减数分裂后，圆形精子细胞经过一系列变态过程最终发育为成熟精子。期间，精子细胞质逐渐丢失，其染色质组蛋白逐渐经过渡蛋白替换为鱼精蛋白，染色质被致密包装并高度浓缩。然而期间的的基因转录表达变化趋势不清，不利于对变形期间遗传本质的理解，并影响了针对精子的相关繁殖技术研发。为深入研究精子形成中的基因转录表达变化情况，本研究选取模式生物小鼠作为研究材料，应用激光捕获显微切割技术和RNA-seq测序技术，对小鼠精子形成期各阶段发育细胞（圆形精子R、长形精子细胞L和成熟精子M）的RNA样品进行RNA-seq测序，每种样品设置两个生物学重复，技术重复两次。生物信息学分析结果表明，测序得到的序列片段（reads）对小鼠基因组的覆盖率高达31倍，根据RNA-Seq reads在小鼠基因组及基因上的匹配，对小鼠全基因组水平的转录情况有了全面了解，共检测到47588个基因发生转录。利用小鼠参考基因组mm9对RNA-seq数据进行定位分析，超过80%的reads与小鼠基因组特异匹配。在小鼠基因组范围内reads的定位分析结果表明，精子形成初期（圆形精子和长形精子细胞）定位于外显子上的reads约为70%，而成熟精子中定位于外显子上的reads仅约9-12%，多数分布在内含子（32-35%）和基因间区（51-52%）上。说明与圆形和长形精子细胞相比，成熟精子的可变剪接形式更复杂，并且存在大量新转录本。本研究在精子变形期间共检测到5104个显著表达的新转录本，这些特异转录本可能在精子成熟过程中发挥着重要作用。基于RNA-seq数据，在小鼠基因组范围内分析基因转录本的可变剪接（aternative splicing,AS）。结果表明，总共在19172个小鼠基因中发生了确定的可变剪接事件，占小鼠精子细胞成熟过程中基因表达总数的40.2%，其中第一外显子可变剪接（Alternative5’ first exon (transcription start site)，TSS）和最后一个外显子可变剪接（Alternative3’ last exon (transcription terminal site)，TTS）是小鼠精子细胞成熟过程中发生最多的可变剪接形式。而小鼠体细胞中发生的AS形式多是外显子跳跃，TTS和TSS十分稀少，这是小鼠精子细胞成熟过程中不同于体细胞的一个重要特点。利用两组生物学重复数据，通过DEG-seq软件共筛选到12105个在整个精子形成发育阶段发生转录表达差异基因（p-value <0.05）。圆形精子发育成长形精子细胞时表达差异基因为1318个，其中转录上调的有538个，转录下调的有780个；长形精子发育成成熟精子时表达差异基因为7881个，其中转录上调的有3679个，转录下调的有4202个。圆形精子与成熟精子相比，有10899个差异表达的基因，其中转录上调的有5209个，转录下调的有5690个。GO功能富集分析、KEGG代谢途径和Interpro分析表明，精子形成过程中精子细胞中的差异表达基因主要参与基因转录、线粒体蛋白翻译、细胞成分组成和能量代谢等变化。本研究通过RNA-seq技术深入解析了模式生物小鼠精子形成期细胞的转录组变化趋势，对精子细胞的可变剪接、差异表达基因和新转录本的变化等进行了研究，从转录组水平初步揭示了精子形成过程的转录表达变化规律，为深入研究精子成熟的分子机制奠定了前期实验基础。