本论文基于高通量小RNA测序技术以及降解组测序技术,对于miRNA与其靶基因间的调控关系的挖掘,以及对由可变剪切引起的miRNA作用位点变化的检测开发了相应的生物信息学分析工具。主要研究内容及结果包括以下几点：1. miRNA与靶基因关系挖掘的整合工具开发。针对当前植物领域小RNA测序技术和降解组测序技术的广泛应用,我们修改了miRDeep2参数使其能适用于植物领域,修改了CleaveLand4程序使之能报告更多的miRNA靶基因,对TAPIR靶标预测工具进行了封装,并对以上三个广泛使用的工具增加了多线程支持以期降低运行时间。我们还开发了一个基于GO功能相似性对预测的靶基因进行筛选的工具,并加入了niRNA差异表达分析模块。最后,基于以上功能的实现,我们开发了一个整合的工具MTide,能够高效而精确地利用测序数据大规模挖掘miRNA与其靶基因间的调控关系。2.基于测序数据的揭示可变剪切导致的miRNA靶位点丢失或获得的检测工具开发。降解组测序数据已被广泛应用来挖掘miRNA靶基因,可变剪切引起的miRNA靶位点丢失或获得逐渐被研究人员重视,但是当前还没有一个工具能大规模地检测这种变化。基于此,我们开发了一种新的方法对基因模型序列进行片段化重构,以基因而非转录本作为基础进行降解信号鉴定；我们还开发了一种新的可视化工具,结合降解信号分布图和基因模型图给用户提供一种统一直观的miRNA作用位点变化图；最后,我们开发了工具包STplot,能够自动检测输入的降解组文件格式,允许多个文件输入,并输出给用户关于降解信号位点分布和miRNA-靶基因互补信息的文件列表,以及针对每一对miRNA-靶基因的整体和局部信号图谱。通过以上工具开发,用户可以方便而快速地挖掘miRNA与其靶基因的调控关系,更加清晰地认识可变剪切引起的miRNA作用位点变化形式,希望能够对miRNA作用机制的深入研究打下基础。