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牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）为芍药科(Paeoniaceae)芍药属(Paeonia)牡丹组（Section Moutan DC）落叶亚灌木，是中国的传统名花，其花瓣基部色斑是重要特征，除极具观赏价值外，已成为品种分类和研究的重要依据。然而，其斑色形成的分子机制尚不明析。本研究基于转录组学数据及类黄酮合成途径基因的表达与分析，初步探讨了斑色形成的分子机制。 以西北牡丹品种‘青海湖银波’为研究材料，获得了花瓣色斑与非斑转录组数据，分别得到31412和30315个unigene，其中，色斑特异表达基因占4.7％。从中筛选获得了参与花青苷合成的特异表达基因，并利用荧光定量PCR技术对其时空表达特性（S1-S4期的色斑与非斑）进行分析，发现unigene1005(PsCHS3)和unigene21761（PsMYB12）在色斑中特异表达，且在S2期达到峰值。此外，unigene6426(PsF3H)、unigene7368(PsDFR)和unigene29403(PsANS)在S1-S4期表达规律一致，且在色斑的表达量均显著高于非斑，尤其是PsANS在斑中相对表达量最高。色素分析发现其非斑部分没有花青苷积累，而色斑中花青苷从S2期开始积累，到S4期达到高峰，其主要有四种花青苷，分别是Cy3G、Cy3G5G、Pn3G和Pn3G5G。 对色斑与非斑中参与花青苷合成的关键酶基因PsCHS3和PsANS分别进行克隆和分析，结果表明，色斑与非斑中上述基因推测编码的序列在保守氨基酸位点及重要功能结构域没有差异。对PsCHS3和PsANS启动子进行克隆，分析发现二者均具有MYB结合位点，尤其是PsCHS3的启动子序列中有两处分别是2个MBS串联在一起，推测可能受MYB调控。 对色斑中特异表达的MYB家族基因(unigene21761)进行克隆，将其命名为PsMYB12，其可变剪切后生成4个转录本，其中2条长转录本推测编码278aa;另2条短转录本分别推测编码148aa和142aa。另外，克隆的PsMYB113同样存在可变剪切，2条长转录本推测编码287aa，另一短转录本推测编码245aa。聚类分析结果显示，PsMYB12与拟南芥等植物MYB家族第5亚家族调控原花青素合成的基因聚为一支，PsMYB113与MYB家族第6亚家族调控花青素合成的基因聚为一支。为了验证PsMYB12功能，本研究通过瞬时沉默PsMYB12和MBW成员，推测PsMYB12调控PsCHS、PsF3H和PsFLS，PsMYB12和PsbHLH共同调控PsCHI和PsANS。过量瞬时表达PsMYB12L结果与瞬时沉默结果相互印证。推断PsMYB12是斑色形成的关键调控因子。 本研究对于诠释牡丹斑色的形成具有重要意义，为后续相关研究奠定了基础，并为牡丹花色调控和斑色育种提供了科学依据。