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CONSTANS（CO）和CONSTANS-like（COL）基因介于生物节律钟与下游开花控制基因之间,编码的蛋白质是参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫的光周期转录因子。CO基因是调控植物光周期开花的关键基因,通过促进或抑制下游基因的表达,从而调控植物成花转变。本研究利用比较基因组学和生物信息学的方法对拟南芥（Arabidopsis thaliana）、琴叶拟南芥（Arabidopsis lyrata）、小鼠耳芥（Arabidopsis pumila）和亚麻荠（Camelina sativa）4种十字花科植物的COL转录因子家族基因进行了全基因组鉴定,并开展了系统进化、基因结构、蛋白保守基序、染色体分布以及共线性分析;利用小鼠耳芥RNA-Seq数据分析COL基因在15个不同组织、5个不同发育时期以及高盐胁迫下的表达模式;通过qRT-PCR分析了ApCOL基因成员在长日照和短日照条件下的表达模式,以及响应非生物胁迫的表达特征。本论文主要研究内容和结果如下:1.4种十字花科植物COL基因家族的全基因组鉴定和比较进化分析（1）通过全基因组分析从拟南芥、琴叶拟南芥、小鼠耳芥和亚麻荠中分别鉴定出17、17、34和51个COL基因;（2）系统进化分析表明,4种十字花科植物COL基因分为3个亚组:为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;（3）每组COL蛋白质均具有典型的B-box和CCT结构域,其中亚组Ⅰ含有43个COL基因,亚组Ⅱ28个,亚组Ⅲ48个;（4）同一亚组COL成员的外显子-内含子和保守基序高度相似,并且各亚组都有其特有的基序;（5）从4个物种中鉴定出101对旁系同源基因和269对直系同源基因,Ka/Ks分析表明COL基因进化中以纯化选择为主;（6）分子进化和共线性分析表明,串联重复和全基因组复制事件在4个物种COL家族扩张中起重要作用。2.小鼠耳芥COL基因家族成员的表达特征分析（1）ApCOL基因上游启动子序列存在多种光响应、环境胁迫、生长发育以及激素应答等相关顺式作用元件;（2）15个不同组织的RNA-seq数据分析表明:7个ApCOL基因（ApCO1、ApCOL1.1、ApCOL1.2、ApCOL2.1、ApCOL2.2、ApCOL7.1和ApCOL7.2）在子叶中表达量较高,ApCOL11.1、ApCOL12.1和ApCOL12.2在花苞中表达量较高,ApCOL11.2和ApCOL12.2在花中表达量较高;（3）5个生长发育时期的RNA-seq数据结果表明:ApCOL在5个不同发育时期的表达水平整体呈逐步上调趋势;（4）qRT-PCR证实4个ApCOL（ApCOL1.1、ApCOL1.2、ApCOL2.1和ApCOL13.2）基因的表达响应盐（250 mmol·L-1 NaCl）、干旱（15%PEG6000）、甲基紫精（1μmo/LMV）和脱落酸（1μmo/L ABA）胁迫;（5）节律表达分析显示ApCOL1.1/1.2、ApCOL2.1/2.2和ApCOL5.1/5.2在短日照（8 h光照,16h黑暗）条件下的表达量呈现先升高后降低的趋势,表现出明显的昼夜节律表达模式。本研究从4种十字花植物的基因组中共鉴定出119个COL基因。全基因组复制/片段重复是AtCOL、AlCOL、ApCOL和CsCOL基因家族扩张的主要原因,纯化选择是影响COL家族基因的主要力量。部分ApCOL复制基因间存在结构差异,且基因结构差异可能引起功能分歧。ApCOL1.1、ApCOL1.2、ApCOL2.1和ApCOL13.2基因在调控小鼠耳芥的生长发育及非生物胁迫响应过程中具有重要的作用。6个ApCOL基因（ApCOL1.1/1.2、ApCOL2.1/2.2和ApCOL5.1/5.2）可能参与小鼠耳芥的光周期开花途径。