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DNA胞嘧啶(C)的甲基化(5mC)在植物的发育过程中起着重要的调节作用，多种环境因子如逆境胁迫和植物的内/外源性因子会触发DNA甲基化的动态变化。非生物胁迫会引起植物DNA甲基化水平的降低或升高，从而改变相关基因的表达变化。研究发现，植物遭受非生物胁迫时，会大量积累γ-氨基丁酸(GABA)。GABA是否影响DNA的甲基化水平尚未可知。 为探讨γ-氨基丁酸(GABA)对DNA胞嘧啶(C)的甲基化(5mC)可能的调节机制，我们以拟南芥的根和根愈伤为研究材料，分析了干细胞分化和去分化过程中5mC的含量及其对GABA信号的响应；同时也比较了极性生长的拟南芥根和烟草花粉管中5mC的含量的变化及其对GABA信号的响应。此外，我们也分析了GABA对拟南芥根发育的关键调节基因PLETHORA1(PLT1)和WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX5(WOX5)表达的影响。实验结果如下： 1、GABA(1.0 mmol/L)处理显著降低了拟南芥根中DNA5mC的含量，同时增加了5-羟基胞嘧啶(5hmC)的含量；而在根形成的愈伤组织中，GABA却增加了5mC的含量，降低了5mC去甲基的氧化过程(经由5hmC)； 2、GABA(1.0 mmol/L)处理增加了愈伤组织来源的静止中心(Quiescent center,QC)细胞和周围干细胞(Surrounding stem cells,SSCs)中的甲基化水平； 3、培养基中添加GABA(1.0 mmol/L)，不同程度地降低了根和愈伤组织中QC细胞基因组 DNA的5hmC水平，但却增加了根愈伤组织和SSCs愈伤组织中的5hmC水平； 4、拟南芥根在生长过程中，添加GABA(1.0 mmol/L)后，5hmC占基因组DNA甲基化5mC的百分含量增加，且达到显著差异水平(P<0.05)；而根的愈伤组织在添加GABA(1.0 mmol/L)后，降低了根愈伤组织中的5hmC的含量，且达到显著差异水平(P<0.05)；在QC细胞中，GABA的处理使得5hmC的含量下降，达到极显著差异水平(P<0.01)；而SSCs愈伤组织中，GABA的处理使得5hmC的含量下降，达到显著差异水平(P<0.05)； 5、GABA(1.0 mmol/L)能显著促进烟草花粉管和拟南芥根的极性生长(P＜0.05)； 6、GABA(1.0 mmol/L)的处理显著降低了烟草花粉管和拟南芥根基因组中5mC的含量，增加了5hmC的百分含量； 7、GABA(1.0 mmol/L)处理第7 d，拟南芥根中PLT1和WOX5基因都上调表达，且达到了显著差异水平(P<0.05)。这说明GABA可做为一种信号分子参与了PLT1和WOX5对根发育的调控。 5hmC是5mC去甲基化途径中的一个重要的中间产物。我们的结果首次证实了GABA可以作为一种重要的外源性信号调节DNA甲基化的动态变化。这一动态变化在根和其愈伤组织的生长中具有不同的调节模式，这种调节模式可能与GABA对细胞的分裂和分化以及干细胞命运的维持有关，同时也与GABA对花粉管和根的促进生长调节有关。