开花期是牧草重要的农艺性状,对牧草产量、品质和利用价值具有重要影响。开花时间由微效多基因控制,调控网络复杂。开展牧草开花基因的研究,探索牧草开花调控分子机理,有利于加快牧草开花基因挖掘,培育满足生产需求的不同成熟度的牧草新品种。老芒麦(Elymus sibiricus)是禾本科(Poaceae)披碱草属(Elymus)的模式草种,为多年生疏丛型中旱生植物,具有抗旱、抗寒、耐盐碱、产草量高、适口性好、营养价值高等优点。目前植物开花基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)以及水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)等农作物中已开展了系统深入的研究,并取得了重要阶段性成果,但是老芒麦和作物亲缘关系远,且老芒麦为自交亲和的异源四倍体物种,染色体组成为StStHH(2n=4x=28),其遗传基础相对复杂,通过同源克隆的方法很难获得目标基因。本研究在老芒麦开花时间评价以及繁殖性状观测和分析的基础上,利用高通量转录组测序技术对早晚开花老芒麦材料不同开花时期的样品进行深度测序,研究其基因表达谱,同时利用老芒麦高密度SNP分子标记基因型数据,对老芒麦的开花性状进行全基因组关联分析。主要研究结果如下:1.以66份老芒麦种质为供试材料,对老芒麦种质间开花时间进行评价,并对单株生殖枝数、每生殖枝小穗数、小穗小花数、百粒重和落粒性大小5个繁殖性状进行相关性分析。结果表明,不同种质间老芒麦开花时间差异较大,最早开花材料与最晚开花材料时间相差52 d。各性状间存在不同程度的变异性,其中单株生殖枝数变异系数最大,为68.97%。进一步进行相关性分析,结果表明开花时间与单株生殖枝数、每生殖枝小穗数和小穗小花数呈负相关关系。2.选取3个早开花基因型材料和3个晚开花基因型材料,分别在孕穗期、抽穗期和开花期取样,共取18个样品。对老芒麦组织样品进行转录组测序分析,共获得400,453,230个clean reads,得到184,735条Unigenes,总共有166,071个Unigenes获得注释信息,其中筛选了3,526个差异表达基因。进一步进行加权基因共表达分析,共识别出5个共表达模块,筛选了7个枢纽基因,分别是:LIMYB、PEX19、GWD3、BOR7、PMEI28、LRR、AIRP2。3.基于高密度SNP分子标记基因型数据,以155份老芒麦单株材料作为供试材料,结合两年的开花表型数据观测,对老芒麦3个开花相关的农艺性状进行关联分析。选择混合线性模型开展分析,总共检测到9个与开花性状显著相关的SNP位点,并筛选出3个特异性基因,分别是FAR1、GLPs、CPSF30。