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柱花草（Stylosanthes spp.）是重要的热带豆科牧草与绿肥作物,对酸性土壤的低磷胁迫适应性强,能高效活化利用土壤有机磷。但目前柱花草仍无全基因组图谱,这限制了柱花草适应低磷胁迫分子机理的深入研究。因此,本研究首次构建了柱花草的基因组精细图谱,并结合转录组、蛋白组与代谢组等研究方法,挖掘柱花草参与磷素高效利用的基因并解析其生物学功能。主要结果如下:（1）利用三代（Nanopore）与二代（MGI）测序技术,结合光学图谱（Bio Nano）与染色体构象捕获（Hi-C mapping）技术,构建了大小为1.173 Gb的圭亚那柱花草（热研5号）基因组。Contig N50和Scaffold N50长度分别达到2.36 Mb和13.61 Mb。98.71%（1.158 Gb）的基因组序列被锚定到柱花草的10条染色体上。通过de novo、同源注释和依赖RNA的方法注释到34,985个编码基因,基因平均长度为2,650.17 bp。（2）比较基因组发现,热研5号柱花草经历过一次豆科蝶形花亚科植物共享的蝶形花全基因组复制事件（～58百万年）,无近期物种特异的全基因组复制事件。物种进化分析表明,柱花草与落花生两个亚型（A.duranensis和A.ipaensis）亲缘关系最近,其最近共同祖先大约在18.9（15.0～22.7）百万年前发生分化。（3）对20份圭亚那柱花草材料开展外源有机磷二磷酸腺苷（ADP）利用能力评价。结果表明20份柱花草对外源ADP均具有利用能力,但这种能力存在显著的基因型差异。随后的分析发现,柱花草的根系分泌酸性磷酸酶（APase）活性也存在基因型差异,并且柱花草活化利用外源ADP能力与根系分泌APase活性呈显著正相关关系。（4）为挖掘柱花草参与有机磷利用的酸性磷酸酶,本研究从全基因组水平对柱花草紫色酸性磷酸酶（purple acid phosphatase,PAP）编码基因家族进行鉴定。结果发现,柱花草基因组中共有25个SgPAPs基因成员。随后通过转录组和蛋白组分析表明,在磷高效柱花草T277的根系中,转录和蛋白水平分别有13和8个SgPAPs成员受低磷胁迫调控显著上调表达。此外,代谢组分析表明,伴随着大量磷酸酶的上调,在低磷胁迫导致柱花草根系的9个含磷核苷酸和7个含磷脂质的相对浓度显著降低。（5）为明确SgPAPs基因表达水平与柱花草对外源ADP利用能力的潜在关系,本研究利用荧光定量PCR技术,针对转录和蛋白水平均受低磷上调表达的8个SgPAPs,检测它们在+ADP处理条件下的相对表达量。结果表明,8个SgPAPs在20份柱花草材料根系中的相对表达量均存在显著的基因型差异。其中SgPAP7和SgPAP10在不同基因型根系中的表达量与柱花草对外源ADP利用能力呈显著正相关关系,且SgPAP7相关性更高,R~2为0.3558（P<0.01）。（6）通过大肠杆菌表达并纯化获得了SgPAP7的重组蛋白。体外的生化酶学特征分析表明,SgPAP7对一系列磷酸化底物具有广谱的水解活性,其中对ADP的酶活性最高。SgPAP7的最适p H值为6.0,最适温度为40°C。随后通过转化拟南芥分析SgPAP7在植物体内潜在的生物学功能。结果发现,超量表达SgPAP7能显著提高转基因拟南芥的内源和根系分泌APase活性,且超量表达株系对外源ADP的利用能力显著增强。此外,在土培的低磷胁迫条件下,超量表达SgPAP7的转基因拟南芥生物量显著高于野生型拟南芥（WT）,且超量表达株系嫩叶可溶性磷浓度显著高于WT,但老叶可溶性磷浓度显著低于WT。以上结果表明,SgPAP7具有根系分泌APase和胞内APase的双重功能,不仅参与了外源ADP的利用,也参与了体内磷素的再活化利用。综上所述,本研究首次构建了圭亚那柱花草的基因组图谱,并结合转录组、蛋白组和代谢组学技术,分析了柱花草SgPAPs家族对低磷胁迫的响应。通过生化酶学性质分析及转基因功能验证,解析了柱花草SgPAP7参与磷素高效利用的生物学功能。研究结果为进一步深入揭示柱花草耐低磷机理奠定了一定基础,并将为培育柱花草磷高效品种提供候选基因资源。