昼夜节律钟是一种内源性的计时网络,它使得植物的多种生理活动与外界的环境协调同步,对植物的生长、发育和代谢具有重要的作用。水稻作为单子叶模式植物,约有三分之一的活跃表达基因受节律钟的调控。但是,我们尚不清楚其表观基因组/顺反组和三维基因组的节律动态变化以及它们对节律基因表达的转录调控。因此,水稻昼夜节律是研究表观修饰和三维染色质结构与基因转录调控关系的理想模型。在本研究中,我们利用RNA-seq技术、ChIP-seq技术和ChIA-PET技术产生了一天之中（24小时）6个时间点的转录组和表观基因组/顺反组以及2个时间点（08:00和20:00）的三维基因组数据,构建了节律转录组、节律表观基因组/顺反组和节律三维基因组参考图谱;通过多组学数据的整合分析,深入研究了水稻节律表观基因组/顺反组和节律三维基因组对节律基因转录调控的影响。主要的研究结果如下:1.通过6个时间点的RNA-seq、ChIP-seq、FAIRE-seq和BS-seq数据分析,我们发现7594个基因是节律表达的;RNAPⅡ、H3K9ac和H3K27ac在一天之中呈现节律动态变化,H3K4me3则具有相对较少的节律变化;而H3K4me1、H3K27me3、H3K9me2、开放染色质区域以及DNA甲基化区域在一天之中的节律变化非常稀少。2.对RNA-seq和ChIP-seq数据进行整合分析,结果表明全基因组水平的节律基因的表达与节律RNAPⅡ占位和组蛋白乙酰化修饰具有显著的相关性,且RNAPⅡ占位和组蛋白乙酰化修饰的相位比相应基因表达大约提前2小时;而与非节律的组蛋白修饰（如H3K4me1）不具有相关性。3.节律的RNAPⅡ结合和组蛋白乙酰化（H3K9/27ac）与昼夜节律三维基因组结构动态相关,并且与节律基因的表达相关。4.RNAPⅡ相关的染色质空间簇（Chromatin Spatial Clusters,CSCs）在昼夜节律周期中表现出高度的可塑性,并且早上相位的节律基因和晚上相位的非节律基因分别倾向于在AM（08:00）和PM（20:00）RNAPⅡ介导的染色质空间簇中富集以协调基因表达。5.核心节律钟基因形成的染色质交互网络表明它们共定位于同一个交互网络中,并在AM和PM具有不同的核特征和昼夜节律输出。6.我们还发现在AM和PM,H3K9ac修饰调控元件相关的活跃相互作用结构域（AIDs）和RNAPⅡ结合相关的转录相互作用结构域（TIDs）具有较高的转换率,而H3K9me2修饰相关的异染色质结构域（HIDs）几乎保持相对稳定。本研究发现了转录组、表观基因组/顺反组和三维基因组的动态节律变化,以及基因节律表达的表观基因组/顺反组和三维基因组基础。同时期望该研究产生的成果具有重要的科学价值,为深入解析昼夜节律钟转录调控机制以及其参与的水稻抽穗期、感光性和地域适应性等重要农艺性状的分子机理奠定基础,对水稻遗传改良和分子育种设计具有一定的指导意义。