棉花（Gossypium spp.）是重要的经济作物之一,其富含纤维素的成熟纤维是天然纺织品的重要来源。陆地棉（Gossypium hirsutum）与海岛棉（Gossypium barbadense）是广泛栽培的两个异源四倍体棉种,独立驯化的过程导致了二者在产量与纤维品质等方面的巨大差异。陆地棉纤维产量高、品质中等,而海岛棉产量低、但品质更优。解析海陆纤维品质差异的遗传基础,是整合纤维优异性状的前提。本研究综合时序差异分析以及共表达网络构建策略,对陆地棉（TM-1）与海岛棉（海7124、3-79）三个棉花材料的纤维发育全时期10个时间节点（-3～25 Days past anthesis,DPA）的转录组数据进行分析,在探索海陆纤维品质差异形成的分子机理基础上,挖掘其相应的候选基因为育种服务。1.本研究对90个胚珠或纤维样本进行转录组测序（RNA-seq）,共获得360GB原始数据。其中各个样本的GC含量介于42.97～48.24%,Q20、Q30的比例均在88.68～98.36%之间。与TM-1参考基因组的整体比对率均在98.17%以上,表明转录组数据质量良好。三个棉花材料的主成分与相关性分析结果表明,纤维发育时期主要分成了-3～1 DPA、3～10 DPA和15～25 DPA三个阶段,同时也存在着海陆之间表达偏向现象,纤维伸长后期海岛棉表达相较于陆地棉延长。2.为探究三个棉花材料在纤维发育时期基因的参与情况,进行了表达基因与差异基因的统计分析。结果表明,三个材料在纤维发育时期均表达的基因数为44,484个,占基因总数的61.14%。在整个纤维发育进程中,不同材料的表达基因数均呈现初期高,后降低再升高的趋势。同时,基于44,484个表达基因共统计得到了3,412个转录因子,占棉花转录因子总数的61.39%,且囊括了所有58个转录家族。此外,同一材料在纤维发育相邻时期,以及不同材料在相同时间节点的差异分析结果均显示3 DPA时差异基因数最多,而25 DPA时差异基因数最少。3.鉴于传统差异分析的局限性,本研究利用Ma Sig Pro系统地分析了陆地棉与海岛棉基因在时序表达上的差异,共鉴定得到了2,900个时序差异表达基因,其中1,850个为陆地棉优势表达基因,1,050个为海岛棉优势表达基因。基因本体论（Gene Ontology,GO）功能富集分析结果显示,纤维发育初期优势表达的基因主要与DNA复制、有丝分裂等细胞增殖活动相关,而中后期优势表达的基因主要与次生细胞壁、氧化还原酶活性等条目相关。为探究相同表达模式下基因之间的共表达关系,分别构建了陆地棉、海岛棉加权基因共表达网络。对共表达网络与时序差异分析的结果进行重叠性分析,二者表现出良好的一致性。结合共表达模块中基因的功能注释以及表达模式,本文筛选出了6个可能与纤维品质差异形成相关的候选基因,它们主要在细胞壁生物合成、植物激素等相关途径上发挥作用。随后对候选基因进行实时荧光定量聚合酶链式反应（Quantitative realtime polymerase chain reaction,q RT-PCR）试验验证,结果显示基因表达趋势均与RNA-seq的分析结果一致,表明本实验转录组测序的结果的可靠性。本研究从整个棉花纤维发育的宏观角度去挖掘陆地棉、海岛棉在动态变化过程中存在差异表达的基因,并结合全时期表达谱以及功能注释鉴定到了重要的候选基因,扩充了棉花纤维改良育种的关键基因库,为后续基因功能分析和优质棉纤维性状的聚合育种提供了数据支持和理论依据。