紫花槭(Acer pseudosieboldianum)为槭树科(Aceraceae)槭属(Acer)落叶乔木,其叶形优美、叶色红艳,是东北地区观赏价值较高的彩叶树种。目前研究人员对紫花槭的探索较少,尤其是关于叶片呈色机理等方面的研究几乎未被报道。因此,本研究以紫花槭为试验对象,对其秋季叶色变化过程中的色素含量与主要内含物等进行研究,从生理生化角度对紫花槭叶片呈色机制进行初步探讨;利用新一代高通量测序技术对无参考基因组的紫花槭不同转色时期叶片进行转录组测序,丰富其转录组数据信息,为后续研究提供背景参考;通过分析叶片呈色过程中的差异基因分布与表达情况,从分子水平初步探讨紫花槭呈色机理,从而为其园林应用及进一步研究其他槭属植物叶色变化提供依据。将试验结果进行总结分析并得到如下结论:1.通过对紫花槭秋季不同转色期叶片的色素含量及生理指标进行分析,得出叶片从绿变红过程中叶绿素含量下降,花色素苷含量上升,说明花色素苷是影响紫花槭叶片呈红色的主导因素。花色素苷的合成与蔗糖、淀粉含量并无明显相关关系;花色素苷与氮和钾之间均存在极显著的负相关关系。2.对紫花槭叶片主要花青苷成分进行结构鉴定,共检测到5种花青苷成分,分别为芍药素O-己糖苷(Peonidin O-hexoside)、松香素O-己糖苷(Rosinidin O-hexoside)、矢车菊素 3-O-葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-glucoside(Kuromanin))、矢车菊素 3,5-O-葡萄糖苷(Cyanidin 3,5-O-diglucoside(Cyanin))和天竺葵素 3-O-氯化葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-beta-D-glucoside(Callistephin chloride))。其中芍药素O-己糖苷、矢车菊素3-O-葡萄糖苷和矢车菊素3,5-O-葡萄糖苷在紫花槭两个时期含量变化差异显著,可能是其最后呈色的关键物质。3.通过对紫花槭秋季不同转色期叶片进行转录组测序,结果共获得67.47Gb Clean Data,组装后共获得50,501条Unigenes,对得到的全部Unigenes进行功能注释,共获得有注释结果的Unigenes为35316条;将不同转色时期的紫花槭叶片进行差异表达分析,共筛选出16521个差异表达基因;差异表达基因GO功能注释到42个功能亚组,其中生物学过程中的代谢过程、细胞组分中的细胞膜和分子功能的催化活性的富集程度较高。差异基因KEGG通路富集分析主要对类黄酮生物合成和核糖体代谢等生物学过程进行调节。4.本研究在紫花槭叶片类黄酮/花青素生物合成途径中共鉴定了 20个结构基因,包含了几乎所有参与类黄酮/花青素生物合成的已知酶,并从中筛选出参与紫花槭叶色形成的相关基因包括花青素合成酶(ANS)、二氢黄酮醇还原酶(DFR)、黄烷酮3-羟化酶(F3H)、类黄酮3-葡糖基转移酶(UFGT)等。并筛选出了调控基因,转录因子MYB、bHLH、WD40等。