DNA胞嘧啶甲基化作为一种重要的表观遗传修饰，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着重要作用。研究DNA甲基化在个体发育过程中的动态变化以及甲基化模式在世代之间的传递遗传学对于阐明DNA甲基化在植物发育过程中和基因组进化过程中的表观遗传调控作用具有重要意义。本文以4个高粱（Sorghum bicolor L.）自交系间杂交种及其亲本自交系为材料，利用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）方法，对DNA甲基化在发育过程中的稳定性、以及在两个器官——叶片和胚乳中甲基化水平和模式的遗传和变异进行了研究。获得下述主要结果：1．在所有高粱材料（杂交种和自交系）中，胚乳的CCGG位点外侧胞嘧啶全甲基化或内外侧胞嘧啶全甲基化水平显著低于叶片，发生胚乳特异去甲基化（endosperm-specific hypomethylation）导致其总甲基化水平比叶片降低6.89％-19.69％（平均11.47％），说明在高粱种子发育过程中存在表观遗传重塑现象。2．在胚乳或叶片中，亲本自交系的大部分胞嘧啶甲基化位点稳定遗传给其F1杂交种，然而，3.16％-8.09％的位点表现出了变异，即未从亲本遗传给杂交种，导致杂交种的甲基化水平低于其亲本（尤其在叶片中差异显著）。各种遗传位点和变异位点均可分为不同类型，而且其遗传频率和变异频率在不同杂交组合间和在两个器官之间存在差异。3．通过实验证明，DNA甲基化水平和模式的变异既可能随机（stochastic）发生，也有可能由于杂交产生的“胁迫”而定向（non-random）发生。4．对发生胚乳特异去甲基化或甲基化变异的谱带进行测序和同源性分析的结果表明，DNA甲基化变异发生在已知功能基因、转座子或反转座子以及一些未知功能序列中。5．通过Southern杂交方法进一步验证了高粱胚乳的特异去甲基化以及杂交种和自交系亲本间的DNA甲基化模式的遗传和变异。6．对表现胚乳特异去甲基化的6个基因进行RT-PCR分析，结果显示这些基因在胚乳中的表达都强于在叶片中的表达，说明DNA甲基化可能对高粱某些基因的组织特异表达或增强表达起调节作用。通过5-氮胞苷处理对基因表达影响的实验证实了这种可能性。上述研究结果说明，高粱胚乳的发育伴有DNA特异去甲基化的发生，而且至少对于一部分基因，这种胚乳特异去甲基化与其表达上调或激活有关；杂交种与其亲本自交系比较，2种器官（叶片和胚乳）的DNA甲基化水平和模式在基本表现为加性遗传的同时，会发生一定频率的变异。由此推测，高粱甲基化水平和模式在发育过程中的动态变化可能对调控基因的时空表达发挥一定作用，而杂交种与自交系亲本之间的差异则可能在一定程度上与基因非加性表达有关，进而有可能与杂种优势有关。