油茶(Camellia oleifera)是中国第一大木本油料作物。目前,油茶平均亩产极低,栽培良种少,严重限制了油茶产业的发展。野生油茶是栽培油茶育种最重要的遗传资源。开发大量的适用于野生油茶遗传多样性分析的分子标记,了解不同纬度与海拔野生油茶种群的遗传结构,有助于野生油茶遗传资源的挖掘与利用,促进油茶优良品种的选育。本研究采集庐山和井冈山不同海拔的野生油茶叶片样本,利用Illumina Hiseq 2000高通量测序平台对油茶叶片转录组进行分析,并通过生物信息学分析方法,鉴别野生油茶叶片转录组的多态位点。庐山和井冈山不同海拔的样本分别对应不同的气温条件。通过比较不同气温下野生油茶叶片基因的差异表达模式,发现与油茶耐低温相关的重要功能基因。本研究的主要结果和结论如下:(1)本研究共获得高质量野生油茶叶片转录组数据57.3G,拼接得到基因序列(unigenes)17.7万多条,序列全长超过91 M,其中有8.5万余条基因序列得到功能注释。这是目前报道的最大的山茶属植物转录组数据集,可以为山茶属植物的功能基因组研究提供大量的参考序列。(2)本研究共鉴别出66万多个单核苷酸多态(SNP)位点,其中同义突变约为非同义突变的300倍。发现插入缺失(InDel)位点4.7万多个。共发现微卫星(SSR)位点2.5万多个,以单碱基、双碱基和三碱基重复为主。本研究所鉴别的多态位点可用于油茶和其它山茶属植物的分子标记开发,有助于分析不同纬度与海拔野生油茶的遗传结构。(3)本研究发现,庐山和井冈山不同海拔野生油茶叶片的基因表达存在明显差异,主要与气温的差异相关。其中,与10℃、14℃和18℃气温条件下的基因表达模式相比,2℃和5℃下基因的表达模式有明显差异,大量基因的表达发生上调,这些基因的功能可能与油茶耐低温的过程相关。此外,2℃和5℃下差异表达的基因也存在差异,2℃下有更多的基因差异表达。上述结果显示,大量耐低温相关基因的表达量随温度的下降而上升。(4)在2℃和5℃下发生差异表达的116个基因中,有96个得到功能注释,其中69个具有与植物耐低温相关的重要功能,主要包括:糖跨膜运输、钙离子相关、脂肪酸相关、氧化还原、CBF(C-repeat binding factor)、光合作用、乙烯响应转录因子、脱落酸(ABA)等相关功能。本研究为深入了解油茶等山茶属常绿阔叶植物耐低温的分子机制奠定了基础。