菜心（Brassica campestris L.ssp.Chinensis var.Utilis Tsen et Lee）,又名菜薹,属十字花科芸薹属植物,因其富含糖类、维生素C、氨基酸等营养物质,深受全国消费者喜爱。花薹为菜心主要的食用器官,营养物质的积累大大影响菜心的口感和品质,这些初生代谢物在同一植物不同器官中含量有所差异。目前关于菜心不同器官的初生代谢产物的分配以及营养物质调控方面的研究较少。因此,本试验采用代谢组学和转录组学联合分析的方法对菜心3个不同部位（叶片、薹茎和花蕾）的代谢物含量及基因表达变化进行比较,并对糖代谢调控网络进行分析,为解析菜心品质形成机制奠定基础。主要结果如下:1.利用代谢组学技术鉴定了菜心3个不同部位的初生代谢产物,共获得349个初生代谢产物,按照其二级分类可将其分为11类,数量最多的是酚酸类105个（30%）,以VIP≥1和FC≥2为筛选标准,将3个器官两两经比较获得的差异代谢物进行KEGG注释分类和富集分析,发现前20个代谢途径中,叶片vs薹茎和叶片vs花蕾中维生素B6代谢、肌醇磷酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢均被显著富集。2.对菜心不同部位糖含量进行分析,结果表明可溶性糖、蔗糖、葡萄糖和果糖均在花蕾中含量最高,其次为薹茎,叶片中含量最少。3.对菜心3个不同部位进行转录组测序,3个不同器官重复性较好,且高于88%的reads比对到大白菜参考基因组。以FC≥2和FDR＜0.01为筛选阈值,对3个不同器官两两分组间DEGs进行比较,获得共有DEGs 2762个。将这些DEGs进行KEGG通路富集分析,结果表明大部分DEGs均显著富集到代谢通路、次生代谢物的生物合成、淀粉和蔗糖代谢和碳代谢等过程。4.借助拟南芥数据库,在大白菜网站中找到淀粉和蔗糖代谢通路中42个糖代谢和转运蛋白同源基因,其中18个编码糖代谢酶和转运蛋白的基因与糖含量变化趋势一致。基于菜心3个不同器官的转录组数据,筛选出77个与糖代谢转运相关的DEGs,将其与糖种类及含量进行相关性分析,得到32个基因与葡萄糖和果糖密切相关,最终鉴定了14个DEGs与糖含量一致。综上,共找出25个基因与糖含量变化趋势一致,其中有7个既是糖代谢的关键基因,又是与糖种类和含量密切相关的DEGs,其功能有待进一步验证。5.利用生物信息学方法对菜心酸性蔗糖转化酶基因家族进行分析,发现13个酸性蔗糖转化酶基因家族成员。氨基酸均为稳定的亲水蛋白,二级结构中无规则卷曲占比最高。13个基因中有8个基因均含有10个保守基序。这13个基因不均匀地分布在7条染色体上,大部分均含有6或7个外显子,这些结果为后续克隆及转基因功能验证提供研究基础。