A低的植物；待测植物进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分；分别检测低温处理前生物样本和低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；相对值B低的植物对低温胁迫的耐逆性高于相对值B高的植物。本发明专利技术对于鉴定/筛选耐高温胁迫水稻和耐低温胁迫水稻具有重大的应用推广价值。

Identification of plant tolerance to temperature stress by 6mA abundance in deoxyribonucleic acid

The invention discloses a method for identifying plant tolerance to temperature stress through 6mA abundance in deoxyribonucleic acid. The method provided by the invention comprises the following steps: heat treatment of the plant to be tested, taking the aerial part before and after heat treatment respectively; detecting the relative abundance of 6mA in the deoxyribonucleic acid of the biological sample before heat treatment and after heat treatment respectively, calculating the relative value A; and tolerance of plants with high relative value A to high temperature stress. Plants with higher adversity than those with lower relative value A; Plants under test were treated at low temperature, and the above-ground parts were taken before and after low temperature treatment respectively; The relative abundance of 6mA in DNA of biological samples before and after low temperature treatment was detected respectively, and the relative value B was calculated; Plants with lower relative value B were subjected to low temperature stress. The tolerance to stress is higher than that of plants with higher relative value B. The invention has great application and popularization value for identifying/screening high temperature stress resistant rice and low temperature stress resistant rice.

【技术实现步骤摘要】
通过脱氧核糖核酸中的6mA丰度鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法
本专利技术涉及一种通过脱氧核糖核酸中的6mA丰度鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法。
技术介绍
水稻原产于中国和印度。是世界主要粮食作物之一。中国水稻播种面占全国粮食作物的1/4，而产量则占一半以上。栽培历史已有14000～18000年。为重要粮食作物；除食用颖果外，可制淀粉、酿酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工业及医药用；稻秆为良好饲料及造纸原料和编织材料，谷芽和稻根可供药用。在胁迫因子中，温度是影响植物生长的主要因子。近年来，随着温室效应的加剧，全球气温上升，高温胁迫对包括水稻在内的世界主要粮食作物生产造成极大威胁，严重影响水稻产量。高温胁迫是由高温的强度和持续时间共同决定的。Bjorkan和Berry将高温胁迫划分为两类：一是持续时间较长的相对高于水稻适宜生长温度的高温胁迫，二是绝对高于水稻适宜生长温度的短期高温胁迫。孕穗期、抽穗扬花期、灌浆结实期是水稻高温敏感时期当温度升高到阈值水平并持续一定时间，会对水稻生长发育造成不可逆的伤害，表现出高温热害。孕穗期、抽穗扬花期、灌浆结实期是水稻对高温较敏感的时期，高温敏感时期遭受高温胁迫会导致水稻产量严重下降。水稻高温热害一般是指在水稻抽穗结实期，气温超过水稻正常生育温度上限，影响正常开花结实，造成空秕粒率上升而减产甚至绝收的一种农业气象灾害。不良温度的损害取决于水稻的不同生育时期，在发芽期能耐较高的温度，但种子、秧苗常因地面高温而受害。在营养生长时期，叶片会因为高温而发生“褪绿”。特别是幼穗期，是水稻一生中对温度反应最敏感的时期，高温将引起幼穗发育迟缓阻滞或数量减少。花期不受精主要是温度影响的，而且花药对温度非常敏感，是受开花时花药温度决定。适宜的温度是植物生长发育的必要条件，温度过高或过低都会对植物的生长产生有害的影响。低温对植物造成的伤害称寒害，高温对植物造成的伤害称热害。按照低温的程度和植物的受害状况，寒害又分为冻害和冷害。植物对低温的适应与抵抗能力称植物的抗寒性。植物对高温的适应与抵抗能力称植物的抗热性。在零度低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡。在我国，冷害主要发生在早春和晚秋季节，主要危害作用在作物的苗期和籽粒或果实成熟期。水稻、棉花、玉米和春播蔬菜的幼苗常遇到冰点以上低温的危害，造成烂籽、死苗或僵苗。正在长叶或开花的果树遇冷害时会引起大量落花，使结实率降低。冷害对各个时期的水稻会造成不同程度的影响，营养生长期遇低温将发生延迟型冷害。主要使稻株的出叶速度减慢,株高、叶龄指数、总根数、根长和有效分蘖数降低,叶色变淡,有效分蘖终止期和最高分蘖期延迟。低温延缓幼穗分化始期以至延迟抽穗,影响成熟和产量。此期如遇低温,主要影响水稻的正常抽穗、开花和成熟,是障碍型冷害发生的关键期。此外，低温将减少每穗枝梗分化数和粒数,并发生大量的不孕粒。抽穗开花期如遇低温,将使花粉发芽率下降,花药不开,颖壳开裂角度变小,甚至不能开裂等,影响正常受精,造成不育,空秕率明显增加。灌浆期临界温度为18℃,低于18℃将减慢籽粒干物质的灌浆速度,籽粒不能完好成熟。低温不仅降低水稻的结实率,而且能诱导稻瘟病的大面积流行,甚至造成部分地块绝产,严重影响水稻产量和农民的经济收益。水稻受高温或低温的侵害，是自然中难以避免的自然性灾害之一，发生机理及解决措施仍需要深入研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供通过脱氧核糖核酸中的6mA丰度鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法。本专利技术提供了一种鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法(方法甲)，包括如下步骤：待测植物进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前生物样本和热处理后生物样本；分别检测热处理前生物样本和热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；相对值A＝热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；热处理时间为24小时时相对值A高于2的植物为候选的耐高温胁迫的植物；热处理时间为36小时时相对值A高于3的植物为候选的耐高温胁迫的植物；热处理时间为45小时时相对值A高于4的植物为候选的耐高温胁迫的植物；待测植物进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分，得到低温处理前生物样本和低温处理后生物样本；分别检测低温处理前生物样本和低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；相对值B＝低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷低温处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；低温处理时间为9天时相对值B低于0.5的植物为候选的耐低温胁迫的植物。所述热处理为置于45℃环境中培养。所述低温处理为置于4℃环境中培养。所述植物为水稻。脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度为脱氧核糖核酸中的6mA丰度与dA丰度的比值。本专利技术还提供了一种鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法(方法乙)，包括如下步骤：待测植物进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前生物样本和热处理后生物样本；分别检测热处理前生物样本和热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；相对值A＝热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；相对值A高的植物对高温胁迫的耐逆性高于相对值A低的植物；待测植物进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分，得到低温处理前生物样本和低温处理后生物样本；分别检测低温处理前生物样本和低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；相对值B＝低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷低温处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；相对值B低的植物对低温胁迫的耐逆性高于相对值B高的植物。所述热处理为置于45℃环境中培养。所述低温处理为置于4℃环境中培养。所述植物为水稻。脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度为脱氧核糖核酸中的6mA丰度与dA丰度的比值。本专利技术还提供了一种鉴定水稻对温度胁迫的耐逆性的方法(方法丙)，包括如下步骤：待测水稻和参照水稻分别进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前待测水稻生物样本、热处理后待测水稻生物样本、热处理前参照水稻生物样本、热处理后参照水稻生物样本；分别检测各个生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；待测水稻相对值A＝热处理后待测水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前待测水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；参照水稻相对值A＝热处理后参照水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前参照水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；如果待测水稻相对值A大于参照水稻相对值A，待测水稻为候选的耐高温胁迫的水稻；待测水稻和参照水稻分别进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分，得到低温处理前待测水稻生物样本、低温处理后待测水稻生物样本、低温处理前参照水稻生物样本、低温处理后参照水稻生物样本；分别检测各个生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；待测水稻相对值B＝低温处理后待测水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法，包括如下步骤：待测植物进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前生物样本和热处理后生物样本；分别检测热处理前生物样本和热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；相对值A＝热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；热处理时间为24小时时相对值A高于2的植物为候选的耐高温胁迫的植物；热处理时间为36小时时相对值A高于3的植物为候选的耐高温胁迫的植物；热处理时间为45小时时相对值A高于4的植物为候选的耐高温胁迫的植物；待测植物进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分，得到低温处理前生物样本和低温处理后生物样本；分别检测低温处理前生物样本和低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；相对值B＝低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷低温处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；低温处理时间为9天时相对值B低于0.5的植物为候选的耐低温胁迫的植物。

【技术特征摘要】
1.一种鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法，包括如下步骤：待测植物进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前生物样本和热处理后生物样本；分别检测热处理前生物样本和热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；相对值A＝热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；热处理时间为24小时时相对值A高于2的植物为候选的耐高温胁迫的植物；热处理时间为36小时时相对值A高于3的植物为候选的耐高温胁迫的植物；热处理时间为45小时时相对值A高于4的植物为候选的耐高温胁迫的植物；待测植物进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分，得到低温处理前生物样本和低温处理后生物样本；分别检测低温处理前生物样本和低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；相对值B＝低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷低温处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；低温处理时间为9天时相对值B低于0.5的植物为候选的耐低温胁迫的植物。2.一种鉴定植物对温度胁迫的耐逆性的方法，包括如下步骤：待测植物进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前生物样本和热处理后生物样本；分别检测热处理前生物样本和热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；相对值A＝热处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；相对值A高的植物对高温胁迫的耐逆性高于相对值A低的植物；待测植物进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取地上部分，得到低温处理前生物样本和低温处理后生物样本；分别检测低温处理前生物样本和低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值B；相对值B＝低温处理后生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷低温处理前生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；相对值B低的植物对低温胁迫的耐逆性高于相对值B高的植物。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述植物为水稻。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度为脱氧核糖核酸中的6mA丰度与dA丰度的比值。5.一种鉴定水稻对温度胁迫的耐逆性的方法，包括如下步骤：待测水稻和参照水稻分别进行热处理，分别于热处理前和热处理后取地上部分，得到热处理前待测水稻生物样本、热处理后待测水稻生物样本、热处理前参照水稻生物样本、热处理后参照水稻生物样本；分别检测各个生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度，计算相对值A；待测水稻相对值A＝热处理后待测水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前待测水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；参照水稻相对值A＝热处理后参照水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度÷热处理前参照水稻生物样本的脱氧核糖核酸中的6mA相对丰度；如果待测水稻相对值A大于参照水稻相对值A，待测水稻为候选的耐高温胁迫的水稻；待测水稻和参照水稻分别进行低温处理，分别于低温处理前和低温处理后取...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷晓峰，张倩，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11