苦荞[Fagopyrum tataricum（L.）Gaertn]营养价值高,富含蛋白质和黄酮类物质,是一种典型的药食两用小杂粮作物。生产上由于落粒性、易倒伏、脱壳难以及结实率低等因素,限制了苦荞产业的发展。因此针对苦荞壳的厚度相关研究,培育薄壳和裂壳（均为易脱壳表型）品种已成为苦荞育种家和苦荞加工企业的共识。本研究利用EMS诱变苦荞‘黑丰1号’（种壳不开裂）获得的裂壳突变体ftch作为实验材料,通过RNA-seq分析差异表达基因及转录本SNPs获得候选基因。同时构建突变体ftch（母本,种壳开裂）和ZNQ155（父本,种壳不开裂且粒重高）的杂交群体,调查苦荞裂壳相关性状,通过BSA-seq及KASP定位候选区域,进而筛选苦荞裂壳候选基因。最终对候选基因进行功能验证,以期揭示苦荞裂壳性状相关的分子调控机制,主要结果如下:（1）ftch和‘黑丰1号’的木质素单体检测结果发现,ftch中G木质素含量显著下降,S木质素及H木质素含量显著上升。对两个材料在籽粒发育不同时期（初熟期,绿熟期,完熟期）进行RNA-Seq分析,发现各时期均有大量差异基因表达,其中,完熟期种壳的差异基因数量最多为7,545个。KEGG富集分析发现差异基因在糖类代谢、苯丙烷类生物合成、碳代谢及氨基酸生物合成等途径显著富集。SNP筛选发现共59,169个SNP位点,过滤后共有11个纯合型SNP;对其差异基因进行功能注释,其中有7个基因功能被注释,进一步进行结合木质素代谢途径,发现FtWAT1在木质素代谢调控中起到重要作用,且在ftch成熟籽粒中表达量呈现极显著下降。（2）将ftch和‘ZNQ155’杂交的F2分离群体编号为F2-1到F2-154,分离比为种壳开裂:种壳不开裂=1:3（39:115）。亲本间千粒重、种壳横切厚度、种壳纵切厚度、木质素含量的结果显示ftch均极显著低于ZNQ155。与父本相比,F2-2千粒重最重是父本的1.22倍;F2-2和F2-148种壳横切厚度最厚是父本的1.25倍和1.24倍;F2-148种壳纵切厚度最厚是父本的1.81倍;F2-2和F2-16的木质素含量是父本的1.87倍和2.35倍;均达到了差异极显著水平。与母本相比,杂交后代千粒重均有下降且均达到差异极显著水平,种壳横切厚度均有上升,木质素含量均有上升。（3）挑选分离群体中种壳开裂和种壳不开裂的的极端分离单株各30株,分别构建裂壳混池和非裂壳混池,采用BSA-Seq的测序方法分析筛选裂壳候选区域。ED和SNP-index关联分析将候选区段定位在1号染色体7,940,412-10,539,215 bp,总长度为2.6 Mb,共包含337个基因。随后在该区间内筛选获得19个亲本间有差异的纯合型SNP位点,在亲本间和裂壳后代中进行KASP分子标记,重组体筛选结果表明将候选区间定位至8,250,379-9,086,655 bp之间,共包含83.6276Kb,包括96个基因。经过功能注释分析和组织表达分析筛选到FtPRX基因（注释为Peroxidase 4）作为候选基因。（4）RT-qPCR发现绿熟期和完熟期突变体ftch的候选基因（FtWAT1和FtPRX）表达量极显著降低。从苦荞（‘黑丰1号’和突变体ftch）的DNA中扩增出FtWAT1基因片段和FtPRX基因全长进行变异序列分析,测序结果发现FtWAT1的外显子区域的核苷酸位点由T突变为G,导致氨基酸由苯丙氨酸（F）变异为缬氨酸（V）,是非同义突变。获得拟南芥同源基因（AT3G02690和AT5G06720）T-DNA插入突变体并进行PCR鉴定,RT-q PCR及总木质素含量测定结果发现拟南芥突变体基因表达量和木质素含量极显著降低。对候选基因FtPRX进行克隆和构建过表达载体,转基因拟南芥的RT-q PCR和总木质素结果表明表达量和木质素含量均呈现极显著升高。综上所述,FtWAT1和FtPRX基因与苦荞裂壳性状相关。