水稻是我国最重要的粮食作物,在农业生产中占有重要的地位。水稻病毒病长期以来严重威胁水稻生产。鉴定发现水稻新病毒,研究水稻寄主响应病毒侵染的防卫机制,对保障水稻安全生产具有重要意义。为此,本论文基于高通量测序技术在水稻中鉴定到一个全新的小RNA病毒（picornavirus）,并进一步分析了该新病毒蛋白酶的功能及其切割位点和病毒的进化关系;另一方面,分析了水稻黑条矮缩病毒侵染水稻内长非编码RNA（long non-codingRNA,lncRNA）的转录调控变化情况,研究了病毒侵染下水稻lncRNA-mRNA的调控网络,取得如下研究结果:1.水稻卷曲矮缩相关病毒的鉴定及其编码蛋白酶的功能通过RNA-seq和生物信息学分析,在表现矮化、卷曲症状的水稻植株中发现了一种全新的小RNA病毒,命名为水稻卷曲矮缩相关病毒（rice curl dwarf-associated virus,RCDaV）。RCDaV基因组为一条8,987 nucleotide（nt）的正单链RNA,其3’末端有poly（A）尾巴,基因组编码两个多聚蛋白。利用蛋白酶体外切割实验鉴定了RCDaV 3C蛋白酶（3Cpro）的顺式和反式切割活性,发现RCDaV的两个多聚蛋白经3Cpro的切割加工可产生12个成熟蛋白,并确定了3Cpro的顺式和反式切割位点。值得注意的是,我们发现RCDaV 3Cpro切割的氨基酸位点具有较高保守性,为EPT/S,这完全不同于之前报道其他小RNA病毒3Cpro以Q（E）/G（S）二肽作为切割位点。该发现揭示了RCDaV 3Cpro可能是一种新型的病毒编码的丝氨酸蛋白酶。系统进化树分析发现RCDaV和7个未分类的小RNA病毒在小RNA病毒目（Picornavirales）下聚成一个新支,且这些病毒均编码核心motif为Gx SG的、切割位点为保守的EPT/S的3Cpro蛋白酶。根据系统进化树分析结果、相似的基因组结构、与现有7个小RNA病毒科病毒较低的蛋白同源性、编码新的3C蛋白酶以及保守的EPT/S切割位点,我们建议在小RNA病毒目下建立新的病毒科并将RCDaV和这7个未分类小RNA病毒归于其中。2.水稻响应水稻黑条矮缩病毒侵染的lncRNA-mRNA调控网络植物基因组可以转录产生lncRNA,其中一些已被确定为基因表达的重要调控因子。为了更好地了解水稻植株对水稻黑条矮缩病毒（rice black-streaked dwarf-associated virus,RBSDV）侵染的响应机制,解析RBSDV侵染后lncRNA-mRNA的调控网络,对感染RBSDV和健康水稻植株进行了转录组测序和转录本表达比较分析。结果显示水稻中共有1,342个mRNA和22个lncRNA在RBSDV侵染后存在差异表达,并依此进一步构建了差异表达的lncRNA（differentially expressed lncRNA,DElncRNA）与差异表达的mRNA（differentially expressed mRNA,DEmRNA）的关联网络。转录组结果发现,大部分参与植物-病原体互作途径的差异表达基因在RBSDV侵染后上调表达,表明RBSDV侵染激活了水稻的防御反应。其中,56个植物-病原体互作途径相关的DEmRNA与20个DElncRNA存在共表达关系,表明这些DElncRNA和DEmRNA在水稻响应RBSDV侵染的防卫反应中发挥重要作用。为了验证预测出的DElncRNA-DEmRNA的调控关系,本研究还建立了一种利用水稻愈伤组织快速有效地验证lncRNA-mRNA调控关系的新方法,并选取了3个DElncRNA和7个预测相关的DEmRNA作为研究对象。结果发现有4个DEmRNA受这3个DElncRNA调控,从而为揭示水稻与RBSDV的分子互作机制提供新的研究思路和手段。