蔓菁(Brassica rapa vat.rapa)是十字花科芸薹属能形成膨大肉质根的两年生草本植物，是青藏高原藏族传统种植的，兼作食、饲、药三用的作物。早期对肉质根的相关研究大多集中在结构解剖、外界环境和营养条件的影响等初级研究。随着分子生物学技术的发展，基因沉默、过表达和转录组测序技术等分子手段被用于深入解析根膨大的分子调控机制。目前，植物激素、开花基因和蔗糖转运代谢等对根膨大的分子调控已有报道，比如蔗糖转运代谢调控马铃薯、甜菜和萝卜的根膨大的研究已有进展，但是蔗糖转运代谢对蔓菁肉质根形成发育的研究还很缺乏。　　蔗糖是高等植物光合作用的主要产物和韧皮部物质运输的主要形式。叶子中合成的碳水化合物主要以蔗糖的形式运输到库器官中，在库中迅速被分解转化。在这个过程中，蔗糖在韧皮部的运输和库中的转化直接制约着叶中碳水化合物的合成，最终影响库器官的生长发育和产量提高。而蔗糖转运蛋白(SUT)是负责韧皮部蔗糖运输的重要蛋白，蔗糖合酶(SUS)是负责库中蔗糖分解的重要蛋白，也是衡量库活力的生化指标。所以本研究从蔗糖转运代谢为切入点，试图解析研究蔓菁肉质根的膨大内在分子调控机制。　　本研究首先从蔓菁中克隆到了12个蔗糖运输基因(SUCs)和6个蔗糖合酶基因（SUSs），并且对这些基因的序列结构和预测氨基酸的保守结构域做了详细的分析。用实时荧光定量PCR分析了这两个基因家族的组织特异性表达、肉质根形成的四个时期的差异表达以及光照和遮阴处理下的表达模式;同时，对蔓菁四个发育时期的肉质根进行转录组测序，分析出5个表达谱，1501个上调转录本，KEGG分析发现上调转录本分布于蔓菁多种生长代谢途径中，淀粉和蔗糖代谢途径中有16个上调转录本，其中包括BrrSUS3基因。综合分子实验结果和转录组数据分析结果表明BrrSUS3可能是与蔓菁肉质根形成显著相关的基因。基于BrrSUS3基因启动子序列和共表达基因聚类分析结果，进一步探究了BrrSUS3基因的上游转录因子。本研究为揭示蔗糖转运代谢在蔓菁肉质根形成过程中的调控机制提供了研究基础。