植物油是人类日常生活所需要的重要营养物质,也是生物燃料的重要来源。随着人口的增长和社会经济的发展,我国的植物油供需矛盾更加突出。提高油料作物种子含油量是增加油脂产量的有效途径。大豆和油菜作为我国两大主要油料作物,种子含油量分别为20%和40%左右,具有进一步提高的潜力。近年来,虽然关于大豆和甘蓝型油菜种子含油量的遗传育种、生物信息学和分子生物学研究有较多报道,但是从生物信息学角度解析两者种子含油量差异的分子机制研究还鲜见报道。为此,本研究以拟南芥、大豆、甘蓝型油菜和芝麻的组学数据为材料,基于拟南芥酰基油脂代谢相关基因,通过分析油脂相关基因的表达模式和物种间同源基因拷贝数差异,以及转录因子和micro RNA的调控网络,获得造成大豆与甘蓝型油菜种子含油量差异相关的候选基因、转录因子和micro RNA。在此基础上,针对PEPC基因家族进行系统发育进化分析、保守结构域分析以及共表达网络分析,试图解析大豆和甘蓝型油菜种子含油量差异的可能分子机制。主要结果如下:1、以拟南芥油脂代谢数据库中的油脂合成相关基因为参照标准,鉴定出230个油脂合成相关基因家族,分别含有781和1261个大豆和甘蓝型油菜基因。分析每个基因家族的物种间拷贝数差异及其在种子不同发育时期的表达模式,预测了192个大豆候选基因和292个甘蓝型油菜候选基因可能造成大豆和甘蓝型油菜种子含油量差异。KEGG富集分析表明,这些候选基因主要富集在光合作用的碳固定过程、碳代谢、脂肪酸合成和氨基酸合成等与油脂合成相关的生物学过程。2、通过对大豆和甘蓝型油菜种子不同发育时期的比较转录组分析,发现Gm PEPC1和Bn PEPC1基因在种子发育过程均有表达但表达模式不同。在种子发育的前、中期,Gm PEPC1基因的表达水平高于Bn PEPC1基因。micro RNA调控分析表明,Bn PEPC1的表达受到bna-mi R169家族的抑制调控。物种间相对拷贝数差异分析发现,大豆PEPC家族基因相对拷贝数多于甘蓝型油菜（12/2＞17/4）。PEPC1基因共表达网络分析发现:与Gm PEPC1共表达的3个大豆基因特异富集在蛋白质合成过程;与Bn PEPC1共表达的甘蓝型油菜基因Bn STKA和Bn CKII特异富集在昼夜节律生物学过程,调控种子油脂合成。3、对异质型ACCase基因家族的分析发现,甘蓝型油菜ACCase基因的相对拷贝数高于大豆（19/4＞8/2）,且其特有的β-CT（Bna C05g37990D）和BCCP1（Bna A03g06000D）亚基是ACCase的重要组成部分,决定着种子中脂肪酸的合成速率。转录调控分析发现,甘蓝型油菜β-CT基因的表达还受到4个锌指结构转录因子的调控。4、与大豆相比,甘蓝型油菜油脂储存基因家族CALO、OBO和STERO发生了扩张（22/4＞6/2、8/4＞7/21和10/4＞3/2）;而油脂降解相关的基因家族LOX、LAH和HSI2发生了收缩（31/4＜41/2、10/4＜24/2和8/4＜8/2）,推测油脂储存相关基因家族的扩张和降解相关基因家族的收缩,可能与甘蓝型油菜种子含油量高于大豆有关。为了进一步剖析油料作物种子贮藏物的降解是否具有专化性,还分析了蛋白质降解相关基因家族成员在各物种中的拷贝数差异。结果表明,蛋白降解酶E1、E2和E3的编码基因在大豆、甘蓝型油菜和芝麻中的相对拷贝数关系分别为:4/2=8/4＞2/2、44/2＜105/4＞23/2和33/2＞52/4＞10/2。这与蛋白含量在大豆（～40%）、甘蓝型油菜（～20%）和芝麻（～17%）种子中呈逐渐递减的关系并不完全吻合,一定程度说明油料作物在其进化历程中可能并未出现种子油脂用于储存而降解蛋白为生命活动供能的趋势。