西瓜(Citrullus lanatus),属葫芦科一年生草本植物,雌雄同株异花植物,中国农业资料显示,2017年种植面积达184.87万公顷,产量达7927.63万吨,作为夏季重要的消暑水果,优质西瓜品种深受消费者喜爱,高产西瓜品种深受瓜农青睐。因此,优质和高产是西瓜育种的重点。而雄花的发育与植株育性、结实率、果实品质等息息相关。对雄花发育等进行相关研究,为提高西瓜产量、品质等综合性状提供理论基础。试验以西瓜品种’新特大郑抗9号’未开放雄花花药为试验材料,筛选最佳染液对花药不同发育时期进行显微镜观察;并对不同发育时期的花药进行转录组测序分析,筛选与花药发育相关基因,并结合代谢通路对相关基因进行验证。试验结果如下:1、通过醋酸洋红压片染色、卡宝品红压片染色、DAPI压片染色对花粉母细胞时期、四分体时期、单核期、双核期、成熟期的花药进行显微观察,结果表明,醋酸洋红压片染色法优于其它两种压片染色法。2、通过对西瓜未开放雄花花蕾纵横径测量和醋酸洋红染色显微观察,明确花粉发育的5个时期,为花粉小孢子母细胞时期、四分体时期、单核期、双核期、成熟期。花蕾的纵横径是逐渐增加的,并且不同时期雄花花蕾纵横径长度之间存在极显著差异。3、对四分体时期、单核期、双核期、成熟期4个时期的花药进行转录组测序,结果显示,4个时期间的差异表达基因共16288个,其中四分体时期与单核期的差异基因有2014个,其中上调基因753个,下调基因1261个;四分体时期与双核期的差异表达基因有3529个,其中上调基因1381个,下调基因2148个;四分体时期与成熟期的差异表达基因有4628个,其中上调基因2082个,下调基因2546个;单核期与双核期的差异基因有1490个,其中上调基因634个,下调基因856个;单核期与成熟期的差异基因有3495个,其中上调基因1708个,下调基因1787个;双核期与成熟期的差异基因有1132个,其中上调基因45个,下调基因681个。4、对差异基因进行KEGG和GO富集分析,结果表明,涉及的代谢通路主要包括淀粉蔗糖代谢途径、苯丙烷类生物合成途径、氮代谢途径、生长素合成与信号转导途径等。转录组表达调控分析结合qRT-PCR分析,鉴定了 24个基因,两种分析表达趋势整体一致,这些基因可能在花粉发育过程中发挥重要的调节作用。