甘薯[Ipomoea batatas（L.）Lam.]是世界第七大粮食作物,其产量由块根数量和块根重量共同决定,与根系生长发育和块根形态建成密切相关。甘薯块根的形成与发育是一个复杂的过程,受氮钾肥配施、光温水协调、外源生长调节物质、内源激素、转录因子及各因素互作等诸多因素调节,其分子机理尚不十分明确。本研究以结薯温度不敏感的广薯87和结薯温度敏感的紫罗兰及其杂交F1群体为材料,通过不同季节的露地栽培、不同温度的盆栽试验,系统地研究了不同温度对不同甘薯块根形成和发育过程中形态建成、生理生化变化和分子表达水平的影响;基于高温下紫罗兰和部分F1后代不形成块根的性状差异,通过RNA-seq初步探究了甘薯须根和块根在高温条件下碳代谢、淀粉合成与蔗糖代谢和木质素合成等方面的分子响应,从多个角度解析甘薯块根在高温条件形成的分子机理。本研究主要结果如下:1.持续的高温条件会一定程度抑制甘薯块根的形成,冷凉季节大田种植,广薯87和紫罗兰均能正常结薯;高温季节种植,广薯87仍能正常结薯,而紫罗兰不能正常结薯,造成产量下降。进一步室内盆栽培养表明,25℃条件培养两个品种均能形成块根,30℃培养广薯87能正常形成块根,紫罗兰不能形成块根。2.不同温度处理条件下,转录组学分析表明:甘薯须根和块根对高温的分子响应是多方面的,高温对甘薯须根基因的表达谱影响小于块根,表现为差异表达基因数更少,上下调幅度更低;表达趋势也有差异,须根中上调表达基因数目多于下调表达基因,块根则相反,差异表达基因更多,下调表达基因多于上调表达基因。差异表达基因主要富集在碳代谢、淀粉与蔗糖代谢和苯丙烷类物质代谢等代谢途径。3.高温处理对甘薯须根淀粉合成和可溶性糖代谢均有一定抑制。相较于广薯87,紫罗兰碳水化合物代谢更多的向水解为可溶性糖方向进行,而不是合成淀粉储存,这可能是紫罗兰在高温条件下不能正常形成块根的分子机制之一。4.高温处理广薯87须根和块根苯丙烷类物质生物合成低于紫罗兰,尤其是木质素合成相关基因相对表达显著低于紫罗兰;显微结构观察也发现紫罗兰须根次生木质部木质化程度高于广薯87,而高温处理使其进一步增高。木质化细胞的增多使须根形成层活动性降低,可能也是导致紫罗兰高温条件下不能正常形成块根的分子机理。5.以甘薯F1无性系材料为定位群体,利用BSA-seq技术,将甘薯块根分化温敏基因初步定位在第1染色体上。