小麦产量构成要素决定了研究小麦籽粒发育形态建成及物质积累机理对于提高小麦产量、改善品质具有重要理论和实践意义。本研究选用籽粒性状特异的大粒材料，从形态学、细胞学结合转录组学的角度，采用严格的生物信息分析方法，系统的探讨了小麦籽粒发育形态建成期转录学规律；并应用籽粒长度生长曲线和干物质积累曲线斜率对参与调控小麦形态建成期籽粒发育的基因分类研究，明确了调控籽粒形态建成的两种机制。得出以下主要结论：1.小麦籽粒发育在花后12天（DAP12）基本达到形态建成，在DAP4到DAP12的发育时期内，籽粒长度的生长曲线和干重生长曲线的斜率明显不同，控制籽粒发育形态建成和干物质积累的分子机制是独立。2.采用从头拼接（Denovo assemble）、参考基因组拼接与参考小麦Unigene拼接三者结合的方法是构建小麦转录组的最优策略。3.本研究参考中国春基因组序列，采用混合拼接法，拼接出一个高质量的小麦籽粒发育形态建成期的转录组，共计212223条，平均长度715.7bp，为小麦籽粒功能基因组学研究奠定基础。4.参与调控籽粒发育的基因，根据表达模式不同分为两类，一类与籽粒长度增长曲线类似，另一类与干重增加曲线类似。5.在形态建成期小麦籽粒发育受两种机制调控，一种是调控形态建成，另一种是调控干物质积累。6.发现一批参与调控籽粒发育的重要功能基因，涉及植物激素代谢，细胞生长，物质运输和营养物质储存等功能。本研究主要在以下几个方面有所创新。1.从形态学、细胞学和转录组学结合的角度，对小麦籽粒发育形态建成期的基因调控机制进行了研究。2.充分利用小麦基因数据资源，首次采用混合拼接的方法拼接到了高质量的小麦籽粒发育形态建成期的转录组。3.首次系统评价了不同拼接算法、软件、不同参数、拼接方法和策略的优劣，并构建了一套完整的评估拼接质量的技术指标。4.创新应用形态变化和干物质积累曲线斜率对调控籽粒发育的基因进行了分类研究，减少了现代转录组学研究中观选择基因的主观性，增加了科学性，为研究功能未知基因提供了合理高效的方法。5.发现了一批具有重要潜在价值，参与调控形态建成和物质积累的功能基因。小麦籽粒发育调控的机理极其复杂，全面准确的认识是很困难的，需要更合理的实验设计和更有力的技术手段。