DNA胞嘧啶甲基化是一种重要的表观遗传修饰,它广泛存在于动植物中,并在维持基因组稳定性、调节基因表达等方面起重要作用。研究植物个体在各种环境条件下DNA甲基化水平的变化以及甲基化模式在世代之间的传递对于阐明DNA甲基化在应答反应、植物发育和基因组进化中的表观遗传调控作用具有十分重要的意义。本文以2个高粱(Sorghum bicolor L.)自交系亲本为材料,以0.4mM的SNP模拟一氧化氮处理,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)方法,对NO处理后高粱叶片DNA的甲基化水平、变异模式及传递情况进行了研究,并进一步研究了NO处理下高粱生物性状的改变,获得下述主要结果：1.NO处理后高粱叶片TO代基因组DNA甲基化整体水平略有降低,变化不大,但其甲基化的模式发生了变异。DNA甲基化模式的变异主要是发生在CG位点的变化,且以去甲基化为主。A基因型的变异位点要比D基因型多。2.TO代发生甲基化变异的位点会以一定比率(7.1%—77.8%)遗传给其S1代,同时也伴随着恢复和新的变异的产生,这些新的变异位点多以进一步去甲基化为主,并在不同的单株可随机发生。3.对发生甲基化变异的谱带测序后进行同源性分析和功能比对的结果表明,DNA甲基化变异可发生在基因和转座子序列中4.NO处理所导致TO代株高性状变异可遗传到S1代。5.当代经历NO处理植株的自交S2代对盐胁迫表现出一定抗性,但对低氮胁迫和干旱胁迫抗性表现不明显。基于以上研究结果,我们认为NO处理诱导的表观遗传变异研究可为分子育种和提高作物抗性提供分子理论依据和途径。环境变化是导致表观遗传变化的重要原因。DNA的甲基化修饰是真核生物的表观遗传调控的重要组成部分。研究特定条件下DNA甲基化的模式变异有助于我们全面的理解DNA甲基化的表观调控生物学功能。变异的甲基化在植物后代中的遗传稳定性也是一个值得研究的问题。盐、碱胁迫是常见的环境胁迫,植物的耐盐性是多基因控制的数量性状。本文研究发现,盐或碱处理都可以导致水稻DNA甲基化状态发生改变,用ISSR和Southern blot检测当代都检测到DNA甲基化状态的改变,并且这种DNA甲基化状态可以通过减数分裂进行传递,用Southern blot检测下一代证明这种变异能够遗传,但还不清楚能遗传几代。其遗传模式研究中发现有的当代发生了变异,下一代中有的单株保留了这种变异,有的单株恢复了(与对照相同),还有些单株产生了新的类型。即使当代没有发生变异,下一代中也出现了甲基化变异。盐和碱分别处理后,发生的甲基化的变化不完全一致,暗示了水稻应对盐和碱胁迫的机制可能有所不同。盐处理材料的后代对盐胁迫有一定的抗性。