谷子（Setaria italica）作为我国主要的杂粮作物之一,具有营养价值高、抗旱节水、稳产高产等特点;而谷子杂交种有着更为突出的特点。杂种优势利用作为提高作物产量和抗性的主要途径之一,已在育种实践中得到广泛应用,但其遗传机理仍不明确,制约着杂交种产量和研究水平的进一步提高。随着当代生物技术的进步,杂种优势研究逐步深入,杂种优势相关基因挖掘越来越受到科研人员的重视;本实验前期通过对2018年种植的谷子常规品种、强优势杂交种、中优势杂交种及弱优势杂交种的孕穗期幼穗进行转录组测序（RNA-seq）,将杂交种与常规品种进行比对分析,筛选到一定数量的与杂种优势相关的差异表达基因,并克隆到15个杂种优势相关基因;在上述基础上,对其中具有DUF1618结构域的基因进行研究,通过生物信息学分析、亚细胞定位和表达模式分析,对SiDUF1618在谷子杂种优势中的作用进行系统研究,主要研究结果如下:（1）克隆到SiDUF1618的CDS序列,探明了其序列信息:SiDUF1618的CDS序列主要含有“01、02和03”3种序列;01序列长度为1347 bp,编码448个氨基酸;02序列长度为1512 bp,编码503个氨基酸;03序列长度为1326 bp,编码441个氨基酸;01序列和03序列相似度最高,三种蛋白均为不稳定蛋白;三种序列均编码2个low complexity region区域和一个DUF1618结构域。（2）谷子原生质体亚细胞定位显示:01序列、02序列和03序列在谷子原生质体核、质、膜均有表达,说明三种序列均定位于谷子的核质膜;揭示了三种序列在谷子杂种优势形成过程中可能参与谷子耐逆境胁迫、基因表达调控等过程。（3）通过谷子中DUF1618的基因家族分析,共鉴定到117个DUF1618家族成员。利用MEGA 7软件,对117个DUF1618家族成员进行进化分析,共分为4组;在I组中,01、02和03序列与KQK93854和KQK93851位于同一进化分支,说明5个基因可能由同一祖先进化而来。对117个DUF1618家族成员进行染色体定位,所有成员在谷子9条染色体均有分布,且大多数基因成基因簇排布。（4）通过GO富集分析,有17个DUF1618家族成员可能通过生物学调控、应激反应、细胞膜组分以及酶催化活性等生物学过程调控谷子的生长发育。通过对谷子分别与小麦、水稻和高粱进行基因组间共线性分析,得到12组可能互为直系同源基因的DUF1618成员,表明随着单子叶作物的进化,DUF1618家族的某些成员在禾本科基因组间可能以基因重复的方式进行复制。（5）对不同杂交种在孕穗期和抽穗期的叶、穗、根组织进行SiDUF1618的表达模式分析,SiDUF1618主要在弱优势杂交种3739的孕穗期穗部表达;在孕穗期和抽穗期,SiDUF1618在弱优势杂交种3739的叶、穗、根中的表达普遍高于其它强优势杂交种和中优势杂交种,说明该基因可能对谷子杂种优势的形成起到负向调控作用。（6）通过对SiDUF1618的启动子分析,其中含有ABA、MYB、Me JA和生长素响应元件,利用ABA（50μM）、Na Cl（50 m M）、Me JA（50μM）、IAA（10μM）和6-BA（10μM）对苗期谷子叶片进行处理,并对处理0 h、1 h、2 h、3 h、4 h和6 h的叶片进行取材;通过实时荧光定量PCR对SiDUF1618在激素处理下的表达模式进行分析,发现SiDUF1618在ABA和Na Cl处理下,表达降低;而受到Me JA处理时,其表达上调表明SiDUF1618可能在谷子防御反应中发挥作用;IAA和6-BA处理时,表达会有所上调,说明其可能参与到谷子生长素等信号通路中。