MicroRNA(miRNA)是广泛存在于真核生物细胞中的小分子RNA调控因子,通常具有21个碱基左右的长度。在基因的转录后调节过程中,miRNA通过对其调控基因(靶基因)的信使RNA (mRNA)进行降解和翻译阻抑行使负调控调节作用。胡杨是生长在我国干旱沙漠地区典型的抗逆木本植物材料,胡杨在耐旱节水和耐盐胁迫方面具有优良的生理性状,是公认的木本植物抗逆分子生物学研究的模式植物。目前,miRNA被广泛报导参与了拟南芥等其它模式植物的抗逆调节过程,然而胡杨的miRNA研究在已知miRNA的数量方面和功能分析方面均滞后于其它模式植物。本研究为了发现胡杨与其它模式植物共有的miRNA以及胡杨特有的miRNA,从整个基因组范围内揭示]miRNA参与胡杨优良抗逆性状的分子调节机制,采用新一代高通量测序和生物信息学分析技术,针对抗旱节水和耐盐胁迫两个方面对胡杨进行了系统的IniRNA基因组学研究。在研究IniRNA调控胡杨耐旱节水性状的分子生物学机制方面,本研究通过使用高通量测序技术发现了197个在胡杨和毛果杨中保守的]miRNA;同时还发现了58个胡杨新的miRNA,它们属于38个基因家族。降解组测序分析发现了在胡杨和毛果杨中保守miRNA的26个靶基因和胡杨新miRNA的21个靶基因,功能注释表明这些靶基因参与了多种生物调节过程,包括具有基因转录调节和外界因子刺激响应等与胡杨耐旱节水性状相关的功能。进一步使用miRNA生物芯片进行表达分析,本研究发现了104个胡杨miRNA能够响应干旱胁迫环境因子的诱导进而表达量升高,而另外27个胡杨miRNA则呈现表达量降低的变化。在研究miRNA调节胡杨耐盐胁迫的分子调节机制方面。本研究利用高通量测序技术,对胡杨在盐胁迫下叶片的小RAN组,降解组和转录组进行了关联和系统地分析。研究结果发现了211种在毛果杨中保守的胡杨miRNA,以及属于93个基因家族的162个胡杨新miRNA。降解组测序分析进一步验证了属于51个胡杨miRNA的112个靶基因。在此基础之上,转录组测序分析发现了15对miRNA和靶基因在盐胁迫下表现出相反的表达变化趋势。在这15对miRNA和靶基因中,9个靶基因参与了生物发育抑制调节过程,并且其中3个靶基因是生长素信号转导途径重要的受体或调控因子。总之,本研究第一次在胡杨中验证了miRNA的存在,并发现了相当数量的保守miRNA口新miRNA。在全基因组范围内发现和筛选出了分别响应干旱胁迫和盐胁迫的miRNA,提供了充分的miRNA靶基因预测和验证数据,以及miRNA和靶基因的表达数据。我们的研究结果揭示了miRNA在胡杨的抗逆分子调节机制中发挥了一定的调控作用,这些研究结果初步构建了研究miRNA调节胡杨抗逆分子机制的理论框架和基因组数据框架。