甜荞（Fagopyrum esculentum M.）属于蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagpyrum）作物,起源于中国,具有生长期短、适应性强的特点,是很好的救灾填闲作物和重要的蜜源作物,具有多种营养和保健成分（芦丁、槲皮素、不饱和脂肪酸、抗性淀粉、β-葡聚糖等）,且富含铁、钾、锌、硒等体容易缺乏的矿质营养元素,对心血管疾病、糖尿病和便秘等有预防和治疗作用,已成为21世纪人类的绿色食品之一。大多数甜荞品种是花柱异长型自交不亲和,主要依靠虫媒和风媒传粉,阴雨天传粉受限,导致结实率低,产量不稳定。目前,荞麦育种家通过甜荞野生种培育出花柱等长型自交亲和甜荞品种,但其自交亲和性分子机制仍不清楚。因此,挖掘控制甜荞花型和育性的相关基因,对明确甜荞自交亲和性分子机理与调控网络具有重要意义。基于甜荞存在的3种花柱类型是自交亲和或不亲和的重要表现特征,本研究对花柱异长型且自交不亲和的乌克兰大粒荞长柱花雌雄蕊、短柱花雌雄蕊和自交亲和性的甜自21号等柱花雌雄蕊进行转录组测序（n=3）,分别获得55,733,278,51,235,976,53,401,442;61,912,778,65,372,118,58,608,248;58,204,792,52,412,146,55,677,058个高质量的Cleans reads;拼接后获得283,170条平均长度为1351bp,N50为2040bp的Unigene,其中有68,813条差异表达。与等柱花雌雄蕊比较,长、短柱花雌雄蕊均差异表达基因共40227条。通过对差异基因进行GO功能富集和KEGG代谢通路分析,倍半萜和三萜化合物合成途径（ko00909）共富集到79个差异基因,长柱花雌雄蕊（L-型）和短柱花雌雄蕊（S-型）同时上调表达42个,下调表达37个。萜类化合物骨架合成途径共检测到具有95个差异表达基因构成的13种关键酶;与自交亲和等柱花雌雄蕊比较,自交不亲和长、短柱花雌雄蕊有9种关键酶上调表达,共47个基因构成。长柱花雌雄蕊相对于等柱花雌雄蕊上调表达基因“植物激素信号转导”途径,其中AUX/IAA、JA和GA在长柱花雌雄蕊中上调表达基因分别为102、10和11个Unigenes,推测萜类化合物和植物激素可能是引起甜荞自交不亲和的重要原因。本研究共检测到79类转录因子,MYB（900）转录因子注释到的最多,其中差异表达基因273个。与等柱花雌雄蕊比较发现,长柱花雌雄蕊中94个上调表达,125个下调表达;短柱花雌雄蕊中106个上调表达,125个下调表达,即MYB转录因子在长、短花雌雄蕊中以下调表达为主。本研究共检测到507个b HLH转录因子,其中139个在长柱花雌雄蕊、短柱花雌雄蕊和等柱花雌雄蕊甜荞中差异表达;与等柱花雌雄蕊对比,发现长柱花花柱雌雄蕊中49个上调表达,90个下调表达;短柱花雌雄蕊中52个上调表达,87个下调表达,即b HLH转录因子在自交不亲和甜荞中低表达,自交亲和甜荞中高表达。本研究共检测到301个MADS转录因子,其中71个差异表达;与等柱花雌雄蕊对比,长柱花雌雄蕊中32个上调表达,18个下调表达;短柱花雌雄蕊中48个上调表达,18个下调表达,即MADS转录因子在自交不亲和甜荞中高表达,自交亲和甜荞中低表达。因此,推测MYB转录因子下调表达和MADS转录因子上调表达是影响甜荞自交不亲和的重要原因;b HLH转录因子上调表达有可能促进花柱等长,同时对甜荞自交结实有重要意义。U-box超家族基因在长柱花和短柱花雌雄蕊中上调表达,在等柱花雌雄蕊中下调表达,说明自交不亲和甜荞U-box超家族基因表达量较高,自交亲和甜荞U-box超家族基因表达量较低,推测U-box超家族基因影响甜荞育性。本研究共检测到149个聚半乳糖醛酸酶（PG）基因,其中差异表达基因41,Cluster-11933.188810和Cluster-11933.7507基因在短柱花雌雄蕊中高表达,Cluster-11933.49197、Cluster-11933.196860、Cluster-17216.0、Cluster-11933.124272和Cluster-11933.20 6658等基因在自交亲和甜荞中高表达。通过q RT-PCR验证FePG1-Like（Cluster-11933.7507）基因在短柱花中高表达,器官特异性验证仅在花中高表达,FePG1-Like基因是甜荞短柱花形态形成的关键基因。通过生物信息学分析,发现FePG1-Like基因编码一种稳定的跨膜蛋白。与GFP-FePG1-Like超表达荧光信号载体转烟草,预测FePG1-Like基因在细胞膜和细胞质内结果相一致。