鹅掌楸属（Liriodendron L.）为木兰类（magnoliids）木兰科（Magnoliaceae）植物,属于第三纪孑遗物种。目前,该属仅存鹅掌楸（Liriodendron chinense（Hemsl.）Sargent.）与北美鹅掌楸（Liriodendron tulipifera Linn.）一对姊妹种,前者自然分布于中国和越南北部,而北美鹅掌楸则自然分布于美国东部至加拿大南部,呈现出典型的东亚-东部北美洲际间断分布。鹅掌楸与北美鹅掌楸之间可杂交,获得具有显著杂种优势的杂交种,在保留了亲本表型的同时还表现出更强的生长适应性,叶型兼具亲本的表型,花朵艳丽而花期长,是优良的园林观赏、道路绿化和速生用材树种。2018年,在浙江安吉龙山林场鹅掌楸与北美鹅掌楸的杂交子代林中发现一株花色尤其艳丽的杂交鹅掌楸,后被命名为“金盏”,其花瓣除基部外均被橙黄色色素所覆盖,相比较普通杂交鹅掌楸具有更高的观赏性和经济价值。本研究以杂交鹅掌楸“金盏”、鹅掌楸和北美鹅掌楸不同发育阶段的花瓣为材料进行形态学观察,以“金盏”和普通杂交鹅掌楸处于即将展开时期的花瓣为研究对象进行转录组学的研究。所获得的主要研究结果如下:1、在形态学层面上,鹅掌楸属中不同物种花瓣在发育过程中呈现不同的着色模式。鹅掌楸花瓣中上部颜色一直呈现深绿色;北美鹅掌楸花瓣上部区域颜色为绿色,而花瓣中部在花发育过程中则是由浅绿色变为白色最终又转变为橙黄色;杂交鹅掌楸花瓣着色模式分为两者,一种与北美鹅掌楸相似,另外一种比较特殊,即在花发育过程中,花瓣中上部由绿色转变为橙黄色。切片结果表明,鹅掌楸属植物花瓣呈现绿色主要是由于叶绿体的积累,而橙黄色的色质体的积累则是花瓣呈现橙黄色的主要原因。其中,杂交鹅掌楸花瓣叶肉细胞在花发育的过程中,同时存在叶绿体降解和色质体积累的过程。2、转录组学分析结果表明,杂交鹅掌楸花瓣中光合作用相关基因和类胡萝卜素合成相关基因的表达是导致杂交鹅掌楸花瓣呈现不同着色模式的重要原因之一。在光合作用相关通路中,发现编码光系统I（PS I）、光系统II（PS II）、铁氧化还原蛋白以及编码叶绿素ab结合蛋白等在内的25个DAPs基因的表达量在花瓣橙黄色区域中被下调,说明花瓣不同着色区域之间的光合能力发生改变,暗示杂交鹅掌楸花瓣着色过程中叶绿体发育可能受到影响。在类胡萝卜素合成通路中,发现6个基因存在差异表达,其中Ls PSY、Ls PDS、Ls ZDS、Ls CRTISO、Ls LCY-ε等基因的表达动态都满足橙黄色区域＞绿色区域＞白色区域的趋势,这些基因的表达会导致类胡萝卜素通路进入α分支,在杂交鹅掌楸花瓣橙黄色区域积累ε-胡萝卜素及其衍生物。针对于类胡萝卜素合成途径中的差异基因,我们结合WGCNA、TGMI、SCCM等算法构建了转录因子与靶基因调控网络,发现Ls E2F3、Ls TIFY6、Ls HDZIP19、Ls PCF11和Lsb HLH9等转录因子对Ls PDS、Ls ZDS、Ls CRTISO、Ls LCY-ε等具有潜在调控功能,且Ls E2F3和Ls PCF11之间可能存在着相互调控的关系。3、对可能参与花色调控的转录因子进行克隆并将其所属的基因家族进行鉴定分析表明,他们分别属于E2FDP、b HLH、TIFY、HD-ZIP、TCP基因家族。保守基序分析结果表明,Ls HDZIP19相比较于其旁系同源基因多出一个特有的motif 9,说明motif 9可能在Ls HDZIP19的功能分化中起着特殊的作用。对其他转录因子保守基序分析表明,Ls PCF11在motif的组成与其相同亚枝其他成员显示出极大的差异,这暗示Ls PCF11在功能上存在着一定的特化。荧光定量结果表明,该5个转录因子的表达模式满足橙黄色区域＞绿色区域＞白色区域的趋势。对Ls PDS、Ls CRTISO、Ls ZDS、Ls LCY-ε启动子序列进行克隆,所获得对应序列长度为2,460 bp、2,499 bp、2,502 bp、2,461 bp。对启动子序列进行分析,结果表明这四个基因启动子上存在多种激素响应、胁迫响应以及与生长发育相关的元件,说明这些基因可能参与多种的生物学过程。同时p Ls CRTSO、p Ls ZDS、p Ls LCY-ε上预测到多个可能的Ls E2F3、Ls PCF11、Ls HDZIP11结合位点,p Ls PDS上也预测到多个Ls HDZIP11转录结合位点。该结果进一步证明了所构建的调控网络的准确性。