DNA甲基化是真核细胞基因组重要的一种表观遗传修饰，是表观遗传学研究的重点。DNA甲基化影响基因表达，在植物逆境胁迫适应中起着重要作用。已有研究表明环境胁迫能引起植物基因组DNA甲基化水平和模式的改变。　　多年生黑麦草（Lolium perenne）是禾本科黑麦草属植物，是优良的牧草和草坪草，广泛种植于世界各地的温带地区。高羊茅（Festuca arundinacea）是禾本科羊茅属植物，具有良好的耐寒性和耐热性，大量用作运动场草坪和防护草坪，也可用做牧草。高羊茅和黑麦草均为优质牧草和草坪草，二者是近缘属植物，形态特征相似，但高羊茅的耐干旱和耐热能力通常高于多年生黑麦草。干旱是限制黑麦草和高羊茅分布和产量的主要因素之一。植物通过调控基因表达，调节不同水平的生理反应，以适应干旱胁迫。DNA甲基化在调节基因表达中起着重要作用。研究干旱胁迫下的DNA甲基化变化，对探知这两种重要牧草对干旱适应性的分子机理，具有重要意义。目前，多年生黑麦草和高羊茅在包括干旱在内的非生物胁迫下的DNA甲基化变化还未见报道。　　本研究利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)方法，分别比较了多年生黑麦草（雅晴）和高羊茅（凌志）在干旱胁迫15d后基因组胞嘧啶甲基化的变化。主要结果如下:　　一、干旱胁迫下多年生黑麦草甲基化变化　　1.总甲基化水平、甲基化/去甲基化位点的变化多年生黑麦草在干旱胁迫下，植株生长缓慢，株高约为对照组的1/2，叶片窄小、色深。MSAP分析甲基化水平，在对照组和干旱处理组中，12对选择性扩增引物均扩增出652个CCGG位点，甲基化率分别为57.67％和47.39％，表明在干旱胁迫下，甲基化率下降了10.28％。分析显示，在干旱胁迫下，652个扩增位点有398个发生了甲基化或去甲基化变化，占61.04％。表明干旱胁迫对多年生黑麦草基因组甲基化状态的影响非常大。　　2.差异片段序列分析和相对表达水平分析差异条带进行归类分析，包含三种模式（15种类型），分别从每一种类型中随机挑选一个条带克隆并测序，获得15条不同的发生甲基化/去甲基化的序列。序列同源分析显示，大多数序列是参与胁迫应答的基因片段。获得3个超过200bp的条带，均为去甲基化条带，同源分析推测，分别为逆转录转座子、过氧化物酶类似蛋白和呼吸氧化酶。荧光定量分析它们的表达情况，显示去甲基化的基因表达均上调。其中逆转录转座子甲基化变化类型是从超甲基化变为无甲基化状态，表达量显著上调;尽管其他两个基因甲基化程度降低，但他们仍然保持甲基化状态，表达量仅略微上调，表明甲基化程度与基因表达呈负相关。　　上述结果表明干旱胁迫显著影响多年生黑麦草基因组甲基化的变化，DNA甲基化状态的改变对基因表达具有显著影响。干旱诱导的基因组范围内的表观遗传变化，可能参与多年生黑麦草对干旱，也可能是其他环境胁迫的适应性调节。　　二、干旱胁迫下高羊茅甲基化变化　　1.总甲基化水平及甲基化/去甲基化位点的变化高羊茅在干旱胁迫下，与多年生黑麦草相似，植株生长受到限制，叶片变窄，颜色深绿，株高约为对照组的一半。用MSAP方法分析基因组胞嘧啶甲基化水平变化，10对选择性扩增引物共扩增出475个CCGG位点，对照组和干旱处理组，总甲基化水平分别是43.16％和42.11％，显示干旱胁迫诱导高羊茅的甲基化率下降了1.05％。　　甲基化位点变化分析显示，475个扩增位点中，其中131个位点发生了甲基化或去甲基化变化，占27.58％。表明干旱胁迫对高羊茅基因组甲基化变化的影响亦很大。　　2.差异片段序列分析对差异条带进行归类分析，包含14种类型。克隆、测序，获得13条不同变化类型的序列。序列同源分析显示，大多数序列是参与胁迫应答的基因片段。其中2个片段，Fa6和Fa7，分别与小麦和大麦的一个逆转录转座子具有较高的同源性，在干旱胁迫下它们的甲基化程度增加，表明干旱诱导二者进一步甲基化。甲基化的转座子在维持基因组稳定性具有重要作用。　　综上，干旱胁迫对高羊茅基因组甲基化变化的影响亦很大，暗示干旱对高羊茅基因表达的亦具有较大影响。干旱胁迫诱导的甲基化的变化，可能参与高羊茅对环境的适应性调节。　　三、多年生黑麦草和高羊茅比较无论在对照组和干旱处理组中，总甲基化率在多年生黑麦草中均明显高于高羊茅，并且干旱胁迫诱导的总甲基化率的变化在多年生黑麦草中更显著，降低了10.28％，而在高羊茅中甲基化率仅降低1.05％。位点发生甲基化/去甲基化变化，在多年生黑麦草中高达61.04％，在高羊茅中亦达到27.58％。显示干旱对二者DNA甲基化均有较大影响，尤其对多年生黑麦草的影响更大。表明高羊茅对干旱胁迫的适应性更强，与它的表型一致。　　干旱诱导下的甲基化差异条带分析显示，无论是在多年生黑麦草还是高羊茅中，大多数序列是参与胁迫应答的基因片段。　　综上，干旱抑制了多年生黑麦草和高羊茅植株生长，引起基因组DNA甲基化状态发生变化，许多位点发生甲基化/去甲基化的改变，总的甲基化水平下降。去甲基化上调相关基因的表达，并推测甲基化下调基因的表达。并且发现转座子在多年生黑麦草和高羊茅干旱胁迫适应中，发挥重要作用。DNA甲基化/去甲基化的变化，从表观遗传上调节植株以适应环境胁迫。本研究为多年生黑麦草和高羊茅的抗逆研究提供了理论依据。