大白菜（Brassica rapa subsp.pekinensis）是我国栽培面积最大的蔬菜作物,为冬性二年生植物,但是不同品种在开花时间上有较大差异。抽薹开花是大白菜重要的农艺性状,在我国部分地区春季栽培和冷凉区、高寒区栽培中,往往由于品种选择不当或栽培管理不当引起先期抽薹现象,成为影响其商品性和经济价值的重要限制因素。目前,选育耐抽薹大白菜品种是大白菜育种的首要目标。多项研究表明,春化作用是影响大白菜抽薹开花的重要条件,因此,对春化条件下大白菜成花基因进行研究对揭示大白菜成花调控机理有重要作用。本试验以冬性不同的2份大白菜自交系为供试材料,采用高通量测序技术对低温春化处理后和未经低温处理的样品进行转录组测序,分析不同品系及同品系不同春化处理后样品的基因表达,筛选出与春化、开花相关的差异表达基因,并对候选基因进行克隆及生物信息学分析、转基因功能分析。主要结论如下:春化后,强冬性品系‘1#’大白菜共获得4934个DEGs,其中2129个上调,2805个下调;弱冬性品系‘2#’共获得6509个DEGs,其中2862个上调,3647个下调。比较2个品系的DEGs,共有2962个基因在2个品系中均为DEGs,其中有1180个基因在2个品系春化处理后均表达上调,1752个基因均表达下调。‘1#’和‘2#’大白菜在春化处理后分别有4386和5804个差异表达基因在GO数据库中有具体的功能注释,通过top GO有向无环图研究这些差异表达基因富集的GO功能节点及其层级关系,发现2个品系富集最显著的10个生物过程功能节点中,大部分物质或反应与植株受到低温处理有关。‘1#’和‘2#’分别有1133和1641个差异表达基因能注释到123条代谢通路上,2个品系富集最显著的20个通路分别涉及到糖类、脂质、氨基酸、萜类和酚类等多种物质的代谢过程,且大多数为下调基因富集通路。‘1#’的差异表达基因涉及多类物质代谢,而‘2#’则侧重于脂质代谢。通过GO注释和拟南芥同源基因的功能描述,在2个品系表达变化趋势一致的DEGs中筛选出3个可能与大白菜春化、开花直接相关的基因,即Bra031210、Bra009126和Bra033615。克隆Bra031210,得到开放阅读框507 bp的基因序列,可编码168个氨基酸,命名为BrGRP7.1,并上传至NCBI,Genbank accession number为MH997900。BrGRP7.1在大白菜营养生长和生殖生长阶段均有表达,且表达量在2个品系中均呈降低—升高的变化趋势,并在花芽分化1级时出现低谷,随后在5级达到最高,且远高于其他时期,说明BrGRP7.1在大白菜花芽分化后期可能有重要作用;在春化刚结束时,BrGRP7.1在冬性强的‘1#’中表达量较高,而在之后的花芽分化进程中则逐渐下降并低于冬性弱的‘2#’。将BrGRP7.1转入拟南芥,T2代转基因植株比野生型的开花时间提前了2.31～5.11 d,说明BrGRP7.1有促进开花的作用。克隆Bra009126,得到开放阅读框1443 bp的基因序列,可编码480个氨基酸,命名为BrCPD1,并上传至NCBI,Genbank accession number为MH997899。BrCPD1在大白菜营养生长和生殖生长阶段均有表达,且表达量在2个品系生长点中都呈降低—升高—降低的变化趋势,并在花芽分化1级时出现高峰;在春化刚结束时,BrCPD1在冬性强的‘1#’表达量稍低,而在之后的花芽分化进程中则明显高于冬性弱的‘2#’,推测其在大白菜花芽分化的起始阶段也有重要作用,且冬性较强的品系可能需要更高水平的BrCPD1。将BrCPD1转入拟南芥,T2代转基因植株比野生型的开花时间提前了2.64～4.35 d,说明BrCPD1有促进开花的作用。克隆Bra033615,得到开放阅读框3585 bp的基因序列,可编码1194个氨基酸,命名为BrBRI1.1,并上传至NCBI,Genbank accession number为OM992198。BrBRI1.1在大白菜营养生长和生殖生长阶段均有表达,且随着生长发育的进行,BrBRI1.1在2个品系生长点中的表达量均呈降低—升高的变化趋势,且在花芽分化1级时出现低谷,随后在5级时又上升,推测BrBRI1.1在花芽分化后期有重要作用。将BrBRI1.1转入拟南芥,T2代转基因植株比野生型的开花时间提前了3.40～6.85 d,说明BrBRI1.1有促进开花的作用。