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萱草(Hemerocallis fulva (L.)L.)属百合目，百合科多年生草本植物，萱草花外观呈橙黄色，漏斗形，相较于其他植物，花型较大，花被6裂，在实验过程中易于观察研究，是近年来世界各地广泛研究开发的一种理想型观赏花卉。全世界萱草属约有14种，有11种为中国原产(东北地区主要有5种)，而目前开发利用萱草花观赏价值最好的国家为美国，我国作为萱草属植物种类最全、分布范围最广的国家，反而长期以来对萱草的研究和改良不多，对于萱草发育的调控机制以及繁殖育种关注较少，发展潜力和经济价值尚未得到有效开发。因此，本文以哈尔滨师范大学生命科学与技术学院试验站内培育的萱草花为主要研究材料，通过转录组测序，对萱草花发育过程的基因表达谱进行功能注释分析及差异基因表达分析，发掘与萱草花生长发育相关的功能基因以及它们的调控模式。同时，整合模式植物的基因调控网络信息，利用转录组数据，通过基因表达量的相似性来构建基因共表达网络，进而采用WGCNA(加权基因共表达网络分析)技术，解析萱草花生长发育过程中的分子调控机制。主要研究结果如下：
1.萱草花生长发育过程的转录组研究
将萱草花发育分为6个阶段，通过对每个阶段的样本进行转录组测序，获得了56598个独特的转录本，其中35424个(约62.6%)编码已知功能的蛋白质。这些基因的表达谱表明，7395个基因在花发育过程中有差异表达。对这些差异表达基因的进一步功能富集分析表明，这些差异表达基因在翻译、氧化还原、细胞壁代谢、生长素响应过程中都有富集，这表明这些过程在萱草花发育过程中起着重要作用。
2.萱草花发育过程的分子调控机制研究
通过生物信息学方法，挖掘模式植物基因调控网络数，构建萱草花基因调控网络，整合本研究发掘的相关基因，建立萱草花生长发育基因调控网络，系统地解析萱草花发育过程的分子调控机制，找出参与细胞壁代谢和生长素响应的核心基因，分别是HcUniG55307、HcUniG26523、HcUniG34145、HcUniG04140、HcUniG32178和HcUniG33266、HcUniG55202、HcUniG42836、HcUniG41237，这些基因的发现，为萱草花调节花期、培育新品种提供基因资源和科学依据。
3.萱草PG基因家族识别及其在花发育过程的表达分析
对萱草的转录组进行分析，发掘并筛选了26个PG转录因子，其成员分布在6个亚家族中；挖掘萱草花与模式植物拟南芥的基因互作关系，构建萱草的基因调控网络，系统的解析萱草花发育的分子调控网络，发掘参与调控萱草开花和花谢过程的5个PG基因，为萱草花基因资源的利用奠定了理论基础。
1.萱草花生长发育过程的转录组研究
将萱草花发育分为6个阶段，通过对每个阶段的样本进行转录组测序，获得了56598个独特的转录本，其中35424个(约62.6%)编码已知功能的蛋白质。这些基因的表达谱表明，7395个基因在花发育过程中有差异表达。对这些差异表达基因的进一步功能富集分析表明，这些差异表达基因在翻译、氧化还原、细胞壁代谢、生长素响应过程中都有富集，这表明这些过程在萱草花发育过程中起着重要作用。
2.萱草花发育过程的分子调控机制研究
通过生物信息学方法，挖掘模式植物基因调控网络数，构建萱草花基因调控网络，整合本研究发掘的相关基因，建立萱草花生长发育基因调控网络，系统地解析萱草花发育过程的分子调控机制，找出参与细胞壁代谢和生长素响应的核心基因，分别是HcUniG55307、HcUniG26523、HcUniG34145、HcUniG04140、HcUniG32178和HcUniG33266、HcUniG55202、HcUniG42836、HcUniG41237，这些基因的发现，为萱草花调节花期、培育新品种提供基因资源和科学依据。
3.萱草PG基因家族识别及其在花发育过程的表达分析
对萱草的转录组进行分析，发掘并筛选了26个PG转录因子，其成员分布在6个亚家族中；挖掘萱草花与模式植物拟南芥的基因互作关系，构建萱草的基因调控网络，系统的解析萱草花发育的分子调控网络，发掘参与调控萱草开花和花谢过程的5个PG基因，为萱草花基因资源的利用奠定了理论基础。