N~6-甲基腺苷（m~6A）修饰是真核生物m RNA上最常见、含量最丰富的化学修饰。m~6A-seq测序技术在动物、酵母、细菌等领域的成功应用揭示了m~6A修饰在调控RNA剪接、出核、翻译和降解中的重要作用。然而,植物内广泛存在的基因重复事件如何影响m~6A进化尚不清楚,相应的生物信息学分析平台仍然缺乏。本论文构建两种玉米自交系和包括玉米在内的13种植物的m~6A修饰图谱,分析植物中m RNA m~6A修饰的特征。通过结合植物中普遍存在的全基因组加倍事件和局部重复事件研究m~6A修饰的进化规律。最后,通过整合分析中的流程,开发支持无参物种的m~6A-seq分析工具,为m~6A修饰研究提供功能更加完善的分析平台。主要研究结果如下:1、基于m~6A-seq对正常和干旱胁迫下玉米敏感型自交系B73和干旱耐受型自交系Han21进行m~6A图谱构建,共检测到11968个m~6A peak,对应11219个m~6A修饰基因。对peak分布进行分析发现m~6A修饰主要富集在3’UTR（占比74.6%）和终止密码子附近（占比20.8%）,并且植物特异的基序URUAY（其中R代表A/G,Y代表C/U）在peak中富集。m~6A修饰基因在染色体上不均匀分布,其发生与基因长度和外显子数呈显著正相关,与GC含量和临近基因距离呈显著负相关。受全基因组加倍事件和重新二倍化影响,玉米两个亚基因组（Maize1和Maize2）之间旁系同源基因存在分化的偏好性,发现Maize1中m~6A基因的单拷贝基因比例显著高于Maize2,两个亚基因组之间m~6A基因在外显子数和基因长度上有差异,m~6A基因的单拷贝基因比例显著低于非m~6A基因,这些说明亚基因组的分化影响m~6A修饰的发生。通过对有无m~6A修饰的基因和是否发生串联重复m~6A基因与临近转座子的距离分别比较,发现部分m~6A修饰和转座子存在共同进化。干旱胁迫下玉米出现大量的低甲基化基因并且Han21具有更多的低甲基化基因,这和两个自交系中去甲基化酶ALKBH10的差异表达程度相关。2、以小立碗藓、大豆、棉花、玉米和小麦等13种进化时间尺度跨越5亿年的植物或作物为对象,构建更加全面的RNA m~6A修饰图谱,挖掘植物m~6A修饰在进化中保守和分化的特征。m~6A修饰在基因上的发生位置和peak富集的基序在13个物种中具有保守性。m~6A修饰高度保守的基因参与蛋白质转运和RNA加工等基础功能。伴随着植物进化过程,m~6A修饰偏好性地保留在进化起源古老的直系同源基因中。相对于新产生的基因,早期进化起源的直系同源基因对之间的m~6A分化更低。全基因组加倍后的序列变异和局部基因组重复事件导致的基因家族扩张是引起同源基因间m~6A修饰分化的重要因素。同源基因间m~6A修饰的分化影响重复基因的转录水平和翻译效率的变化。3、现有的表观转录组数据分析软件缺乏对进化分析和无参考基因组物种的支持。基于课题组前期开发的交互式分析平台deep EA,进一步添加新的模块和功能用于支持m~6A-seq数据质量的快速评估、有参物种的流程化分析和无参物种的转录本组装、基于positive-unlabeled learning的转录本质控、peak鉴定、基于弱监督学习的高质量peak筛选,同时将进化研究中使用的工具进行整合以支持m~6A基因的下游分析,从而提供一个更加完善的m~6A修饰生物信息学分析平台。综上所述,本论文完成从单个物种到多个物种的m~6A修饰图谱构建并用于其特征分析。对于全基因组加倍事件和局部重复背景下植物m~6A修饰进行分析,证实了其受不同重复事件的不同影响、不同进化起源基因之间存在差异和在干旱胁迫下的作用。这些结果为研究RNA修饰调控基因表达提供了新的研究视角,也为进一步研究RNA修饰调控基因功能的进化机制提供了丰富的数据资源。通过对分析平台的升级,更好地支持m~6A-seq数据图谱构建和进化研究,为更多物种进行RNA修饰研究提供便利。