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本研究为国家林业局‘948’项目及中央高校创新团队项目研究内容。本实验以溪荪(Iris sanguinea)和溪荪变型白花溪荪(Iris sanguinea f. albiflora)为研究材料,基于两种花色花期植物材料的转录组学数据分析及不同开花时期调控花色相关的生理指标的测定与分析,研究两种花色溪荪花色苷合成相关结构基因的差异表达及花色相关酶的变化规律,研究结果为探究溪荪种内花色变异的遗传机理研究奠定基础,得出结论如下：(1)溪荪和白花溪荪转录组测序后得到的Total Clean Reads分别为53,661,436,55,020,892,组装、拼接后获得的Unigene数分别为69,690和71,943个,且平均长度为496 nt和521nt,两者合并后共得出67,399个U nigene,且长度全部大于200nt。本次转录组测序的产量和组装质量较好。(2)共有44,423个Unigene比对到公共数据库中,其中Nr(99.34%)、Nt(73.03%)、GO(68.78%)、KEGG(58.58%)和COG(37.11%)。比对率最高的模式物种是葡萄(21.1%),其次是水稻(9.2%)。(3)两种花色溪荪差异显著的基因共有10,493个,其中白花溪荪与溪荪相比,上调表达的基因数量为6749个,下调表达的基因数量为3744个。(4)在GO数据库中,差异显著的Unigene注释最多的为：细胞、细胞组份、细胞器、细胞过程、代谢过程五大类；在COG数据库中,差异显著的Unigene被注释最多的为：通用功能预测、转录相关功能等。差异显著Unigene被对比到了KEGG的121个通路中,其中差异基因最多的5个通路分别为：新陈代谢途径、次生代谢物的生物合成途径、胞吞作用、甘油磷脂代谢通路和醚脂类代谢。(5)通过对KEGG中经典pathway的筛选,找到了花色苷生物合成途径(通路ID为ko00942),两种花色溪荪鸢尾这一花色苷合成途径中被注释到的Unigene为13个,其中比对到NCBI的基因有11个。其中与溪荪蓝、白花色调控密切相关的为5GT、3GT,比对到蓝色花的荷兰鸢尾(Iris hollandica)上,并且在白色溪荪中表现为显著下调表达。(6)根据花色苷合成途径,对两种花色溪荪的差异转录组数据,在Nr、Nt、GO. COG、Swissport、KEGG六大数据库进行花色苷合成相关结构基因的筛选,共筛选到17个结构基因。其中比对到鸢尾属植物的与溪荪蓝、白花色调控密切相关的基因为CHS、ANS、F3H、5GT和3GT,其中CHS基因比对到物种为蓝色花的德国鸢尾(Irisgermanica),ANS、F3H、5GT和3GT基因比对到蓝色花的荷兰鸢尾。(7)在花色苷合成相关的结构基因中选出7个比对率最高的基因,以在转录组中筛选的)KM 003602497.1为内参基因,进行实时定量PCR验证,结果选取的7个基因中：CHS、F3H、ANS、F3’H、F3’5’H、DFR,6个基因的实时定量结果与转录组测序结果中的基因表达量变化相一致；其中白花溪荪与溪荪相比上调表达的基因为：F3H、F3’H、 F3’5’H、DFR,其中F3’H、F3’5’H基因表达与前人研究结果不一致,可能是白花溪荪出现了F3’H、F3’5’H基因的过量表达导致花色变化；下调表达的基因为：ANS、CHS,与前人研究结果相一致；CHI基因实时定量结果与转录组测序结果不一致,但CHI酶活性测定结果与转录组结果一致,CHI表达情况有待进一步验证。(8)花色相关生理指标结果：白花溪荪不含有花色苷,溪荪的花色苷含量随着开花时期的变化呈现先上升后下降的趋势,在初开期为最高值；两种花色溪荪在不同开花时期PAL酶的活性变化为随着开花时期的变化而减弱,白花溪荪的PAL酶活性整体低于溪荪,与转录组结果不一致,可能是因为PAL酶参与众多代谢过程,其活性受诸多因素影响；白花溪荪CHI酶活性随着开花时期的增加而逐渐降低,且显著高于溪荪,溪荪CHI酶活性变化呈现先增加后降低的趋势;两种花色溪荪的可溶性糖含量在不同开花时期均呈现下降趋势,与可溶性蛋白含量的变化趋势相反；两种花色溪荪花色苷含量与PAL酶活性、CHI酶活性和可溶性糖含量呈一定程度的正相关,与可溶性蛋白含量呈负相关。(9)白色溪荪中表现为显著下调表达的基因CHS、5GT、3GT、ANS与显著上调表达的基因F3H可以作为溪荪种内花色变异研究的主要结构基因。