植物的性别模式是进化生物学的重要研究热点。云南黄连(Coptis teeta Wall.)为毛茛科黄连属草本植物,雌雄同花,性表达方式在群体中广泛存在着两种类型,Ⅰ型(Maternal type)雌先熟兼具柱头探出式雌雄异位,Ⅱ型(Paternal type)为雄先熟兼具柱头缩入式雌雄异位。本研究以云南黄连两种类型(即雌长型和雄长型)花器官为材料,通过内源激素含量测定和转录组测序对云南黄连雌雄异熟异位形成分子机制进行探究。主要研究结果如下:(1)依据发育过程形态变化,将云南黄连花发育过程分为5个时期,分别为P0,P1,P2,P3和P4时期。选择形态差异较大的P0,P1,P3时期作为后续试验的研究对象。(2)生长素在雌长型花和雄长型花发育过程中发挥相似的调节作用;不同类型的细胞分裂素在两种类型花的形成中所起的作用不同,ZR和DHZR在雌长型花中的含量显著高于雄长型花,而i P在雄长型花中的含量显著高于雌长型;茉莉酸和脱落酸在雄innate antiviral immunity长型花中的含量均高于雌长型花;GA_3含量在两种类型间具有显著差异,仅在雄长型花中检测GA_3含量。内源激素比值的研究表明,激素主要在花发育的前期发挥调控作用。(3)在雌长型花的发育过程中,P0-P1时期差异基因最多,涉及多种发育相关的生理过程,其中淀粉和蔗糖代谢途径抑制花粉发育,导致雄性性别表达受到一定阻碍,植物激素信号转导和水解酶活性在发育中也扮演关键角色。在雄长型花的发育过程中,P1-P3时期差异基因最多;苯丙素生物合成途径显著富集,促进雄性性别偏向的表达。雌长型和雄长型的类型间差异基因随着发育进程逐渐增加,P0时期两种类型间差异基因为207个,P1时期为309个,P3时期为1100个,在3个时期共有的差异基因仅有5个,分别为Cte02G004298.t1/Cte03G001904.t1/Cte03G00Fer-1核磁1544.t1/Cte01G003958.t1/Cte04G004 955.t1,GO注释以上5个基因,其结果表明赤霉素合成代谢途径和信号转导途径是影响云南黄连花性别偏向性的重要因素。本研究MS-275作用还使用WGCNA分析探究与花性别偏向性相关的基因模块,预测了花发育和性别偏向性表达中的关键调控基因和通路。(4)云南黄连中的R2R3-MYB家族成员与拟南芥中已知的与花生殖器官发育相关的MYB家族成员有共同的进化分支,暗示它们的功能可能相似。通过顺式作用调控元件分析发现,云南黄连R2R3-MYB家族成员可能受到激素和光等的诱导调控,且这些成员在雌长型和雄长型花中的表达存在显著差异。在本研究中,GA_3含量仅存在于雄长型花中,雌长型中未检测到。转录组分析发现,在3个测定时期,赤霉素合成代谢通路和信号转导通路的相关基因在两种类型间表达量均存在显著差异。而R2R3-MYB基因家族分析发现,家族成员与拟南芥中已知参与赤霉素调控花性别发育的基因拥有相同进化枝。上述结果表明,赤霉素相关代谢和信号转导调控通路是决定云南黄连雌雄异熟异位形成的最重要的调控因素。