生姜（Zingiber officinale Rosc.）是我国优势特色蔬菜,单位面积效益居经济作物前列。本研究以西南地区广泛栽培的生姜品种“渝姜3号”组培苗为研究对象,基于氮磷钾三因素五水平正交试验设计,探究了根茎膨大期氮磷钾配比施肥对生姜生长、生理、产量和品质等方面的影响,并利用RNA-seq测序分析了氮磷钾配比施肥对生姜根茎膨大相关基因的表达特征,以期在实践上建立生姜根茎膨大期配方施肥方案,在理论上深化氮磷钾调控作物生长机制的研究,结果如下:1、根茎膨大期氮磷钾配比施肥促进了生姜生长发育和品质。各施肥处理生姜植株的形态指标有所差异,以T11处理下的叶面积、叶片数、地下生物量和全株生物量最佳,相较于CK分别提升了35.86%、80.38%、121.08%和106.28%;T19处理的株高增量、叶长、叶鲜重提升最高,相较于CK分别提升了99.31%、12.52%和132.08%;T16处理对单株产量、茎粗和地上生物量增加最明显,相较于CK分别提升了89.21%、91.93%和108.76%。此外,根茎中还原糖和淀粉含量分别以T16和T19最高,相较于CK分别增加了118.67%和63.26%;根茎中Vc、姜辣素和可溶性蛋白的含量均以T11处理最高,相较于CK处理增幅分别达45.78%、75.16%以及116.86%。2、根茎膨大期氮磷钾配比施肥影响生姜苗的生理指标。各施肥处理生姜根茎中POD、SOD和CAT等抗氧化酶的活性以及MDA含量有所差异,其中POD和SOD活性分别以T17和T19处理最高,而T18处理维持了较高的CAT活性以及较低的MDA含量。T19施肥处理的IAA含量最高,相较于CK提升了35.03%;T16处理的GA、CTK含量最高,且ABA含量最低,均与CK存在显著差异。由此可见,合理的氮磷钾配比施肥能够有效提高生姜植株的抗逆能力,并能够影响内源激素含量。3、根茎膨大期氮磷钾配比施肥影响生姜苗的光合能力。不同施肥处理的叶绿素a和叶绿素b含量分别以T16和T21处理最佳,分别为4.45 mg·g-1和1.108 mg·g-1,显著高于CK;而T19的叶绿素总量和类胡萝卜素含量最高,相较于CK分别提升了87.73%和46.48%。各施肥处理叶片的最大净光合速率以及光饱和点分别以T18和T16最高,显著高于CK;各施肥处理分别以T19和T16的光补偿点、暗呼吸速率最低,相较于CK分别减少了46.43%和35.92%。对叶绿素荧光参数分析发现,合理的配比施肥提高了生姜叶片的Fv/Fm、q P和φPSⅡ值,降低了NPQ值。说明合理的配比施肥提升了生姜叶片的光适应能力和光能利用率,促进叶片光合作用,并减少了夜间呼吸作用带来的有机物损失。4、根茎膨大期氮磷钾配比施肥影响生姜根茎膨大相关基因的表达。隶属函数分析表明T19(N 0.64、P2O5 0.08、K2O 0.64 g·kg-1)处理为最佳氮磷钾配比施肥处理,因此,于进入三股杈期后45 d对N4P4K4处理（N4）、N3P4K4处理（N3）和N5P4K4处理（N5）的生姜根茎进行了转录组测序分析。总共获得了9,810个差异表达基因,这些基因分别富集到3,846个GO通路和125个KEGG途径中,其中有218个差异基因可能参与了氮磷钾调控生姜根茎膨大的过程。最佳配比施肥对生姜根茎膨大的调控可能是由植物内源激素、淀粉合成基因、扩展蛋白相关基因、抗氧化酶基因以及MADS-box和Homeo-box等转录因子共同调控。此外,在最佳配比施肥对生姜根茎膨大的基因调控中,AUX/IAA和ALDH基因可能通过植物激素途径正向调控了生姜产量,C3OMT以及4CL基因可能正向调控了姜辣素的合成,SUS、GBSS和BAM基因促进了生姜根茎中淀粉的积累,而POD、SOD和CAT基因提升了生姜根茎的抗氧化性。