木本油料产业是我国的重要产业,其不仅能够提供健康优质的食用植物油,同时还能够带动地方经济发展、维护国家粮油安全,具有较高的经济及社会效益。油茶是我国特有的木本油料树种,其种子含油量高且含有丰富的营养成分,是优良的木本植物油来源,在我国广泛种植。在国家的重视及支持下,油茶产业发展迅速,已成为我国部分地区脱贫致富的支柱产业。但目前油茶生产上仍然存在低产的问题,其主要原因是花多果少、自交结实率较低等,影响了油茶产业的高效发展。大量研究发现花芽分化及开花是植物有性生殖过程中最为关键的阶段之一,良好的花芽分化是种实产量和质量的基础。在油茶栽培中出现的落花落果、坐果率低、大小年现象等均与花芽分化有着密切的联系。海南油茶（Camellia vietnamensis）资源丰富且独特,在本地应用历史悠久,深受人们的喜爱。但海南油茶的研究起步较晚,基础薄弱,相关的基础生物学研究,特别是开花生物学特性方面的研究鲜见报导。本研究在对海南油茶开花主要生物学特性进行详细的观测的基础上,利用形态学、细胞学及分子生物学的研究手段,揭示其花药发育关键期的特征,旨在为优良品种选育以及科学制定丰产高效栽培措施提供理论依据。主要研究结果如下:1、每3天对9个海南有代表性的油茶无性系的花期进行观测,统计、分析各无性系花期特征,结果表明:按初花期的时间分类,海南油茶可分为早花型（12月之前）、中偏早花型（12月1-10日）、中偏晚花型（12月10-15日）、晚花型（12月15日之后）共5类,其中,琼东2号、福山1号为早花型;海林2号、屯昌1号、海大4号、万海4号为中偏早花型;海林1号、琼东9号为中偏晚花型;琼东8号分类为晚花型。花期长度分析结果表明:不同无性系间盛花期长度为35天到79天不等,花期长度为38天到104天不等,其中,屯昌1号的花期和盛花期长度均长于其它无性系,说明海南油茶花期跨度大,差异明显。对各无性系花器官解剖结构特征分析表明:在13个观测的性状指标中,除雌蕊裂数外,其余均存在显著性差异,各指标变异系数为11.86%-34.65%,变异丰富。2、通过去除所有苞片并纵向切除花芽1/3体积直至露出部分花药的花芽预处理;脱水后用正丁醇进行透明处理;采用24 h的浸蜡处理的改良油茶花芽石蜡切片技术,获得了高质量的花芽石蜡切片,观察揭示了海南油茶花药发育形态解剖学特性。采用测量和改良石蜡切片技术,观察并分析海南油茶花芽及花药发育特征,结果表明:9月24日花药开始发育,12月3日发育成熟,期间花芽不断增大,其平均长度由12.29mm增大到17.7 mm,平均宽度由5.96 mm增大到9.09 mm,平均厚度由5.05 mm增大到8.61 mm。显微观察显示,10月14日和11月23日花芽处于快速生长期,纵向生长显著,是花药发育关键期:花粉母细胞减数分裂期和小孢子有丝分裂期,表明油茶花芽外部形态大小与内部解剖结构具有相关性。3、利用Illumina测序及三代全长转录组测序技术,对处于花药发育关键期（花粉母细胞时期、四分体时期、单核花粉时期）的海南油茶花药进行测序,获得了30275条全长转录本序列。基于表达量差异表达2倍和P＜0.05的筛选标准,获得了5324个显著差异表达m RNAs,其中,在花粉母细胞减数分裂期间差异表达的基因数量最多（3586个）,且花药不同发育阶段表达的基因存在很大差异。进一步GO富集分析表明,它们在“碳水化合物代谢过程”、“催化活性”、“微管运动活性”等GO功能组中富集。KEGG富集分析表明,差异表达的m RNAs显著富集在“苯丙烷生物合成”、“类黄酮生物合成”、“亚油酸代谢”等通路。结合形态学、细胞学及基因差异表达分析发现,AMS、PKSB、Cal S5、MYB80等与花粉壁发育以及绒毡层细胞程序性死亡相关的基因,可能在油茶花药关键发育时期发挥了重要作用。综上所述,海南不同油茶无性系的花期及花器官解剖结构特征均具有明显差异,变异丰富;基于形态学、细胞学、分子生物学的研究手段剖析了油茶花药发育关键时期（花粉母细胞时期、四分体时期、单核花粉时期）的形态及转录水平特征,挖掘了参与油茶花药发育的关键基因（如AMS、PKSB、Cal S5等）。本研究可为油茶花药发育研究提供理论依据,为海南油茶开花生物学特性研究奠定基础,为今后进一步深入的研究和利用海南油茶资源、科学制定栽培管理技术措施提供重要的理论参考依据。