甘蔗是一种糖料作物,其生长发育面临着许多生物和非生物胁迫的挑战,尤其是干旱和低温。DNA甲基化是一种高度保守的表观遗传修饰,在基因组印记、转座子沉默和调控基因表达等方面发挥着至关重要的作用。DNA甲基转移酶主要在DNA甲基化过程中发挥催化和调控作用。近年来的研究显示DNA甲基化不仅参与植物生发育,还在植物响应非生物胁迫过程中起到重要的作用。目前DNA甲基转移酶基因家族得到了广泛的研究,然而由于甘蔗基因组的复杂性,DNA甲基转移酶基因家族的相关研究还未见报道。因此,在本研究中我们利用生物信息学和多组学方法开展甘蔗DNA甲基转移酶基因家族成员的鉴定、识别和表达分析,并重点关注在干旱和低温胁迫下的DNA甲基转移酶家族成员的表达差异。本研究获得以下主要结果:1.利用序列相似性和保守功能域方法鉴定了28个甘蔗DNA甲基转移酶候选基因,并进行亚家族分类、结构域鉴定、染色体定位和基因复制等一系列生物信息学分析;2.根据甘蔗割手密与15个代表性植物的DNA甲基转移酶基因家族成员分析表明,DNA甲基转移酶基因广泛存在于藻类以及高等植物中,意味着DNA甲基转移酶基因可能在植物的演化过程中发挥了着重要作用。同时基因组加倍事件和DRM亚家族基因显著扩增在割手密DNA甲基转移酶基因家族扩增中发挥着关键作用;3.结合根、茎皮、茎心、叶片四个组织的转录组数据发现3个SsDNA甲基转移酶基因（SsMET1b-1A、SsCMT3a-1P、SsCMT3a-2B）在根组织中特异性高表达,而在其他组织中低表达,这表明这三个甘蔗DNA甲基转移酶基因可能在根的生长发育中起重要的调控作用。而割手密DNA甲基转移酶基因在干旱和低温胁迫条件下的表达呈现动态变化;综上,我们利用甘蔗基因组序列,并结合分子进化、转录组学以及共表达网络分析等手段,开展甘蔗DNA甲基转移酶基因的识别、鉴定和转录调控等一系列分析,为甘蔗的表观遗传修饰提供了重要的参考资源,尤其是胁迫响应的候选基因挖掘,为甘蔗的高抗育种提供理论基础。