银杏（Ginkgo biloba L.）是世界著名的孑遗树种,素有“活化石”的美誉,银杏叶片因其独特的叶形和叶色具有较高的观赏价值,还因其具有多种活性成分而具有药用、食用等重要的经济价值。叶片衰老是植物在器官水平上随着年龄不断退化衰败并最终走向死亡的过程,主要表现为叶片黄化、光合活性下降、细胞结构破坏、大分子物质的降解、营养物质的转运以及基因的表达水平变化等。本研究以秋季转色期的银杏叶片为实验材料,通过形态结构观察、色素含量测定以及其他相关生理指标测定,明确银杏叶片转色和衰老过程中的结构变化和生理变化;通过调节土壤酸碱度和施用矿质元素,探究影响银杏叶片转色和衰老的环境因素;通过转录组学测序、生物信息学及分子生物学等方法进一步探究银杏叶片衰老转色的调控机制。主要研究结果如下:（1）对银杏叶片转色过程中的形态学以及扫描电镜观察发现,银杏叶片从10月份开始逐渐转黄,至11月底彻底转为金黄色,且气孔下陷、表皮细胞塌陷变形。叶色参数L*、a*和b*的变化均呈现“先下降后升高”的变化趋势,至11月底达到最高值。（2）色素含量测定结果显示,叶绿素和类胡萝卜素含量均呈现“先升高后降低”的趋势,叶绿素含量在9月份达到最大值,之后急剧下降。类胡萝卜素含量在10月初达到最高水平,主要显色物质叶黄素、黄体黄质、β-胡萝卜素含量在衰老后期显著下降,但Car/Chl比值急剧升高。此外,黄酮类化合物中,槲皮素、山奈酚、异鼠李素含量在叶片衰老后期显著升高。（3）叶片转色衰老时期可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈现“先升高后降低”的趋势,且在10月底达到最高水平。H202含量从9月份开始持续升高,而SOD活性则从9月份开始显著降低。（4）通过调节土壤酸碱度和施用矿质元素处理,弱酸性的土壤以及Fe、Mn元素处理可有效抑制叶绿素的降解,致使Car/Chl比值显著低于对照,因此对银杏叶片转色和衰老均有一定的延缓作用。（5）基于Illumina HiSeqTM4000测序平台对转色衰老时期的银杏叶片进行转录组测序,发现在色素合成路径中,参与叶绿素合成的一些关键基因,如CRD基因Gb₁7158和POR基因Gb₂9310等均在叶片转色过程中显著下调,而参与叶绿素降解的NYC基因Gb₂9139则明显上调表达。参与类胡萝卜素合成的LCYB基因Gb₂4861和VDE基因Gb₃2110显著下调,而crtZ基因Gb₄0633则上调表达。黄酮类化合物合成路径中,参与槲皮素和山奈酚合成的3个FLS基因呈现上调表达的趋势。通过荧光定量PCR,进一步验证了 3个叶绿素合成代谢基因和3个类胡萝卜素合成代谢基因的表达趋势。（6）主要抗氧化物酶相关的基因中,鉴定到2个SOD基因（Gb₁8839、Gb₂8365）和 6 个 POD 基因（Gb₀8270、Gb₁0278、Gb₁6792、Gb₂7511、Gb₃3388、Gb₃8604）均在叶片转色衰老过程中呈现下调表达趋势。另外一些CAT、GST等酶类相关基因也呈现下调表达趋势。荧光定量PCR进一步验证了 7个抗氧化物酶基因的表达模式,说明在叶片衰老过程中抗氧化物酶清除活性氧的能力下降。（7）激素合成与信号通路中,参与ABA合成路径中Xanthoxin合成的2个NCED基因上调表达,参与ABA信号转导的PP2C、ABF基因也大多呈现上调表达的趋势。参与JA合成的基因中,AOS、OPR等基因大多数上调,参与JA信号转导的JAZ基因也大多呈上调表达模式。荧光定量PCR验证了ABF基因和JAZ基因的表达模式。（8）共鉴定到561个差异转录因子,其中14个NAC转录因子家族基因和16个WRKY转录因子家族基因在叶片衰老过程中上调表达。荧光定量PCR验证了 2个WRKY57转录因子家族基因在银杏叶片衰老的过程中均显著上调。（9）进一步采用外源逆境处理诱导银杏苗早衰,发现ABA、MeJA、UV-B处理后,银杏苗均出现明显的黄化和衰老现象。荧光定量PCR验证了 4个色素合成代谢基因、4个抗氧化酶相关基因、2个激素信号转导相关基因以及2个转录因子的表达模式,说明它们可能参与了银杏叶片的转色和衰老进程。