甘蔗（Saccharum officinarum）是世界上最重要的糖料、生物燃料作物之一,是研究C4光合作用途径和同源多倍体遗传的模式植物。DNase-seq是一项基于基因调控区及非调控区染色质对DNase Ⅰ敏感性存在差异而开发的技术,其提供了一种探究基因表达调控机制的新方法,并且长期以来被认为是全面鉴定转录调控DNA元件的金标准。目前,甘蔗热带种LA purple已完成全基因组测序,但对其功能基因组仍然知之甚少,因此开展对LA purple DNase Ⅰ超敏感位点的鉴定和分析对进一步理解其基因的表达及转录情况具有重要意义。本研究采用DNase-seq技术对LA purple茎、叶在全基因组范围内开展了DHSs的鉴定和分析工作,并将识别出的DHSs与转录组数据进行关联分析,比对热带种SPS家族基因来筛选LA purple相关SPS基因并验证对应DHSs的功能,进而深入挖掘LA purple中参与调控蔗糖合成代谢的顺式调控元件。研究结果如下:（1）通过对LA purple茎、叶全基因组水平的DHSs进行统计,在LA purple叶组织中鉴定出122277个DHSs,茎组织中鉴定出125057个DHSs。对组织特异性DHSs进行鉴定,得到LA purple茎特异性DHSs 78463个,叶特异性DHSs 75683个,茎、叶共有的DHSs 46594个。对组织特异性DHSs进行基因组分布情况的统计,发现茎、叶DHSs分布情况相似且位于基因间区的DHSs比例最大,位于外显子的DHSs比例最小。（2）将转录组数据与DHSs联合,分别从基因表达水平与DHSs数量,特异表达基因与组织特异性DHSs的累积趋势及基因表达水平与调控复杂度的相关性三方面分析DHSs与基因表达的关系。结果表明相当一部分特异表达基因具有潜在的远端调节因子;基因表达水平越高,与基因相关联的DHSs越多,基因调控复杂度也越高。基因表达水平与DHSs存在正相关的关系。（3）对比已有文献鉴定出的热带种蔗糖磷酸合成酶SPS基因,挑选六个对应的LA purple的SPS基因,并对与基因相关的DHSs进行原生质体瞬时转化,结果表明,LA purple的SPS基因,其相关的DHSs均可在LA purple原生质体转化中驱动报告基因表达,证实DHSs具备启动子及增强子功能。（4）鉴定与LA purple的SPS基因相关的顺式调控元件,在该过程中共鉴定出五个与基因关联最密切的转录因子,分别是AT2G40340,AT5G43410,AT4G23750,AT2G44840和AT1G06160。这些转录因子同属于ERF基因家族,通过响应乙烯、细胞分裂素和生长素的调节从而直接或间接参与植物发育的多个进程。因此LA purple的SPS基因及其相关的转录因子可能通过调节植物激素水平来参与蔗糖的合成及代谢。综上,本研究对LA purple茎、叶在全基因组范围内开展了DNase Ⅰ超敏感位点的鉴定和分析工作,探究基因表达与DHSs的关系,对LA purple中SPS家族相关基因的DHSs进行功能验证并深入挖掘参与蔗糖代谢的顺式调控元件,为进一步探索LA purple基因及DHSs的表达及功能提供重要参考。