瓜尔豆（Cyamopsistetragonoloba L.Taub）原产非洲,是一种优良的热带、亚热带豆科作物。具有耐旱、耐瘠特性、增进土壤肥力的作用。从瓜尔豆中提取的瓜尔豆胶可用于石油、天然气的开采,其改性产品在食品、医药、造纸、纺织、日用化妆品等工业部门也得到了广泛的使用,具有广泛的商业应用前景。目前,国内外对瓜儿豆的研究不系统,且研究的层次不深。本论文对收集到的257份瓜尔豆种质资源进行遗传多样性研究,并测定了瓜儿豆种子发育过程中几种主要糖的含量及蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）和转化酶（Inv）的活力,摸清了瓜尔豆糖代谢的基本规律;最后,对开花后30和40天（DAF）的瓜尔豆种子进行了转录组测序,主要研究结果如下:1.对257份不同来源的瓜尔豆材料的10个表型性状进行统计分析,发现各表型性状的遗传变异各不相同。其中,始花天数和初熟天数的遗传变异系数在2.41%到5.58%之间,变化较小;始苗天数、结荚高度、株高、主茎有效节数和单株粒重的变异系数范围在20.20%到45.75%之间,有效分枝数的变异系数最大,为375.76%。根据表型性状,可将257份材料分成4个类群:群Ⅰ包括14份材料,该组株高在所有材料中最小、单株粒重轻、主茎节数也较少;群Ⅱ包括2份材料,该组材料的特点是株高很高,均在2 m以上;群Ⅲ包括7份材料,此组材料具有有效分枝数多、主茎节数多和单株粒重高的特点;群Ⅳ包括234份材料,此组包括的材料数最多,性状的特点不明显。2.选择18对SSR引物对257份瓜尔豆材料进行分析,结果共检测到了 71个等位基因变异,每个位点的平均等位变异为3.94,SSR等位变异数目变异范围为2-7个。根据多样性指数分析,Simpson指数的范围为0.2757至0.7904,平均值为 0.5632;Shannon-Weiner 指数的范围为 0.4027 至 1.1475,平均值为 0.8376。表明材料之间表现出较高的遗传多样性及较为丰富的基因类型。按照UPGMA进行聚类分析,可将257份材料分为4大类群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。第Ⅰ大类包括材料数量最多,有94份材料,该类群没有明显的表型性状特征,来自印度的材料相对较多。第Ⅱ大类有76份材料,该类群中无限结荚习性的材料最多,株高最高,结荚高度最低,且有效分枝数和主茎有效节数最少,来自巴基斯坦的材料相对较多。第Ⅲ大类有45份材料,该类群的结荚高度最高,有效分枝数最多,单株粒重最大,来自美国的材料相对较多。第Ⅳ大类有42份材料,该类群株高最低,单株粒重最小,来自中国的材料相对较多。3.在瓜尔豆种子的整个发育过程中,蔗糖含量有所升高,果糖和葡萄糖含量逐渐降低,可溶性总糖变化不大,转化酶活性和蔗糖合成酶分解方向活性逐渐降低,所测得蔗糖合成酶合成方向活性有所偏差,蔗糖磷酸合成酶活性逐渐升高。表明瓜尔豆种子的发育以及瓜尔胶的合成与糖代谢相关酶的活性紧密相关。4.为了进一步分析与瓜尔胶合成相关的基因调控网络,对开花后30和40天（DAF）的瓜尔豆胚和胚乳进行转录组测序。在30 DAF和40 DAF胚乳中分别发现了 2,535和2,724个差异表达基因,在30 DAF和40 DAF胚中分别发现了3,720和2,530个差异表达基因。其中,胚乳中的甘露聚糖合酶基因,α-半乳糖转移酶基因和纤维素合酶基因表达在30 DAF和40 DAF的瓜尔豆中特异性地表达。由于瓜尔豆胶以半乳糖甘露聚糖为主要成分,因此瓜尔豆胶生物合成过程中,胚乳中糖代谢相关基因高水平表达,这与预期相符。另一方面,在30 DAF和40 DAF胚中发现种子贮藏蛋白和脂肪酸合成蛋白相关基因的高度表达。综上所述,本研究发现了部分与瓜尔豆胶生物合成相关的基因线索,为解析瓜尔豆胶生物合成代谢的调控提供了重要依据和前期工作基础。