龙葵素（Steroidal Glycoalkaloids,SGA）是茄科植物生长过程中的次生代谢物,在各种生物和非生物胁迫中发挥着重要的作用,马铃薯块茎中龙葵素含量随着萌芽而逐渐上升,与萌芽呈显著正相关,并在芽和芽周部位呈现异常的高含量,前人研究表明,块茎中低龙葵素含量显著影响块茎萌发,但是龙葵素能否促进马铃薯块茎萌芽仍不清楚。本研究首先基于马铃薯块茎萌芽转录组数据,筛选分析了龙葵素代谢通路的主要关键基因,其次外源采用龙葵素处理,测定了不同浓度和不同贮藏时间处理对块茎内部生理指标和基因表达的影响,最后克隆了龙葵素代谢关键基因StSSR2,进行生物信息学分析和组织表达分析,并探究了不同环境因素对其表达的影响。主要结果如下所示:1、从萌芽转录组数据筛选到12个龙葵素代谢通路基因,从休眠到萌芽变化较大的基因均集中在甾醇类合成阶段和茄啶合成阶段,其中StSSR2基因表达变化最大,在休眠时表达量低、萌芽时高表达,抑芽处理表达量下降,抑芽后恢复萌芽时表达上升,且四种状态下龙葵素代谢基因变化整体上保持一致,推测块茎萌芽与龙葵素代谢通路基因的表达存在正相关。2、采用不同浓度的外源龙葵素浸种及对不同休眠状态的马铃薯浸种均具有显著催芽效果。龙葵素最适催芽浓度为150 mg/L,在块茎深度休眠期催芽效果显著低于块茎浅度休眠期,两个时期均采用龙葵素催芽效果与单独在块茎浅度休眠期催芽差异不显著,外源龙葵素处理能够促进块茎贮藏期间的重量损耗、缩短块茎休眠期、提高发芽率、提高淀粉酶活性,促进淀粉转化为可溶性糖,还能促进抗坏血酸的利用。3、外源龙葵素处理后StSSR2基因和同源基因St DWF1在贮藏第50 d时表达均显著高于对照,过表达St DWF1的马铃薯块茎中StSSR2表达显著高于对照块茎,表明龙葵素和油菜素内酯在催芽上具有协同作用。4、从马铃薯品种‘费乌瑞它’试管苗中克隆到StSSR2基因全长序列1713bp,编码570个氨基酸,蛋白质相对分子质量约为66.35k D,为亲水性跨膜蛋白;亚细胞定位预测该蛋白主要存在于质膜上,该蛋白在进化上与番茄、辣椒、烟草等茄科植物亲缘关系较近;该基因在块茎和茎中表达最高,其次是叶片、匍匐茎和根,在出苗期表达量最高,随着生长发育的进行,表达趋于稳定,且随着休眠期的延长,StSSR2表达随之升高5、StSSR2启动子中包含大量响应激素、光照、温度响应相关元件,光照能够显著诱导StSSR2表达,4 mg/L ABA、20 mg/L GA对StSSR2的表达产生影响,并且该基因在不同温度下表达模式不同。综上,本研究首次在马铃薯中发现龙葵素能够促进块茎萌芽,初步探究了龙葵素促进块茎萌芽的可能途径,并克隆龙葵素合成关键基因StSSR2,探究了影响StSSR2表达的因素,为后续龙葵素促进块茎萌芽的分子机制提供理论基础,为生产上马铃薯催芽剂的开发提供新思路。