牡丹隶属芍药科(Paeoniaceae)芍药属（Paeonia）牡丹组（section Moutan），是重要的观赏花卉和药用植物。其种子中不饱和脂肪酸含量高，尤其富含α-亚麻酸(ALA)，是我国最具潜力的木本油料作物。本研究对油用牡丹种质资源进行了系统评价，同时，利用高通量测序技术分析了凤丹(P.ostii)种子发育过程中转录组的差异，为研究牡丹种子高效积累ALA的分子机制奠定了基础。　　本研究监测了牡丹种子发育过程中脂肪酸积累的动态变化。通过观察凤丹和紫斑牡丹（P rockii）发育过程中种子的形态，将其分为四个阶段:白熟期、黄熟期、褐熟期和完熟期。利用气质联用(GC-MS)技术从牡丹籽油中共检测出9个脂肪酸成分，主成分是ALA、亚油酸(LA)、油酸(OA)、棕榈酸(PA)和硬脂酸(SA)。随着种子不断发育成熟，种子中脂肪酸含量不断增加，以不饱和的18-碳脂肪酸为主。　　开展了油用牡丹种质资源评价。对比分析来自中原品种群、西北品种群和日本品种群的60个品种间脂肪酸组成差异，发现不同品种间脂肪酸组成相似，但含量差异较大，总脂肪酸含量最低为160.33 mg g-1，而最高可达263.89 mg g-1。‘赛贵妃’是唯一一个LA含量高于ALA的品种，而‘雪里藏金’中OA、LA和ALA含量相差不大。通过聚类分析，60个牡丹品种可聚为6类，第Ⅴ和第Ⅵ类中ALA和总脂肪酸含量高，具有较高的油用价值。最后，筛选出6个高产、优质的油用牡丹品种，分别是‘琉璃贯珠’、‘红冠玉佩’、‘LSS-2’、LSS-1’、‘精神焕发’和LSS-11’。　　构建了风丹种子授粉后30天、60天和90天的cDNA文库，并进行了转录组测序。共得到139，626，306条clean reads，经组装获得175，874条contigs，平均长度为581.4 nt。通过表达谱差异分析，共检测到2，182个差异表达基因。KEGG富集分析发现，脂质代谢在授粉后60天和90天时显著富集，表明油脂积累在种子发育的黄熟期和褐熟期比较活跃。　　厘清了牡丹种子中脂肪酸合成途径。通过代谢通路分析，牡丹种子中共找到388个unigenes与脂肪酸合成和三酰甘油组装相关。从差异表达基因中得到3个与脂肪酸去饱和相关的候选基因，分别编码硬脂酰-酰基载体蛋白去饱和酶(SAD)、油酸去饱和酶(FAD2)和亚油酸去饱和酶（FAD3）。利用qRT-PCR分析了候选基因在种子不同发育时期的表达量，结果显示，FAD3的表达量远高于SAD和FAD2，表明FAD3可能与牡丹种子中大量积累ALA有关。此外，‘琉璃贯珠’中SAD、FAD2和FAD3的表达量显著高于其它牡丹品种和种，与其具有高含量的ALA和总脂肪酸的特点一致。　　本研究揭示了牡丹种子发育过程中形态、脂肪酸组分及相关基因表达量的动态变化规律，系统评价了油用牡丹种质资源，得到了与牡丹种子高效积累ALA相关的关键基因，从转录水平上阐明了牡丹种子不饱和脂肪酸生物合成的分子机理，为高产、优质油用牡丹新品种选育和分子育种奠定了基础。