文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)隶属于无患子科文冠果属,是我国特有的植物种。原种文冠果的花色为白色,在人工栽培中发现了紫花文冠果(Xanthoceras·sorbifolium Bge.’Purpurea’),紫花文冠果可以作为园林观赏树种进行推广栽培。本研究利用转录组测序技术,以文冠果两种花色的四个品种花瓣为实验材料,在四个时期(S1、S2、S3和S4)进行取样并高通量测序,通过功能注释与差异基因富集分析,使用FPKM表达量计算,推断参与文冠果中花青素生物合成的候选结构基因,同时对调控基因bHLH转录因子进行鉴定,利用转录组数据筛选基因数据集探究文冠果在无患子科中的系统发育位置。旨在揭示文冠果花青素合成途径的转录调控机制,为文冠果花颜色的遗传改良提供候选基因,丰富文冠果基因组学研究内容。本研究的主要结果如下:(1)对文冠果不同发育时期的花瓣组织进行转录组测序,共产生357.219Gbp数据,获得 807,309 个转录本,41,672 条 unigene(平均长度:1303 bp,N50:1902bp),数据碱基错误率小于0.1%超过94%,与参考基因组比对值大于90%,测序质量可靠且与参考基因组关联性较高,可用于后续分析,进一步丰富了文冠果转录组数据,(2)在基因功能注释的基础上进行差异基因富集分析,分析差异基因富集类别及表达谱,探究文冠果中参与花青素生物合成途径的核心基因。筛选出12个参与花青素合成途径的候选基因,几乎所有候选基因在紫花型比白花型中具有更高的表达水平,并在转色期(S2)具有更高的表达值。(3)使用bHLH保守序列鉴定了文冠果中106个bHLH基因,命名为XsbHLH1-XsbHLH106,并对鉴定的家族基因进行结构分析和保守motif分析。基于前期转录组测序数据,分析了在不同花色不同发育时期样品中bHLH的表达水平,对XsbHLH的功能途径进行分析,发现XsbHLH6、XsbHLH55、XsbHLH74、XsbHLH93这4个基因在紫花和白花中差异表达,在紫花品种中表达较高且参与含花青素的化合物生物合成过程,推断这4个基因在文冠果不同花色中可能具有调控作用。(4)利用本研究转录组测序数据,结合24个物种的转录组数据,通过筛选低拷贝同源核基因,花青素生物合成候选基因和叶绿体基因数据集构建系统发育树,对文冠果在无患子科内的系统进化位置进行了综合探究。结果显示,文冠果花青素候选基因关系最近的物种是七叶树亚科的物种,该亚科中的一些物种,如红花七叶树、掌叶木等花朵颜色不同于无患子目其他科,具有颜色相对鲜艳的花,其相关色素基因可以考虑作为外源基因转入文冠果内以获得新的园艺性状。低拷贝同源核基因显示与文冠果关系最近的类群应该是七叶树与槭亚科的类群,这一结果佐证了使用花青素基因所得出的系统发育关系。对研究构建的基因树与最终物种树产生冲突的原因进行验证探讨,无法使用简单的不完全谱系分选来解释,推测文冠果基因树与物种树之间的冲突可能是由于古种间杂交事件导致。