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木薯作为一种重要的能源作物,同时也是世界上约7亿人口的粮食来源,它具有突出的耐旱性,能够忍耐极端干旱,度过严苛的旱季生存下来,在雨季到来后迅速生长发育。但是严重的干旱也会影响木薯的正常生长,降低其产量。木薯抗旱的分子机制之前已有部分研究报道,但是木薯干旱适应是否与DNA甲基化有关系尚未有报道。本研究利用一种全基因组甲基化检测技术--AFSM （Amplified fragment single nucleotide morphisim and methylation）,用来检测基因组上的DNA甲基化水平变化情况。本试验选取了两个个体特征差异较大且面对干旱有不同响应机制的木薯品种SC124和Arg7,比较了在干旱处理3d、12d、18d后不同组织部位DNA甲基化的变化情况,取得如下研究成果:1、成功建立了高质量的木薯基因组DNA的AFSM文库。利用EcoR Ⅰ-Hpa Ⅱ和EcoRⅠ-MspⅠ两个双酶切体系来降低整个基因组DNA复杂度。通过接头连接,PCR扩增,得到了可供测序的文库。通过单克隆检测,菌液PCR,之后的菌液测序,验证了 PCR扩增文库中,包含有EcoR Ⅰ、Hpa Ⅱ、MspⅠ三种接头,保证了试验需求的36个样品能够被区分,且后续测序数据的准确可靠,符合了 AFSM建库的要求。2、通过Illumina HiSeq 2500进行PE-150 （双末端测序）高通量测序,得到了 30G的原始数据,利用基于perl的程序将数据过滤,再依照标签序列（barcode）对数据进行分类;将得到的序列比对到木薯AM560参考基因组上,然后通过AFSM专用的甲基化位点挖掘软件AFSMmethxiaV1.0.pl对数据中的甲基化位点信息进行提取,最终在基因组中获得共18296个甲基化的位点。统计36个样品的甲基化位点数,将干旱胁迫组与对照组的甲基化数据进行比较发现,木薯植株在受到干旱胁迫时,总的甲基化水平有增加的趋势。但是不同品种变化趋势具有一定差异,表现为随着干旱胁迫时间的增长,SC124茎秆中甲基化水平先降低再升高,Arg7的甲基化水平先升高再降低。证明木薯适应干旱存在DNA甲基化水平的变异。根据AFSM测序数据分析表明,木薯品种SC124基因组中叶片的甲基化比例为8.2%～13%,根的甲基化比例为4.4%～27.8%。干旱胁迫使植株甲基化总体水平产生变化,并且具有组织和时空特异性。3、利用BiNGO软件对干旱处理前后基因组上DNA甲基化差异位点基因进行GO富集,发现发生甲基化变化的位点所对应的基因大多归属于以下生物学分类,蛋白质氨基酸的糖基化、转录因子组成、信号转导、物质运输、外界信号的应答反应,这些基因所涉及的功能均与植物的抗旱调控过程密切相关。表明了木薯DNA甲基化在调控抵御干旱胁迫过程中具有重要的作用。4、利用在同一干旱处理过程中获取的RNA-seq数据,解析了干旱下发生甲基化位点变化的基因信息。找出了一些干旱胁迫下表达量上调和下调的基因,建立了植物抗逆基因与DNA甲基化之间联系。初步揭示了 DNA甲基化在木薯抗旱分子调控中的作用。