杂种优势是一个普遍存在的生物学现象，是指两个亲本之间产生的杂交种F1在生长势、适应性、产量、品质等方面优于双亲的现象。虽然杂种优势现象在动植物育种中得到了广泛应用，但是其遗传和分子机制还不明确。基因组、转录组、表观遗传组以及蛋白质组等组学研究揭示了杂种优势形成存在复杂的调控网络。采用二代高通量测序技术，以多个杂交组合为材料，我们研究了水稻杂种优势形成的转录组变化。此外，生物学产量上的杂种优势往往也表现在光合作用效率上，而叶片衰老进程与光合作用密切相关，早期的杂交组合也普遍存在叶片早衰问题，因此我们也对控制叶片衰老的遗传组成进行了剖析。　　为进一步阐明杂种优势形成的分子调控机理，探索杂种优势形成是否存在保守或共同的基因表达调控途径，我们构建了5个水稻杂交组合，通过RNA-seq对水稻4叶期幼苗进行了转录组测序分析，研究F1与亲本的基因表达差异，以期发现参与调控杂种优势形成的核心基因调控网络或途径。我们检测到27296个表达的基因，在F1植株表达的基因总数虽然普遍高于两亲本，但发生可变剪接的基因比例(52.9％-56.0％)低于各自的亲本(54.4％-57.9％)。5个杂交组合F1与亲本之间的差异表达基因(DEGs，differentially expressed genes)有6375个、差异表达isoforms(DEIs，differentially expressed isoforms)为6143个，在所有组合中差异表达的基因有234个、差异表达的isoforms有153个。F1中所有基因的表达模式更接近于母本，与父本差异较大，而234个共同的DEGs的表达模式则接近于父本，主要参与碳水化合物代谢途径。等位基因特异性表达(allele-specific expression，ASE)分析表明，5个杂交组合存在899-4699个ASE基因，其中134-1088个具有显著表达差异，其中79.8％-89.1％具有母本偏好性，提示母本基因组在杂种优势形成过程中可能具有更重要的作用。　　mRNA前体的可变剪接(alternative splicing，AS)是基因转录及转录后水平重要的调控因素，参与调控植物生长发育、胁迫响应、光合作用等生理过程。各组合中存在大量差异表达的基因，考虑可变剪接在其中的作用。我们的转录组测序结果表明，水稻4叶期幼苗有62.2％的多外显子基因发生了AS。对4种剪接类型的分析发现，发生概率最高的两种剪接类型是内含子滞留IR(intron retention，32.2％-33.6％)和可变3剪接位点AA(alternative acceptor,23.5％-24.7％)，外显子跳跃ES(exon skipping)所占比例最少，为8.0％-8.5％。比较5个不同组合的F1及其亲本的AS类型，F1在每个基因产生剪接变体数和AS事件数均居于两亲本之间。在5个杂交组合中共有896个基因发生了差异性可变剪接，其中241个差异剪接基因(DSGs，differentially spliced genes)存在于两个杂交组合以上，9个基因在全部杂交组合中发生了差异性可变剪接。　　叶片衰老是一个精细调控的生理过程，涉及一系列生理、生化、以及代谢途径的变化，是影响作物产量的一个重要因素。为了量化和准确反映叶片衰老，我们提出和定义了一个描述水稻叶片衰老的指标-衰老指数(senescence index，SI)，即从灌浆初期到完熟期剑叶相对叶绿素含量变化曲线。利用SI差异较大的两个籼稻品种的杂交F2群体进行混池重测序(bulked segregant analysis sequencing，BSA-seq)，共鉴定到与叶片衰老相关的16个QTLs，其中包括9个主效QTLs。结合474个水稻品种叶片衰老速度的全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)和F2群体的遗传分析，进一步确定了3个QTL位点的候选基因，包括1个SAG基因，1个编码WRKY转录因子的基因和1个ULP1(ubiquitin-like-specific protease1)蛋白酶类似蛋白编码基因。上述研究结果为深入理解叶片抗衰老的遗传调控具有重要的科学意义，也为改良水稻叶片衰老提供了重要的理论基础。