达摩稗（Echinochloa damo）属于C₄型植物,原产地在日本,是稗属植物食用稗的一个变种,具有光合作用效率高、适应性广、营养价值高、抗逆性强等特点,适合于田间栽培;加倍后可以通过杂交将其有利基因转到农作物中,有望作为对农作物遗传改良的资源。本室通过加倍已成功获得同源四倍体达摩稗,但扩繁较为困难。为此,本实验以二倍体原种为对照,一是通过优化组织培养体系,建立不同倍性达摩稗快繁技术;二对不同倍性达摩稗主要农艺性状及生殖特性进行研究;三是利用RNA-seq技术对其穗发育早期转录组进行研究。主要研究结果如下:（1）不同倍性达摩稗组织培养体系建立。通过设置不同培养基和激素配比等试验,结果发现以二倍体达摩稗成熟胚作为外植体,接种在N₆+3.0mg·L^-12,4-D的诱导培养基上诱导率最高,达到91.67%,最适分化培养基为1/2MS+0.5 mg·L^-1NAA+2.0mg·L^-16-BA,分化率达到88.33%,在增殖生根培养基MS上添加5.0 mg·L^-16-BA时,芽丛的苗数和根数增殖最多。同源四倍体达摩稗在N₆+3.0mg·L^-12,4-D+0.5 mg·L^-16-BA时具有最高诱导率为68%,而在各种分化培养基上,分化率极低,不适宜建立无性快繁体系。所以,只能通过种胚的直接培养获得幼苗。（2）不同倍性达摩稗主要农艺性状和育性存在明显的差异。调查发现,同源四倍体植株相较于二倍体对照植株,前者株高平均为44.36cm,明显变矮;分蘖数为2.17;叶片直立且窄短、多倍体达摩稗的花粉育性与对照比较也明显较低:结实率平均为2.01%。通过气孔观察发现多倍体植株与对照植株相比,气孔增大可以通过气孔大小,判断不同倍性的植株。（3）不同倍性达摩稗穗发育早期的基因表达谱研究。通过RNA-Seq技术分析不同倍性达摩稗穗发育早期的基因表达差异,结果表明:取穗发育早期的花药,用于RNA提取,进行RNA-Seq测序分析,测序结果达到后续组装分析的质量要求,证明测序结果可靠。将测序结果进行组装和基因注释之后,初步筛选出2501个差异表达基因,其中1092个上调,1409个下调,并对其进行系统的生物信息学分析。通过GO富集分析,发现如花粉发育调节、减数分裂重组等与生殖过程有关的基因差异表达;通过Pathway富集分析发现在植物信号转导、光合作用以及淀粉蔗糖代谢等代谢通路中一些关键基因下调表达,而这些基因的下调表达可能影响多倍体种子的发育,最后导致育性较低。利用荧光定量PCR技术,挑选了六个显著差异表达的基因进行定量验证,其结果与转录组测序的结果趋势基本一致。说明了RNA-seq的结果的真实性和可靠性。