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6-甲基腺嘌呤[N6-methyl-adenosine(m6A)]是指发生于腺嘌呤(Adenine)的第6位氮原子(N)上的甲基化修饰,是近年来备受关注的RNA表观遗传调控方向的研究热点。m6A甲基化在人类RNA病毒(如HIV)和植物病毒(AMV和CMV)复制中也具有一定的调控作用。但关于植物病毒是否影响植物体内的m6A甲基化变化的报道很少。本论文研究了本氏烟(Nicotianabenthamiana)受到烟草脉斑驳病毒(TVMV)、马铃薯X病毒(PVX)侵染后对寄主RNA m6A甲基化的影响。研究结果如下:(1)通过比色法测定m6A甲基化水平,发现在病毒侵染本氏烟后,m6A甲基化水平与健康植株相比显著降低(P<0.5),所检测到的m6A分别为0.0565%(健康植株),0.0295%(TVMV)和 0.0205%(PVX)。(2)对侵染TVMV和PVX的样品中m6A甲基化峰进行了 MeRIP-Seq测序分析。结果也证实了病毒侵染后植株中m6A甲基化水平明显降低,健康植株中有33655个m6A甲基化峰,侵染TVMV的样品中有32556个m6A甲基化峰,侵染PVX的样品中有18882个m6A甲基化峰。与对照相比较,TVMV侵染对内源基因m6A甲基化修饰没有影响(P value=0.821)。PVX侵染对内源基因m6A甲基化修饰的影响比较大(P value=0.045)。对这些内源基因中m6A甲基化峰的分布模式表明,m6A甲基化主要位于3’UTR,TVMV在3’UTR区域的甲基化数目占73.74%,PVX占87.11%。大多数m6A修饰的基因中包含一个或两个m6A甲基化峰,少数基因包含3个及以上的m6A甲基化峰。(3)为了进一步分析内源基因的m6A甲基化修饰是否与其表达水平相关,通过转录组测序技术检测了侵染TVMV和PVX等植株与健康植株的基因表达。结果表明,病毒侵染可显著影响寄主基因表达水平。与健康植物的对照相比,在被TVMV和PVX侵染的样品中4593个基因和3178个基因的差异表达;其中在侵染TVMV的样品有3564个基因上调表达和1029个基因下调表达;在侵染PVX的植物中鉴定出1442个基因上调表达和1736个基因下调表达。m6A甲基化峰富集与所修饰的基因表达之间没有显著相关性(TVMV,Pearsonr=-0.142;PVX,Pearsonr=-0.028),即 m6A 甲基化修饰对基因表达没有明显影响。(4)研究发现侵染TVMV和PVX的本氏烟中大多数m6A相关蛋白(ALKB,METTL和YTH结构域的同源物)为上调表达。含有YTH结构域的蛋白2-1和拟南芥YTH家族蛋白(gb|AEE83078.11)为下调表达。这说明病毒的侵染引发本氏烟m6A甲基化相关蛋白的差异表达。(5)通过研究病毒基因组RNA中的m6A甲基化修饰,表明TVMV基因组RNA中的6个m6A甲基化修饰峰,PVX基因组RNA中有4个m6A甲基化修饰峰。这些m6A甲基化修饰均位于病毒蛋白编码区域。通过SRAMP软件预测病毒基因组中的m6A甲基化修饰位点,MeRIP-Seq测序技术检测的m6A峰基本与SRAMP软件预测的m6A甲基化位点重合。这说明病毒的侵染除了影响寄主内源的m6A甲基化外,病毒本身的基因组RNA也是m6A甲基化的靶标。