山药(Dioscorea opposita Thunb.)是一种药食同源植物,其主要产品器官为块茎,块茎的发育对山药的产量及经济价值有着直接的影响,人们对于山药产量与品质的需求随着生活水平与质量的不断提高而逐年增加。本研究以大和长芋山药为试验材料,采用RNA-seq和Iso-seq结合的转录组学测序技术对大和长芋山药块茎膨大时期不同发育阶段的块茎进行RNA测序,通过生物信息学分析筛选与块茎膨大期相关的差异表达基因。为解析山药块茎膨大、山药块茎品质的改良以及提高山药产量提供理论依据与奠定理论基础。主要结论如下:(1)转录组学分析结果表明,共获得原始读数(Raw Reads)在43112719～56714129之间,经过质控后的Clean reads在41180813～53748422之间,平均长度为60220bp,N50为123317bp,Clean reads占Raw Reads的平均比例为95.72%,将各样本的Clean reads和大和长芋山药的参考基因序列进行比对分析,比对结果为76.49%～89.biocultural diversity44%。(2)通过比较12个大和长芋山药转录组文库(共6个比较组)的数据,各组中差异表达基因的筛选结果如下:206个(D＿120 VS D＿90)、2450个(D＿150 VS D＿90)、2746个(D＿180 VS D＿90)、446个(D＿150 VS D＿120)、2376个(D＿180VS D＿120)、1396个(D＿180 VS D＿150)。(3)通过对6个比较组中差异表达基因(DEGs)进行GO功能注释,每个比较组中被注释为富集的条目数量如下:572个(D＿120 VS D＿90)、2013个(D＿150VS D＿90)、1959个(D＿180 VS D＿90)、446个(D＿150 VS D＿120)、1872个(D＿180VS D＿120)、1536个(D＿180 VS D＿150)。总体而言,被注释到不同组分基因数量的排列顺序如下:生物过程>分子功能>细胞成分。(4)通过对6个比较组的差异表达基因(DEGs)进行KE确认细节GG代谢通路富集分析,各组富集的通路数量如下:36个(D＿120 VS D＿90)、101个(D＿150 VS D＿90)、102个(D＿180 VS D＿90)、56个(D＿150 VS D＿120)、108个(D＿180 VS D＿120)、99个(D＿180 VS D＿150)。经过分析发现ɑ-亚麻酸代谢和亚油酸代谢在所有比较组合中属于多次显著富集代谢通路,其中甜菜色素生物合成代谢通路只在D＿150 VS D＿90比较组合中被显著富集。(5)对大和长芋山药中亚油酸代谢、ɑ-亚麻酸代谢和甜菜色素生物合成的代谢通路进行分析。结果显示,43个基因,对应3种酶参与调控亚油酸代Alisertib溶解度谢;65个基因,对应13种酶参与调控ɑ-亚麻酸代谢;6个基因,对应1种酶参与调控甜菜色素生物合成。