茭白（Zizania.latifolia）是我国第二大水生蔬菜,其营养丰富,深受人民的喜爱。茭白的独特之处在于其产品器官由菰与菰黑粉菌（Ustilagoesculenta）共生形成。菰与黑粉菌长期共生、却需要在特定的季节或时期才能起始肉质茎膨大。前人研究表明光照是影响茭白形成的一个重要因子,但是其调控机理不明。研究表明CONSTANS（CO）和FLOWER LOCUS T（FT）基因是光周期调控植物的开花和变态器官形成的的关键基因,分别属于 CCT家族基因和PEBP（phosphatidyl ethanolamine-binding proteins,PEBP）家族基因的成员。本研究以短日照敏感的晚熟品系“YD-3”为试验材料,对其进行温度和光周期处理,探索影响茭白肉质茎膨大期的关键环境因子;进一步对不同光周期下茭白形成时的叶片进行转录组测序和数据分析,比较不同样品在转录水平上的异同,并对CCT和PEBP家族基因的进行全基因组的鉴定和表达模式分析,为明确光周期调控茭白形成的作用机制,深入理解单、双季茭以及不同成熟期茭白品种形成的原因,开展有针对性的栽培和育种工作提供理论依据。本研究的具体结果如下:1.短日照是诱导茭白肉质茎膨大的关键环境因子。不同温度和光周期条件下,茭白肉质茎膨大率依次为:长日照高温＜长日照低温＜短日照高温=短日照低温。这表明,短日照和低温均有诱导茭白肉质茎膨大的作用,但短日照作用更加关键。通过茭白黑粉菌光受体表达分析表明,茭白是感受光周期的第一受体。2.转录组测序分析光周期对茭白肉质茎形成时基因表达的影响。分别对短日照茭白肉质茎形成期和长日照茭白未形成（对照）的叶片进行转录组测序和数据分析。各样本Clean Data均达到6.1Gb,对所得样品reads上的碱基进行质量检测,GC含量均在51.4%以上,Q30碱基百分比均在94.5%以上。以Z.latifolia基因组（INSDC:ASSH00000000.1）为参考序列对数进行比对分析,各样本比对到茭白参考基因组的匹配率介于88.65～90.19%。短日照样本中差异表达基因（different expression genes,DEGs）上调和下调的数目分别为:3947和3761个。DEGs在GO和KEGG功能分类和富集分析结果显示:共有5474条基因被注释到GO分类系统上。三大类别中,生物学过程中的DEGs数目最多,其次为细胞组分,分子功能中DEGs最少。DEGs被KEGG数据库成功注释的基因有2766个。其中细胞过程相关基因145个;环境信息处理404个;遗传信息处理548个;新陈代谢1345个;生物系统324个。与光周期密切相关的Circadian rhythm-plant（ko04712）路径有显著富集,其中包括CO-like和FT-like基因的表达变化,推测CO/FT系统可能是短日照诱导茭白肉质茎起始膨大的重要信号路径。3.茭白CCT家族基因鉴定和表达模式分析。从茭白全基因组鉴定出52个CCT家族基因。进化关系将茭白CCT家族基因分为COL、CMF和PRR三个亚家族;表达模式分析表明,在短日照茭白肉质茎形成时,茭白CO-like基因ZlCOL1表达量明显升高,且该基因的表达具有明显的昼夜节律性变化规律,在短日照的夜间出现峰值。4.茭白PEBP家族基因鉴定和表达模式分析。从茭白全基因组鉴定出24个PEBP家族基因,大部分成员含有4个外显子和3个内含子。茭白PEBP家族可分为TFL1-like、MFT-like和FT-like三个亚族,其蛋白序列与水稻PEBP家族基因蛋白有较高的同源性。在自然生长的肉质茎膨大期和短日照处理下,茭白FT-like基因ZlSd1（Swelling date,Sd）的表达极显著上调,表明ZlSd1可能是短日照诱导茭白肉质茎起始膨大信号路径中的一个关键基因。