蔡 華，趙維萍，葛 奇，阮在浩

(滁州學院生物與食品工程學院，安徽滁州 239000)

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Kr1基因在小麥×玉米遠緣雜交中的表達及甲基化變異

蔡 華，趙維萍，葛 奇，阮在浩

(滁州學院生物與食品工程學院，安徽滁州 239000)

Kr1基因是小麥遠緣雜交不親和主效基因，為了解其表達及調(diào)控機制，本研究系統(tǒng)比較了小麥自花授粉和小麥×玉米遠緣雜交兩個過程中 Kr1基因的表達差異，同時分析了這兩個過程中 Kr1基因部分序列的DNA甲基化狀態(tài)。結果表明， Kr1基因在小麥自花授粉過程中始終處于低量表達或不表達狀態(tài)，而在小麥×玉米遠緣雜交過程中的表達呈動態(tài)變化，具體表現(xiàn)為授粉前低量表達，授粉后迅速大量表達，24 h后又恢復為低量表達，高峰表達時期在外源花粉授入后0.5～2 h左右。DNA甲基化分析顯示，小麥自花授粉前后 Kr1基因一直處于較高水平的甲基化狀態(tài)，分別為58%和62%；而在授以玉米花粉后， Kr1基因迅速去甲基化，在0.5 h內(nèi)降到12%，在其后的1、2、24 h內(nèi)一直維持在10%～12%的低甲基化水平，表明DNA甲基化修飾參與了 Kr1基因在小麥×玉米遠緣雜交中的表達調(diào)控。

小麥； Kr1基因；遠緣雜交；DNA甲基化

小麥(TriticumestivumL.)近緣屬種中蘊藏著大量優(yōu)異基因，通過遠緣雜交將其轉移到小麥中，這對豐富小麥遺傳基礎、選育優(yōu)良新品種具有重要意義[1]。然而，小麥遠緣雜交面臨的首要問題是突破來自不同基因組雙親的雜交不親和(Cross-incompatibility，CI)障礙。細胞遺傳學研究表明，位于5B染色體上的 Kr1 基因是小麥遠緣雜交不親和主效基因[2-5]。Alagu等用中國春5B單體( kr1kr1，2n=41)× Mara( Kr1Kr1，2n=42)構建的重組自交系群體(Recombinant Inbred Lines，RIL)進行cDNA-AFLP分析，獲得一條長751 bp 的 Kr1基因差異表達cDNA片段[6]。我們以此序列為模板，在中國春中同源克隆了一條DNA序列，該序列與NCBI網(wǎng)站上已公布的小麥自交不親和(Self-incompatibility，SI)S位點受體激酶基因相同區(qū)域的同源性達87%[7]，但迄今 Kr1基因完整的分子結構仍不清楚。研究發(fā)現(xiàn)，小麥遠緣雜交的不親和性在不同雜交系統(tǒng)中表現(xiàn)各異，例如用親緣關系較近的黑麥或球莖大麥的花粉給小麥授粉時，極難獲得雜種胚，而用親緣關系較遠的玉米或鴨茅狀摩擦禾的花粉給小麥授粉時，雜種胚的獲得率可達30%以上[8-10]，這種不親和性的差異與植物遠緣雜交的正常機制不符。在小麥×玉米遠緣雜交中還發(fā)現(xiàn)，相同基因型小麥與不同基因型玉米雜交時，雜種胚的獲得率差異顯著，且受低溫、暗培養(yǎng)、不同2,4-D處理等外界環(huán)境因素影響顯著[11-16]。目前小麥遠緣雜交不親和性的分子機制尚不清楚。

研究表明，遠緣雜交過程中會出現(xiàn)大量DNA胞嘧啶甲基化變異[17-19]，它關閉或啟動某些基因的轉錄表達[20-21]。如在水稻[22-23]、玉米[24]等遠緣雜交的研究中發(fā)現(xiàn)，雜交后代DNA 甲基化變異與基因表達調(diào)控密切相關。Liu 等[25-26]發(fā)現(xiàn)小麥遠緣雜交和異源多倍體化過程中會誘發(fā)穩(wěn)定遺傳的胞嘧啶甲基化變異，變異的序列包括低拷貝編碼和非編碼序列。張 勇等[27]在小麥-黑麥易位系中發(fā)現(xiàn)，外源種質(zhì)可以誘發(fā)小麥基因組發(fā)生廣泛的DNA甲基化變異。Shaded等[28]比較了一粒小麥×山羊草遠緣雜交過程中全基因組的甲基化變異，發(fā)現(xiàn)8.7%的CpG 甲基化位點發(fā)生了變異，與親本相比，有4.4%的甲基化變異是在異源多倍體中發(fā)生的。針對上述問題，本研究在前期已克隆小麥 Kr1基因部分片段的基礎上，以小麥×玉米遠緣雜交為試驗對象，研究授粉前后不同時間段小麥柱頭 Kr1基因的表達差異；采用亞硫酸氫鹽修飾后測序法(Bisulfite Sequencing，BS)，分析外源花粉導入引發(fā)小麥 Kr1基因發(fā)生DNA 甲基化的變異特性，解析DNA甲基化作用于小麥遠緣雜交產(chǎn)生表觀遺傳變異的分子機制，以期為揭示小麥遠緣雜交不親和機制、促進小麥遺傳改良和種質(zhì)創(chuàng)新提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗所用材料種植于滁州學院試驗田。試驗所用的普通小麥種質(zhì)為中國春，玉米品種為鳳糯1號。小麥于適播期種植于試驗田。為使小麥與玉米的花期相遇，自1月2日起，每隔7 d播種30粒玉米于塑料小盆缽營養(yǎng)土中，置于15 ℃生長箱使幼苗越冬，期間給予每天12 h光照，共播種8批。玉米幼苗于3月上旬移栽至小麥試驗田，用于遠緣雜交授粉。

1.2 方 法

1.2.1 基因組DNA提取

小麥開花前2～3 d進行人工去雄，套袋隔離。1～2 d后收集供試的新鮮玉米花粉和新鮮小麥花粉，分別給去雄的麥穗逐花授粉，授粉后仍套袋隔離，并標記自花授粉和小麥×玉米遠緣雜交授粉的麥穗。分別采集開花前、自花授粉和遠緣雜交授粉后0.5、1、2、24 h的麥穗，剝?nèi)⌒』▋?nèi)的子房用于提取基因組DNA?；蚪MDNA提取參照TransGen公司(北京)的試劑盒EasyPure Plant Genomic DNA Kit說明書進行。

1.2.2 總RNA提取及cDNA第一鏈合成

參照寶生物工程(大連)有限公司的TaKaRa試劑盒RNAiso Plus說明書分別提取開花前、自花授粉和小麥×玉米遠緣授粉后0.5、1、2、24 h的小麥子房總RNA。參照TaKaRa試劑盒PrimeScript 1st Strand cDNA Synthesis Kit說明書反轉錄cDNA第一鏈。

1.2.3 Kr1基因表達的RT-PCR分析

根據(jù)已公布的小麥 Kr1基因cDNA序列(Genbank登錄號：167554889)，利用Primer 5.0軟件設計多對outer和inner引物，在中國春cDNA中進行5′和3′延伸，最后獲得1條長1 273 bp的cDNA片段，再以此序列為模板，設計特異引物KR1-F1：5′-GCTGTGGTTCTTCTTCC GCTAC-3′和KR1-R1：5′-CCAAGGTCCTGA TTTCCA-3′ (由上海英俊生物科技有限公司合成)，利用MG96G-PCR儀進行RT-PCR分析。

為使不同處理的小麥子房試驗樣品標準一致，以小麥微管蛋白Tubulin基因( Genbank登錄號：DQ435662.1)作為內(nèi)參，內(nèi)參引物序列為F1：5′-TGCAAATCTTCGTCAAAACCC-3′和R1：5′-GGGAATGGGTAGACAAGACACT-3′。以反轉錄產(chǎn)物單鏈cDNA為模板進行PCR擴增。首先根據(jù)內(nèi)參引物的PCR結果調(diào)整各樣品的cDNA模板濃度，使所擴增Tubulin基因的電泳條帶亮度一致，進一步確定所需單鏈cDNA的模板量。 Kr1基因特異引物的半定量PCR反應體系總體積為10 μL，各成分如下：Trans 2×EasyTaq○RPCR SuperMix 5 μL、1 μmol·L-1上下游引物各0.5 μL、cDNA模板1 μL，加滅菌超純水至10 μL。PCR反應程序如下：94 ℃ 預變性3 min；94 ℃變性45 s，56 ℃退火45 s，72 ℃延伸1.5 min，35次循環(huán)；72 ℃延伸10 min。

1.2.4 Kr1基因的甲基化反應及其測序

采用亞硫酸氫鹽修飾后測序法分析小麥遠緣雜交前后 Kr1基因的甲基化反應?；蚪MDNA的亞硫酸氫鹽轉換處理(包括純化和脫磺基反應)、處理后DNA的回收、脫磺基、中和、純化等過程均按上海生工UNIQ-10 Column Methy DNA Purification Kit0試劑盒說明，參照汪艷杰等[29]的方法進行。

根據(jù)本實驗室前期獲得的 Kr1基因DNA序列[7]，應用Primer 5.0軟件設計特異引物擴增經(jīng)亞硫酸氫鹽轉換后的 Kr1基因DNA序列，分析甲基化變異。用于設計引物的序列經(jīng)過methyl primer express software v1.0軟件轉換，其中C轉換為T，但CpG的C因甲基化修飾保持不變，仍為C，通過分析經(jīng)亞硫酸氫鹽轉換處理后的 Kr1基因PCR產(chǎn)物測序結果，判斷CpG是否發(fā)生甲基化，每次測序均挑選10個克隆，CpG發(fā)生甲基化比例=甲基化的CpG數(shù)目/(甲基化的CpG數(shù)目+非甲基化的CpG數(shù)目)×100%。用于甲基化分析的引物序列為KR1-F2：5′-AAGATA AGTATTTTGGGA-3′和KR1-R2：5′-CTCC ACGCTTCACCCTT-3′。

經(jīng)亞硫酸氫鹽轉換處理后的 Kr1基因的PCR擴增反應總體系為50 μL，各成分如下：處理純化的DNA模板3 μL、引物KR1-F2和KR1-R2各1 μL、dNTPs 1 μL、10×PCR Buffer(with Mg2+)5 μL、5 U·μL-1Taq酶0.8 μL、滅菌超純水 38.2 μL。PCR反應程序如下：98 ℃預變性4 min；20個循環(huán)，94 ℃變性45 s，66 ℃退火45 s，72 ℃延伸1 min；20循環(huán)，94 ℃變性45 s，56 ℃退火45 s，72 ℃延伸1 min；72 ℃延伸8 min。3%凝膠電泳觀察結果，并使用膠回收純化試劑盒回收純化PCR產(chǎn)物。PCR擴增產(chǎn)物交由南京金斯瑞公司純化、TA克隆后測序。

1.2.5 序列分析

應用DNAMAN軟件的Alignment對測序結果進行同源性比對，并在NCBI網(wǎng)站(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)上進行BLAST分析。應用序列處理在線工具包(http://www.bio-soft.net/sms/index.html)尋找被測序列的最大開放閱讀框ORF等。

2 結果與分析

2.1 基因組DNA和總RNA

普通小麥中國春各個處理樣品的基因組DNA和總RNA凝膠電泳檢測見圖1。從圖1可見，各處理的基因組DNA和總RNA濃度基本一致，純度較好，可以作為后序PCR反應的擴增模板。

2.2 Kr1基因在小麥×玉米遠緣雜交中的表達分析

以Tubulin內(nèi)參調(diào)平后的cDNA為模板，以KR1-F1和KR1-R1為特異引物，對小麥自花授粉和小麥×玉米遠緣雜交前后不同時間段的小麥子房進行RT-PCR擴增，PCR產(chǎn)物經(jīng)電泳檢測如圖2，挑出有產(chǎn)物的條帶純化后測序。序列分析表明，該cDNA片段與模板序列同源率達98.34%，表明擴增產(chǎn)物為目的基因片段。圖2同時顯示，小麥 Kr1基因的表達在自花授粉和遠緣雜交過程中截然不同。自花授粉時，開花前 Kr1基因低量表達，自花授粉后 Kr1基因基本失活，表明自花授粉在一定程度上抑制了柱頭中 Kr1基因的表達，這與小麥屬于嚴格自花閉花授粉植物的自交親和特性相符；遠緣雜交過程中， Kr1基因的表達呈現(xiàn)劇烈變化，在小麥柱頭接受到玉米花粉0.5 h內(nèi)迅速大量表達，并一直維持到授粉后2 h左右才逐漸降低，24 h后 Kr1基因的表達量接近開花前的較低水平，表明遠緣雜交過程促進了小麥柱頭中 Kr1基因的表達。綜合以上試驗結果，初步推斷 Kr1基因在小麥自花授粉系統(tǒng)中處于低量表達至不表達狀態(tài)，而在小麥×玉米遠緣雜交系統(tǒng)中的表達特性為：授粉前低量表達→授粉后表達迅速上升→隨后表達量逐漸降低→一段時間后又恢復為低量表達，高峰表達時期在玉米花粉授入后0.5～2 h左右。

A圖為基因組DNA； B圖為總RNA； M:Marker；1:開花前的子房； 2:自花授粉0.5 h后的子房； 3:授玉米花粉0.5 h后的子房； 4:授玉米花粉1 h后的子房； 5:授玉米花粉2 h后的子房； 6:授玉米花粉24 h后的子房。

A figure is genomic DNA ；B figure is total RNA；M:Marker；1:Ovary before flowering；2:Ovary after self-pollination 0.5 h；3:Ovary after granting maize pollen 0.5 h；4:Ovary after granting maize pollen 1 h；5:Ovary after granting maize pollen 2 h；6:Ovary after granting maize pollen 24 h.

圖1 小麥基因組DNA和總RNA

Fig.1 Genomic DNA and total RNA of wheat

M:Marker；1:開花前的子房； 2:自花授粉0.5 h后的子房； 3:授玉米花粉0.5 h后的子房； 4:授玉米花粉1 h后的子房； 5:授玉米花粉2 h后的子房； 6:授玉米花粉24 h后的子房。

M:Marker；1:Ovary before flowering；2:Ovary after self-pollination 0.5 h；3:Ovary after granting maize pollen 0.5 h；4:Ovary after granting maize pollen 1 h；5:Ovary after granting maize pollen 2 h；6:Ovary after granting maize pollen 24 h.

圖2 Kr1基因在小麥×玉米中的表達

Fig.2 Kr1 gene expression in wheat×maize

2.3 Kr1基因的DNA 甲基化分析

亞硫酸氫鹽轉換處理過的基因組DNA經(jīng)特異引物KR1-F2和KR1-R2擴增，PCR產(chǎn)物長212 bp(圖3)?；厥諟y序分析結果表明，與模板 Kr1基因cDNA序列(Genbank登錄號：167554889)相比，CG的胞嘧啶C不變，非CG的胞嘧啶C全部轉換為T(圖4)，說明亞硫酸氫鹽對小麥 Kr1基因的DNA序列轉換充分。從各處理的 Kr1基因甲基化狀態(tài)，以及由此統(tǒng)計分析得到各個樣品的甲基化水平和變化特點(圖5和表1)可以看出，在小麥自花授粉系統(tǒng)中，開花前和自花授粉0.5 h后的子房中 Kr1基因一直處于較高的甲基化水平狀態(tài)，CpG發(fā)生甲基化的比例分別為58%和62%。高水平的甲基化會顯著抑制 Kr1基因的表達，這也較好地解釋了 Kr1基因在小麥開花前的低量表達和自花授粉0.5 h后不表達的現(xiàn)象。

a:開花前的子房； b:自花授粉0:5 h后的子房； c:授玉米花粉0.5 h后的子房； d:授玉米花粉1 h后的子房； e:授玉米花粉2 h 后的子房； f:授玉米花粉24 h后的子房。

a:Ovary before flowering；b:Ovary after self-pollination 0.5 h；c:Ovary after granting maize pollen 0.5 h；d:Ovary after granting maize pollen 1 h；e:Ovary after granting maize pollen 2 h；f:Ovary after granting maize pollen 24 h.

圖3 Kr1基因經(jīng)亞硫酸氫鹽轉換后的基因組DNA-PCR

Fig.3 Kr1 gene after sulfite conversion genomic DNA-PCR

在小麥×玉米遠緣雜交系統(tǒng)中， Kr1基因甲基化水平在雜交前后發(fā)生了極明顯的變化。授粉前小麥子房中 Kr1基因的高水平甲基化狀態(tài)在受到玉米花粉刺激后迅速降低(圖5)，在授粉后0.5 h很短的時間內(nèi)， Kr1基因甲基化水平由58%快速降到12%，其后的1、2、24 h內(nèi)一直維持在10%到12%的低甲基化水平，說明小麥×玉米遠緣雜交引起 Kr1基因明顯去甲基化變異。

引物序列用下畫線標出，每一個CpG 位點都用加框顯示。

The primer sequence is marked with a line, and each CpG locus is displayed in a box.

圖4 小麥 Kr1基因DNA 序列(上鏈)和亞硫酸氫鹽轉換后的DNA 序列(下鏈)

Fig.4 DNA sequence of wheat Kr1 gene(up-chain) and DNA sequence after sulfite conversion(down-chain)

a:開花前的子房； b:自花授粉0.5 h后的子房； c:授玉米花粉0.5 h后的子房； d:授玉米花粉1 h后的子房； e:授玉米花粉2 h后的子房； f:授玉米花粉24 h后的子房；○和●分別代表沒有甲基化的和甲基化的CpG。

a:Ovary before flowering；b:Ovary after self-pollination 0.5 h；c:Ovary after granting maize pollen 0.5 h；d:Ovary after granting maize pollen 1 h；e:Ovary after granting maize pollen 2 h；f:Ovary after granting maize pollen 24 h；○and ● represent no methylation and methylation of CpG,respectively.

圖5 小麥 Kr1基因的甲基化狀態(tài)

Fig.5 Methylation status of Kr1 gene in wheat

表1 各處理的 Kr1基因甲基化水平

3 討 論

植物授粉過程極其復雜，有時基因型相同的雌雄配子間并不能自交結實，即自交不親和；有時完全不同種屬之間的雌雄配子卻可以突破天然生殖障礙而實現(xiàn)遠緣雜交。遠緣雜交對植物基因組進化和新物種形成具有創(chuàng)造性作用[30]。在小麥中， Kr1基因失活是實現(xiàn)遠緣雜交的關鍵。遺傳學研究認為，失活的 Kr1基因是隱性基因，敏感的 Kr1基因則表現(xiàn)為顯性，如中國春和黑麥遠緣雜交的結實率為86.39%，其基因型為純合隱性 kr1kr1；“四棱白麥”和黑麥遠緣雜交的結實率為0，其基因型為純合顯性 Kr1Kr1[31]，但迄今顯、隱性 Kr1基因的分子結構差異并不清楚。本文比較了小麥自花授粉和小麥×玉米遠緣雜交兩個系統(tǒng)中 Kr1基因的表達差異，結果顯示， Kr1基因在小麥自花授粉過程中處于不表達或低量表達狀態(tài)，而在小麥×玉米遠緣雜交過程中的表達是變化的；自花授粉過程在一定程度上抑制了柱頭 Kr1基因的表達，遠緣雜交過程有效促進了小麥柱頭 Kr1基因的表達。據(jù)此我們推測，小麥柱頭 Kr1基因應該對自身花粉不敏感，而對遠緣物種的花粉敏感，這一點與蕓薹屬異花授粉植物的自交不親和性正好相反。張愛芬等[32]對不結球白菜自交不親和基因srk片段的克隆與表達分析表明，srk基因主要在自交不親和系的柱頭中高度表達，而在自交親和系中的表達量最低。srk基因在蕓薹屬植物中的自交不親和性可能類似于 Kr1基因在小麥遠緣雜交中的雜交不親和性，我們前期克隆的 Kr1基因DNA序列與小麥srk基因(Genbank登錄號：AY963808)共同區(qū)域的同源性達87%[7]，但進一步的分析表明，該共同區(qū)域僅為115 bp，位于srk基因的第3外顯子內(nèi)，因此并不能充分證明 Kr1基因和srk基因的同源關系。而且除 Kr1基因外，在小麥5A染色體短臂上還存在另外一個抑制遠緣雜交的 Kr2基因。同時， Kr1和 Kr2均存在等位的隱性基因，而僅顯性Kr基因才具有抑制遠緣雜交的能力。因此，小麥遠緣雜交不親和Kr基因和自交不親和srk基因之間的相互關系及作用機制仍需進一步研究。

小麥遠緣雜交和異源多倍體化可誘發(fā)穩(wěn)定遺傳的基因組變異和胞嘧啶甲基化變異[25]。本實驗表明，小麥 Kr1基因在自花授粉前后一直處于高水平的甲基化狀態(tài)，但授以玉米花粉后， Kr1基因的甲基化水平迅速降低，并在相當長時間內(nèi)維持在低水平狀態(tài)。Lippman 等[33]對擬南芥DNA甲基化與基因抑制表達的研究表明，自交能導致甲基化程度的逐漸積累，而雜交能使甲基化程度得以解除或重新編排。因此， Kr1基因在自交過程中的高甲基化以及與玉米遠緣雜交過程中的迅速去甲基化應該有效調(diào)控 Kr1基因在自交和遠緣雜交系統(tǒng)中的表達，并最終引發(fā)小麥自交親和及遠緣雜交不親和。結合玉米花粉授后不同時間段小麥 Kr1基因的表達變化，推測其可能的調(diào)控機制為：在接觸外源花粉前，高水平的甲基化修飾使小麥柱頭 Kr1基因的表達處于抑制狀態(tài)，而玉米花粉的刺激使小麥柱頭的 Kr1基因迅速去甲基化，促使 Kr1基因大量表達，在很短時間內(nèi)激活胼胝質(zhì)反應，形成胼胝質(zhì)塞，阻礙玉米花粉在小麥柱頭上萌發(fā)生長和花粉管進入胚囊，進而抑制遠緣雜交。但這種甲基化對基因表達的調(diào)控可能不是唯一的，這是因為，小麥 Kr1基因表達在遠緣雜交后是動態(tài)變化的，先是迅速大量表達，一段時間后又逐漸降低；而甲基化水平僅在雜交前后出現(xiàn)劇烈變化，雜交后不同時間內(nèi)的去甲基化變異并不顯著。需要說明的是，因小麥自花授粉過程的準確時間難以確定，本次試驗的“自花授粉”是用同一基因型的小麥花粉給去雄的小麥柱頭授粉，以獲得自花授粉后不同時間段的試驗材料。這種采用人工去雄和人工授粉相結合的“自花授粉”是否會對小麥 Kr1基因的表達及甲基化產(chǎn)生影響，尚需研究。

普通小麥含有AA、BB、DD三套染色體組，雖屬嚴格自花授粉植物，但其進化過程中涉及三次遠緣雜交及染色體天然加倍，表明其基因組可能具有易于遠緣雜交的天然特性[34]。但實際上，小麥遠緣雜交很難實現(xiàn)，而且雜交親和性對外源花粉的敏感性差異極大。如 Kr1基因在小麥×黑麥中敏感，難以雜交成功，而在小麥×玉米中，卻可能獲得較高頻率的雜種胚。而且即使在小麥×玉米中，相同基因型的小麥與不同基因型的玉米雜交時，雜種胚獲得率也差異顯著。結合本次試驗結果，我們推測，小麥遠緣雜交不親和基因的表達受外界環(huán)境，尤其是外源花粉的影響巨大；其在小麥×玉米中可能表現(xiàn)出較高親和性，這也許與玉米基因組含有大量轉座子有關，即在玉米花粉與小麥柱頭融合過程中，不同基因型玉米的轉座子可能會不同程度地插入到小麥遠緣雜交不親和基因內(nèi)部，導致該基因不同程度的失活，最終引起不同雜交組合的親和性產(chǎn)生差異。

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Expression of Kr1 Gene and Its Methylation Variation in Wheat × Maize Distant Hybridization

CAI Hua,ZHAO Weiping,GE Qi,RUAN Zaihao

(School of Biological and Food Engineering, Chuzhou University, Chuzhou，Anhui 239000, China)

Kr1 gene is the major gene regulating incompatibility in wheat distant hybridization. To understand its expression and regulation mechanism, the difference of Kr1 expression in the two systems of wheat self-pollination and wheat × maize distant hybridization were compared systematically in this work, and the variations of DNA methylation of Kr1 gene during the self-pollination and distant hybridization processes were analyzed. The results showed that the expression level of Kr1 gene was always low or even no expression in the process of wheat self-pollination. However, its expression showed a dynamic change in wheat × maize distant hybridization, with low expression before pollination, a rapid great increase of expression after pollination, and low expression after 24 h. The peak expression period was present at about 0.5-2 h after pollinated with the foreign pollen. DNA methylation analysis shows that Kr1 gene stays a high level status before and after the self-pollination, with the proportion of 58% and 62%, respectively. However, after pollinated with maize pollen, Kr1 gene is rapidly de-methylated, dropping to a level of 12% in 0.5 h, and maintains at the low level of 10% to 12% methylation in the subsequent 1, 2, and 24 h. These findings indicate that DNA methylation modification is participated in the expression and regulation of Kr1 gene in wheat × maize distant hybridization.

Wheat； Kr1 gene;Distant hybridization;DNA methylation

時間：2016-07-07

2016-01-06

2016-01-25

安徽省自然科學基金項目(1308085MC34)；國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201403039)；國家重點實驗室開放基金項目(ZW2010002)。

E-mail：chczh@163.com

S512.1；S330

A

1009-1041(2016)07-0825-08

網(wǎng)絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160707.1529.002.html