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前体mRNA(pre-mRNA)发生可变剪接会产生多条转录本,从而增加转录组和蛋白组的多样性。根据剪接位点的不同,目前将可变剪接的类型分为4大类:内含子保留(Intron retention,IR),可变的3’位点剪接(Alternative 3’acceptor sites,AA),可变的5’位点剪接(Alternative 5’donor sites,AD),外显子跳跃(Exon skipping,ES)。除了这4大类剪接类型外,还有一些发生频率较少的剪接类型,如可变的多聚腺苷酸等。基因的可变剪接涉及到了植物生长发育等许多生物进程中,尤其是当植物受到非生物胁迫时,可变剪接可以帮助植物应对各种环境因子的变化。IR事件是植物基因发生最多的可变剪接事件,IR isoform的表达水平受到多种环境因素的调节。药用植物受到来自环境的压力时,次生代谢产物的生成是其中一种应对形式。研究表明当给与药用植物外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理后,植物体内次生代谢产物的含量会增加。目前有研究报道可变剪接涉及到了植物重要次生代谢产物的生物合成中。穿心莲Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees的地上部分作为一种传统中药用于治疗多种身体疾病,其主要的活性代谢成分是穿心莲内酯,MeJA处理后其含量增加。要对穿心莲基因isoform进行准确鉴定需要结合转录组测序手段,二代测序(Second-Generation Sequencing,SGS)技术由于读长较短而受到限制,三代测序(Third-Generation Sequencing,TGS)技术如单分子实时(Single Molecule Real-Time,SMRT)测序技术可以获得全长转录本,但是错误率高、通量低。因此将SGS技术和SMRT技术结合起来可以获得准确度高的全长转录组。本研究使用基于SMRT和Illumina的RNA-Seq技术对穿心莲进行转录组测序,获得全长转录组。然后使用生物信息学分析软件鉴定出穿心莲基因组水平上所有的IR isoform。接着使用MeJA处理穿心莲幼苗,并对0h,24h和48h的样本进行转录组测序。然后对IR isoform分别进行0h和24h,0h和48h的差异表达分析、GO富集分析。最后分析穿心莲内酯生物合成途径中有关基因的IR isoform的表达模式,并对部分IR isoform进行RT-PCR及qRT-PCR验证。本研究总共鉴定出4,846条IR isoform。24h时,共有310条IR isoform的表达量上调,629条IR isoform的表达量下调。48h时,共有296条IR isoform的表达量上调,659条IR isoform的表达量下调。整体上,MeJA处理后更多的IR isoform表达量是下调的。GO富集分析结果表明,差异表达的IR isoform对应的基因在一些GO term上有富集。在穿心莲内酯生物合成途径中,来自于牻牛儿基牻牛儿基二磷酸(geranylgeranyl diphosphate,GGPP)合成途径中的8条基因发生可变剪接,总共产生25条isoform,其中12条属于IR isoform。在MeJA处理后,有4条IR isoform有显著差异表达可能参与调节穿心莲内酯的生物合成。RT-PCR和qRT-PCR实验验证了5条IR isoform存在。本研究加深了对穿心莲转录组的认识,同时可为未来穿心莲内酯生物合成研究提供帮助。