茯苓是多孔菌科真菌(Wolfiporia cocos)的担子菌类中药,药用历史悠久,具有极高的药用价值和膳食营养价值,被广泛应用于中医药及食品保健食品中。茯苓的主要活性成分为多糖和三萜类化合物。由于茯苓的生长主要依赖于寄生在松木之上,松木资源的逐年匮乏限制了茯苓药材的规模生产,因此,研究并揭示茯苓菌核形成与寄生松木之间的关系具有十分重要的意义。目前,国内外茯苓研究领域此类研究尚属空白。本论文对茯苓的高通量转录组测序数据进行分析研究,分析茯苓菌核形成及发育相关基因,并进行筛选研究。基于Illumina HiSeq2000高通量测序获得了茯苓生长7d的菌丝,生长2,4,6个月菌核(M,S1,S2,S3)转录组数据,使用Trinity和TGICL软件对Unigene的De Novo拼接,基于BLAST得到注释的转录组,对Unigene蛋白功能注释,GO分类,KOG功能注释,KEGG代谢通路分析和Heatmap分析。基于茯苓转录组数据,通过基因表达丰度与实时荧光定量(qRT-PCR)实验结果的一个对比分,析筛选出与菌核形成及发育的相关功能基因。研究结果如下:1.通过茯苓转录组数据的拼接,通过质量预处理及De Novo拼接注释得到了36312个Unigene,其中17018个Unigene在NR蛋白质数据具有同源匹配信息,Swissport数据库中有9932个,KOG数据库中有6780个,GO数据中有9073个,KEGG数据库中有9033个,其中仍有19294个Unigene是功能未知的。2.通过对茯苓不同的四个时期转录组数据的分析,在分子水平上揭示了茯苓菌核形成及发育的过程中,相关功能基因所起到的调控作用。3.茯苓M时期和S1时期转录组数据分析发现,有304个碳水化合物酶,基因表达丰度(RPKM)的对比,发现了有69个碳水化合物酶,为茯苓菌核的形成提供持续的碳源,其中糖苷水解酶(GHs)占43,占主导地位,碳水化合物酯酶(CEs)占5个,多糖裂解酶(PLs)5个,碳水化合物结合区域(CBMs)0个,糖基转移酶(GTs)17个,附属活力酶2(AAs)个,分别起到降解葡聚糖,木聚糖,甲壳素,果胶,半纤维素的作用。4.茯苓S1:S2:S3时期转录组数据分析发现:GO聚类分析表明了茯苓在发育过成中分子代谢极其旺盛,有28个差异表达基因贯穿于这三个时期,其中有25个也存在于M时期,KEGG Heatmap和DEG差异表达分析得出茯苓菌核在S3时期,柠檬烯降解酶,蛋白质消化酶,MAPK信号通路等高度表达,表明菌核已经成熟;S3时期苯二乙烯类聚合物,S2时期三萜类物质合成,不饱和脂肪酸,脂肪酸分别在S2,S3时期显著合成,真菌通过形成不饱和脂肪酸来大量储存营养物质,同时,C18不饱和脂肪酸及其衍生物已被证实对菌核发育有着重大关系。S1时期过氧歧化酶,超氧歧化酶极其活跃,同时也存在于M时期,细胞代谢中生成氧压及双氧水,极可能与菌核形成有关。5.通过对候选基因中筛选出28个基因经行RPKM值与qRT-PCR实验数据经行对比,证明基因表达量与实验结果一致。通过对茯苓的高通量转录组测序数据进行分析研究,找出了茯苓菌核形成及发育相关基因,在分子水平上揭示了茯苓菌核形成及发育的过程中,相关功能基因所起到的调控作用。为茯苓药材进一步大规模的种植研究提供了工作基础。