激光是一种与自然光不同的辐射光。通过特定的激光照射农作物,能使其产生新的遗传变异,对其中优良变异后代进行定向选择和培育,即可育成符合育种目标的新品种。内源DNA的甲基化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甲基化的变异模式有助于我们全面的理解DNA甲基化的表观调控生物学功能。本文运用分子生物学方法对激光辐射诱变手段的分子遗传学变异和表观遗传学变异进行了研究。本文研究发现,激光辐射处理水稻基因型JL01-124出现多芒、长粒、散穗、早熟等表型变异的个体,使用AFLP和MSAP分子标记技术对随机选取的表型变异个体进行基因组范围分析,结果显示了在多个基因组位点发生了遗传变异和胞嘧啶甲基化变异。根据以上几方面的研究结果,认为激光辐射处理在分子水平上,除诱导经典的DNA序列变异外,还诱导水稻基因组甲基化变异。因此,本文研究结果为作物激光辐射诱变育种提供了新的理论依据。