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高温和干旱是影响粮食产量主要的两个因素,高温和干旱常常相伴发生,对农作物产生复合胁迫,与单一胁迫相比复合胁迫通常会出现协同效应或拮抗效应,而水稻对高温干旱复合胁迫响应的机理尚未明确。本文以耐热性水稻品种Nagina22-19379(N22)为材料,研究水稻应答高温干旱复合胁迫的生理和分子机制。本论文的研究结果如下:(1)以N22为材料,在水稻生殖生长期分别进行3,5,7,9,14天的高温干旱复合胁迫,通过对不同胁迫处理下水稻剑叶中保护酶活性、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和激素等生理指标的测定。结果表明:高温干旱复合胁迫下,水稻叶片中的保护酶SOD和POD的活性降低,降低了水稻的抗氧化能力;水稻内源激素中IAA、ZT和GA含量下降,而ABA和SA含量上升;水稻叶片游离脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量下降,丙二醛含量上升。(2)采用高通量测序技术,分析了N22高温干旱复合胁迫下处理组(FH)和正常生长对照组(CK)两个小RNA文库,鉴定出了494个保守的miRNA、1458个新的miRNA以及48个差异显著表达的miRNA。(3)利用生物信息学对显著性差异的miRNA分别进行靶基因预测,共预测得到1087个靶基因,对预测的靶基因进行了GO和Pathway的功能富集。并选取5对miRNA及其靶基因(osa-miR414/LOC_Os02g41680、osa-miR394/LOC_Os02g54140、osa-miR397b/LOC_Os08g35210、osa-miR5078/LOC_Os03g40540、osa-miR396d/LOC_Os02g53690)进行荧光定量PCR检测,结果显示:检测的5个miRNA的表达结果与测序结果一致,同时miRNA表达与其靶基因呈负调控关系。本研究对水稻剑叶在高温干旱复合胁迫下生理生化指标进行了检测,利用高通量测序获得了一批与高温干旱复合胁迫应答相关的miRNA;利用生物信息学对其靶标基因进行了预测,并进行了靶标基因的功能注释和富集分析;最后用实时荧光PCR技术对5个差异的miRNA及其靶基因进行验证,实验结果表明结果与测序结果一致,并呈负调控关系。