本發(fā)明涉及5-醛基胞嘧啶特異性化學標記方法及在測序、檢測、成像及診療等方面的相關應用。該方法是利用含有側鏈活性基團的活潑亞甲基化合物中的活潑亞甲基與5-醛基胞嘧啶或其1號位取代的衍生物中的醛基發(fā)生縮合反應，同時使其側鏈活性基團與胞嘧啶4號位氨基發(fā)生分子內反應實現(xiàn)關環(huán)。利用本發(fā)明的5-醛基胞嘧啶特異性化學標記方法及相關化合物，可實現(xiàn)檢測核酸分子中5-醛基胞嘧啶的含量，特異性富集含5-醛基胞嘧啶的核酸樣品，分析核酸分子中5-醛基胞嘧啶的序列分布信息和/或單堿基分辨率序列信息等。本發(fā)明為表觀遺傳學及核酸化學生物學研究領域提供了多個有效的研究方法。