三角枫为无患子科槭属落叶乔木,其适应性强,耐干旱瘠薄,也耐一定的水湿,同时由于三角枫树形优美,高大,入秋叶色由黄变红等特点,常被用于园林绿化,是一种很好的彩叶观赏树种。三角枫属于弱阳性树种,主要分布于长江中下游地区,因其具有生长快、木质结构良好、耐磨耐震等特点,可用于制作高级家具、乐器等,还可制作成良好的隔音材料,同时三角枫种仁中含有较高的不饱和脂肪酸、神经酸、维生素E等多种营养成分,具有很高的营养价值。多倍体为植物育种的重要材料,本研究以三角枫无性系品种‘兴旺’和三角枫普通无性系‘S4’为试验材料,采用染色体计数法,对其进行倍性鉴定,并对其进行光合特性以及叶绿体超微结构的研究,使用高通量测序技术,进行转录组学研究,为了解三角枫四倍体的变异、基因工程育种提供了参考,也为研究三角枫多倍体化提供了重要资源,为以后研究三角枫的遗传变异和三角枫多倍体育种工作提供了较好的材料。研究结果如下:（1）通过观察显微镜下的茎尖临时压片,三角枫‘兴旺’的染色体数目显著多于三角枫‘S4’,且大致为其二倍。本课题组之前通过流式细胞仪检测结果显示三角枫‘兴旺’单细胞DNA含量为三角枫‘S4’的两倍,与本次三角枫茎尖细胞染色体计数鉴定结果相结合,可知三角枫‘兴旺’为四倍体。（2）三角枫四倍体和二倍体在不同月份间的净光合速率日变化规律一致,在5、7、9月份日变化呈现出单峰曲线,早晨和傍晚的净光合速率较低,在中午12:00时左右达到最大,表现出先升高后下降的趋势。在6、8月份日变化呈现出双峰曲线,在中午12:00左右有“午休”现象,且第一个峰值均高于第二个峰值,并且在8月份,三角枫四倍体和二倍体净光合速率达到最大值,在不同月份三角枫四倍体光合速率均比二倍体高。（3）三角枫四倍体和二倍体植株叶片的蒸腾速率和气孔导度日变化趋势与净光合速率日变化趋势相同,呈现正相关关系,在5、7、9月份的趋势先升高后降低,呈现出单峰曲线,在6、8月份日变化呈现出双峰曲线,并在中午12:00左右表现出“午休”现象。三角枫四倍体和二倍体的胞间CO₂浓度日变化曲线均为单谷变化,大约在12:00时左右出现最低值,不同月份四倍体胞间CO₂浓度大于二倍体。（4）通过比较三角枫四倍体和二倍体的叶绿体超微结构,四倍体叶绿体中类囊体片层结构更多更厚,类囊体的排列更加紧密的堆叠在基粒中,并且在二倍体中能够观察到更多的淀粉粒和嗜饿颗粒,而在四倍体中数量相对较少。（5）使用高通量测序技术,对其进行测序以及生物信息学相关分析,通过对试验材料的转录组原始数据的组装最终得到Unigene 51807条,平均长度为1487nt,共筛选出差异基因24221条,差异基因比率达到46.75%（24224/51807）,其中上调基因10474条,下调基因13747条。与NR数据库的比对结果显示,84.9%的Unigene与已知序列表现出强烈的同源性,15.1%的Unigene具有一定的同源性。相似分布中显示出有39.2%的Unigene具有高于80%的相似性,60.8%具有17-80%的相似性。物种分布显示43075条Unigene找到相似序列,相似序列匹配的近缘物种中,所占比例最高的是橙子（Citrus sinensis,34.06%）。在GO数据库富集分析中,发现三角枫二倍体和四倍体在14个GO条目下存在显著差异（Q value≤0.05）。Pathway富集分析,发现共有8344条差异基因富集到133个代谢途径中,四倍体和二倍体在6个途径表现显著差异。本研究发现,在植物-病原互作通路中,参与植物防御反应的某些基因表达发生变化,影响产物合成、细胞间信号传递、蛋白-蛋白互作以调节植物防御反应,可能增强三角枫四倍体的抗病性。在苯丙素生物合成通路中,参与合成酶或蛋白的基因表达发生改变,以及一些基因上调可能会增加木质素的合成,从而影响三角枫四倍体的植物细胞壁和植物生长,导致其表型差异显著。在角质,软木脂和蜡质生物合成通路中,注释到CER1的相关基因发生最大上调,CER1是影响蜡质合成的关键基因,其表达上调可能使得三角枫四倍体蜡质合成增加,与本课题组之前对三角枫四倍体和二倍体比较得出的三角枫四倍体叶片表面存有很多的蜡质的结论一致。在叶绿素合成过程中,推测参与HemB、HemC、HemE、CHLH/D/I的基因的差异表达与三角枫四倍体和二倍体的叶绿体结构表现不同相关,结果有待进一步验证。在光合作用通路中,涉及光系统II、细胞色素b6/f复合体、光系统I、ATP合成酶复合体相关基因的差异表达,可能与三角枫四倍体与二倍体的光合特性差异显著相关。综上所述,三角枫四倍体与二倍体相比,可能具有更强的光合能力、抗逆性和环境适应性。