薰衣草为唇形科薰衣草属多年生植物,其精油具有重要的经济价值。本研究以狭叶薰衣草Lavandula angustifolia Mill为试材,以气-质联用技术(GC-MS)测定不同开花时期薰衣草精油中萜类组分及其含量变化,以转录组测序和权重基因共表达网络分析(WGCNA)揭示萜类代谢分子调控,以昆虫行为选择试验验证萜类成分对访花昆虫蚜虫和蜜蜂的行为影响,阐释薰衣草基因调控网络-萜类组分-生态功能三个层面的关系,揭示了薰衣草萜类的代谢调控分子机制和对访花昆虫的趋避效应,为薰衣草分子育种获得启示。主要研究结果如下:1、GC-MS检测到薰衣草现蕾期、第一轴5个开花期和第二轴5个开花期样品的萜类组分56种;聚类和主成分分析表明现蕾期组分最丰富(含55种),β-trans-罗勒烯(20.57%)和(+)-(R)-柠檬烯(17.00%)含量最高;第一轴、第二轴花陆续开放,萜类成分变化均以芳樟醇(17.06%～43.72%)、乙酸芳樟酯(19.35%～32.24%)和乙酸薰衣草酯(11.60%～24.46%)为主。2、昆虫行为选择试验证实,薰衣草现蕾期的精油及其萜类组分β-trans-罗勒烯和(+)-(R)-柠檬烯对蚜虫有显著的驱避作用,以防止薰衣草花蕾在现蕾期被植食性昆虫(蚜虫)破坏;盛花期的精油及其主要萜类组分乙酸芳樟酯和乙酸薰衣草酯对传粉者(蜜蜂)有吸引作用。3、转录组测序获得薰衣草现蕾期、第一轴5个开花期和第二轴5个开花期样品数据量261G,组装出159,337条非冗余unigene。基因功能注释和表达分析获差异表达基因9246个,其中,萜类合成相关基因46个,其中,BOS(罗勒烯合酶基因)、SabS1(香桧烯合酶基因)、PINS(α-蒎烯合酶基因)和TEPS(α-萜品醇合酶基因)在薰衣草中未见报道;细胞色素P450家族基因112个、转运蛋白相关基因35个以及开花有关的基因64个。上述基因表达模式仅与开花时期有关,与小花所处位置(第一轴或第二轴)无关。4、9246个差异基因的WGCNA获得21个网络模块,通过对网络模块的KEGG富集分析、模块与萜类组分和开花时期之间的相关性分析,得到1个最有富集意义的模块16,在该模块中获得萜类合成有关基因23个,细胞色素P450家族基因34个,转运蛋白相关基因13个,开花相关基因29个,转录因子9个,且上述基因相互连接度较高,也表明萜类代谢调控与开花调控有关联。以上结果表明,薰衣草现蕾期萜类组分及其基因调控网络对驱避植食性昆虫有重要作用;第一和第二轴5个花期的萜类组分及其基因调控网络对吸引传粉者有重要作用;揭示了薰衣草开花的时间序列动态和萜类合成与释放之间关联,为薰衣草萜类代谢调控机制深入研究和分子育种奠定基础。