红三叶是一种具有高营养价值和高药用价值的豆科牧草,其叶片衰老直接影响着红三叶的产量和品质。目前,对红三叶的衰老研究比较少,对影响其叶片衰老调控基因及调控网络尚不清晰,有必要深入研究红三叶叶片衰老的分子机理,寻找到红三叶叶片衰老的关键调控基因。本研究选取红三叶成熟及衰老的叶片,对其进行了生理生化指标检测,包括叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和丙二醛含量,分析了红三叶叶片衰老过程中生理生化指标的变化。并且采用二代测序技术,以红三叶成熟与衰老叶片为研究材料进行转录组测序及分析,对其成熟与衰老叶片中的差异表达基因进行了筛选,分析了红三叶叶片衰老过程中的基因表达和代谢通路变化,有助于揭示红三叶叶片衰老机制的主要途径,为探究其衰老机制提供理论基础和依据,对挖掘延缓红三叶叶片衰老的潜在基因具有指导作用。主要实验结果:1.红三叶衰老叶片相比于成熟叶片,叶绿素含量、类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量均明显下降,可溶性糖含量、脯氨酸含量和丙二醛含量均明显上升。2.通过转录组测序分析,获得了 314,043,664 raw reads,Q20在96.03-96.30%,Q30 在 90.28-90.81%,GC 含量 40.63-41.17%;经过过滤低质量的reads后,获得了 299,574,840 clean reads。3.通过与红三叶的参考基因组比对和拼接,在选取的两个发育阶段的红三叶样品中,共检测到35,067个基因;通过差异表达分析,筛选出481个有显著性差异表达的基因,其中上调表达基因95个,下调表达基因386个。随机挑选20个基因进行qRT-PCR检测,结果显示:这些基因的表达趋势与转录组测序分析结果一致,说明通过转录组测序方法分析红三叶叶片衰老的结果的可靠性。4.GO功能注释分类显示,差异表达基因富集到3大类和30个小类。差异表达基因KEGG注释结果表明,差异表达基因主要富集在次生代谢产物的生物合成、氰氨基酸代谢、植物激素信号转导和苯丙烷类生物合成等途径,表明这些过程可能在红三叶叶片衰老过程中发挥了重要作用。