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植物胎生是指在植物繁殖过程中后代在母体上只经过短暂休眠或不经休眠即萌发的一种现象,在一些红树植物最为典型。红树植物秋茄（Kandelia obovata）具有典型的胎生表型,普遍认为胎生是适应于滨海湿地潮间带恶劣环境而衍生出一种独特的繁殖方式。因此,对秋茄胎生过程的研究有助于理解其适应恶劣环境所发生的分子生物学机制。同时,基因转录过程发生的可变剪接模式（Alternative splicing,AS）和选择性多聚腺苷化模式（Alternativepolyadenylation,APA）在植物基因表达与发育过程扮演了重要的调控角色。然而,迄今为止,尚未见关于秋茄胎生发育过程中AS及APA分析的研究报告。本课题基于秋茄胎生发育不同阶段、组织间的转录组测序数据,首先比较分析不同阶段、组织间的AS及APA模式,筛选出其差异AS事件/基因（Differential AS genes,DASG）及差异APA事件/基因（Differential Expressed APA genes,DEAPAG）,并对这些差异基因进行功能富集分析探索AS及APA模式潜在的功能。其次,进一步筛选出与植物发育相关的关键AS基因（Key DASG）及关键APA基因（Key DEAPAG）。随后,通过对Key DASG及Key DEAPAG的功能性富集分析探究AS及APA模式在秋茄胎生发育过程中的潜在调控作用;并予以体外实验验证特定目标基因。项目结果以望为后人继续开展秋茄胎生的分子生物学机制以及胎生对红树适应性的贡献研究提供基础。本研究得到结果如下:（1）AS及APA模式在秋茄胎生发育过程中是非常普遍的（各组间DASG数量约为455-1976个,各组间DEAPAG数量约为522-1374个）。就AS类型而言,各组间均以跳过外显子类型（Skipped exon）、可变的3’剪接位点类型（Alternative 3’ splice site）及可变的 5’剪接位点类型（Alternative 5’ splice site）为主,内含子保留类型（Retained intron）及外显子相互排斥类型（Mutually exclusion exons）较少。就APA模式而言,各组间使用近端poly（A）位点（短3’UTR）DEAPAG的表达量普遍高于使用远端poly（A）位点（长3’UTR）DEAPAG的表达量。值得注意的是,APA模式在胚轴的发育过程中呈现一定的趋势,即使用近端poly（A）位点（短3’UTR）的DEAPAG数量先增加后减少,使用远端poly（A）位点（长3’UTR）的DEAPAG数量先减少后增加。（2）就AS模式而言,不同阶段间DASG的Gene Ontology（GO）富集分析结果提示这些DASG所调控的功能与秋茄胎生所必须的生物学过程息息相关,如大分子的代谢过程、酶活性和催化功能等;KEGG通路富集分析结果亦提示秋茄胎生所必须的核酸代谢通路也受DASG所调控。此外,不同组织间比较,DASG的GO和KEGG富集分析结果显示其均主要富集在代谢相关过程,如蛋白质水解代谢。结合以上两者综合分析可知秋茄胎生过程发生的AS模式主要通过代谢、酶活性和催化发挥作用。就APA模式而言,不同阶段间DEAPAG的功能富集分析结果显示这些DEAPAG主要富集在转录调控方面,如DNA结合和RNA结合等。而不同组织间比较,DEAPAG富集到的信号通路差异较大。这提示秋茄胎生过程发生的APA模式与转录后调控机制息息相关。综上,秋茄胎生过程中AS模式与代谢及酶催化相关,而APA模式与转录后调控相关。（3）在AS方面,不论是胚轴还是子叶组织,随着发育的进展,与植物发育相关的基因中受AS调控的基因越来越多（由34个逐渐增加至147个）;不同组织间与植物发育相关的DASG数量未发生明显改变（约为46-89个）。两者相互对比可知,发育差异AS模式强于组织差异所导致的AS模式,这也间接的提示了 AS对发育有着一定的重要性。在APA方面,于胚轴发育而言,受APA调控的基因主要在发育后期集中（S4ax-S5hy和S5hy-S6hy组的DEAPAG多于S3ax-S4ax组）;就子叶发育而言,受APA调控的基因主要聚集在发育初期（S3co-S4co组的DEAPAG多于S4co-S5co和S5co-S6co组）。而不同组织间的DEAPAG数量未发生明显变化（约为69至139个）。这提示对不同的组织而言,其发育过程中APA模式趋势不一。（4）功能性富集分析结果显示各组间比较产生的关键的DASG或DEAPAG所注释/富集到的功能或信号通路有相对保守的（广谱作用）,也有只针对某组别特异存在的（组织特异性）。如就不同发育阶段间、不同组织间产生的关键的DASG而言,亦或不同发育阶段间、不同组织间产生的关键的DEAPAG而言（广谱）,这些基因均主要注释到植物激素相关通路、代谢相关通路和生物合成相关途径方面,如植物激素信号通路、碳代谢和类黄酮合成等。值得注意的是,在S3到S4期,胚轴的DEAPAG独特的注释到MAPK信号通路（特异）。（5）RT-PCR 和 RT-qPCR 结果显示 4 个 DASG（HAB1、FC2、BHLH47、GAMMACA1）的基因表达水平及AS类型与我们的分析结果一致。3’RACE和RT-qPCR结果显示4个差异APA基因（EMB3003、ARF8、AFB2、PP2AA）的PA位点使用情况及表达趋势与我们的预测结果一致。即PP2AA在S5hy和S6hy存在差异PA位点,AFB2在S4te和S4ax存在差异PA位点。总而言之,目前秋茄胎生的研究还较少。基于生物信息学手段对秋茄胎生过程中的转录组数据进行分析对从宏观角度了解秋茄胎生的转录组学变化尤为重要。本课题基于秋茄胎生发育不同阶段、组织间的转录组测序数据,分析其可能存在的AS及APA模式,可帮助研究者进一步了解秋茄胎生过程转录组变化及可为后人继续研究秋茄胎生的分子生物学机制、环境适应性机理提供创新性思路及理论依据。