辣椒是一种重要的蔬菜作物,因其重要的经济价值和独特的风味而受到人们的广泛喜爱。过去几年,辣椒复杂的基因组在测序方面取得了重大的进展,墨西哥辣椒品种‘CM334’和中国辣椒品种‘Zunla’的测序结果已经发表,这为辣椒功能基因组学的发展带来了契机。为了更好地鉴定辣椒完整的基因结构和辣椒基因的调控区域,我们利用Pac Bio全长转录组测序获得了更完整的基因非翻译区信息以及更精确的基因剪切位点,进一步提高了辣椒基因组注释的完整性以及准确性。天然反义转录本（Natural Antisense Transcripts,NATs）是近年来在真核生物中发现的一类具有相互调控作用的内源性RNA。近年来研究发现,NATs在基因转录水平、转录后水平以及RNA编辑等不同生物学过程中发挥着重要的调控作用。转录本序列是NATs鉴定的基础,因此完整的基因组注释对于挖掘更多的NATs以及后期探索其功能显得尤为重要。我们利用Pac Bio测序获得更加完整且更加准确的辣椒全长转录组数据,为鉴定辣椒中NATs提供了重要的数据基础。另一方面,m RNA前体的可变剪切（AS）对植物响应生物和非生物胁迫以及发育信号都有着重要的调控作用。因此,二代链特异性测序结果让我们更便利的探索选择性剪切的发生差别。基于二代和三代测序技术,我们分析了不同胁迫、激素处理和发育时期的辣椒转录组数据,鉴定到很多响应这些生物学过程的cis-NATs,trans-NATs和AS事件,并暗示nat-si RNA和选择性剪切在这些过程中起着广泛的调控作用。主要结果有:（1）利用三代全长转录组测序完善了辣椒基因组注释。我们混合了辣椒不同胁迫处理和不同发育时期的RNA样品,利用三代全长转录组测序方法,一共获得了57204个Pac Bio全长转录本序列,其中5769个是我们新检测到的基因。在原基因注释中,较长的内含子或者低表达的外显子使一个完整基因被注释成多个基因片段。本研究鉴定到辣椒中476个新的完整基因,并通过RT-PCR结果鉴定了基因结构的准确性。（2）NATs主要依赖s RNA起到调控作用。基于新的辣椒基因组注释,我们鉴定到辣椒中大概有10000个基因形成了NATs,包括2057对cis-NATs（含4114个基因）和635组trans-NATs（含5880个基因）。进一步在全基因组范围内进行了m RNA序列的重复片段预测,结果表明trans-NATs包含了较多的转座片段（55.1%,3176/5766）。最后,经过s RNA富集分析发现,s RNA能显著富集在trans-NATs互补序列区域和cis-NATs外显子互补序列区。（3）cis-NATs在不同的非生物胁迫、植物激素处理以及不同发育时期扮演着重要的角色。我们鉴定到27对cis-NATs能响应不同生物学过程。辣椒甲酸脱氢酶Ca FDH1对植物R基因介导的抗病反应是必须的,而Ca FDH1基因参与的水杨酸途径的正反馈调控就可能受到nat-si RNA调控。又如,生物和非生物胁迫应答基因Ca MPK4以及胁迫应答基因Ca ICU2都依赖cis-NATs的调控,这两个基因在辣椒非生物胁迫,激素和植物发育中均能被诱导表达。活性氧清除基因Ca DJ-1也参与到辣椒激素处理和发育的应答。同时参与油菜素内脂信号传导和植物先天免疫反应的激酶基因Ca BSK1在植物激素处理和果皮发育中形成相反的基因表达调控模式。辣椒花瓣和胎座发育过程中,成对的cis-NATs基因Ca PDCT和Ca MBD10表现出了相反的基因表达调控模式。我们还利用番茄丛矮病毒荧光蛋白的表达与观测,发现了辣椒中特异性基因Ca NRD1在植物抗病过程中起到负调控的作用。（4）trans-NATs调控辣椒果实的转色过程。我们分析了不同生物学过程的表达谱,鉴定到81对有表达调控功能的trans-NATs亚组。其中,PIP5K、BARD1以及CER10三个基因形成了同一个表达trans-NATs亚组,并且都参与到种子的发育过程。我们还发现,催化番茄红素向δ-胡萝卜素转变的番茄红素环化酶Lcy E基因,随着植物生长时期的变化受到trans-NATs的抑制表达,这一情况很好的解释了辣椒果实在特定发育时期将番茄红素导向辣椒红素/辣椒玉红素合成通路促进转色的现象。（5）利用比较基因组学的方法,我们首次阐述了双子叶植物cis-NATs的进化。我们发现从芸苔属植物到茄科植物的分化过程中存在cis-NATs数量显著增加的现象。通过cis-NATs的进化分析发现,基因间区序列的增加而非大片段的插入是导致保守cis-NATs消失的主要方式。转座子插入到较长内含子中是导致辣椒产生新的cis-NATs的主要原因,而转座片段插入到基因启动子和终止子或者它们附件的区域是导致番茄产生新的cis-NATs的主要因素。（6）可变剪切调控了辣椒不同生物学过程。通过全基因组可变剪切事件（AS）的分析以及不同生物学过程中AS的差异分析,我们发现辣椒不同发育过程中内含子保留型（RI）的AS事件呈现逐渐上升和下降的趋势,并且热胁迫处理下辣椒叶片和根中RI型的AS事件显著增加。Ca NAC82和重金属转运蛋白分别在热胁迫和胎座发育中发生了持续性的外显子丢失型（SE）变化。