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铝毒是限制酸性土壤中作物产量的重要因素之一。种植耐酸铝品种是提高酸性土壤中作物产量的最经济有效的方法。西藏野生大麦拥有丰富的遗传多样性,是研究耐性机理的重要种质资源。目前关于从生理和候选基因角度揭示大麦耐酸铝性的报道较多,而大麦耐酸铝胁迫相关microRNA（miRNA）鉴定工作较少。本研究采用高通量测序技术,分析比较了大麦根系miRNA表达响应酸/铝胁迫的基因型差异,以期为解析大麦miRNA介导的酸铝胁迫调控网络提供基础。主要研究结果如下:1.采用西藏野生大麦耐酸/铝基因型XZ16、酸/铝敏感基因型XZ61和国际公认耐酸/铝栽培大麦品种Dayton为材料,水培酸铝胁迫（50 μM A1,pH4.3,24 h）试验,以pH6.0及pH4.3无铝基本培养液为对照CK1和CK2,使用高通量测序从9个根文库（XZ16-CK1、XZ16-CK2、XZ61-CK1、XZ16-Al、XZ61-CK2、XZ61-Al、Dayton-CK1、Dayton-CK2、Dayton-Al）共获得216404167条clean reads。统计分析不同处理下野生大麦的小RNA的序列长度分布,结果发现小RNA的序列长度以21nt和24nt为主,其中又以24nt序列数量最多。与miRNA数据库比对结果表明,完全匹配的保守miRNA共有70条,其中27条分别属于13个miRNA家族,而剩下的43条的归属尚不清楚,共发现1113条novel miRNA序列,其中45条保守miRNA和77条novel miRNA在酸铝胁迫和对照处理下显著差异表达,这些miRNA参与植物生长、抗氧化防御、逆境调控等,意味着miRNA和他们的靶基因可能在耐酸铝方面扮演重要角色。2.分析比较酸/铝胁迫前后根miRNA变化的基因型差异,鉴定了参与大麦铝胁迫响应过程相关miRNA,共鉴定到83条miRNA,包括28条大麦保守miRNA（10个家族）和55条novel miRNA;有39条miRNA参与大麦酸胁迫响应过程,包括17条保守miRNA（8个家族）和22条novel miRNA。其中在铝胁迫下,11条miRNA（hvu-miR166b、hvu-miR168-3p、Novel-m0252-5p、Novel-m0333-5p、Novel-m0406-5p、Novel-m0407-5p、Novel-m0636-3p、Novel-m0796-3p、Novel-m 1074-3p、Novel-m 1236-5p、Novel-m 1328-3p）在 XZ16 下调表达,XZ61 上调或不变:5 条 miRNA（hvu-miR6186、Novel-m0164-5p、Novel-m0380-3p、Novel-m0513-3p、Novel-m1426-3p）在 XZ16 不变,XZ61 上调。在酸胁迫下,13 条 miRNA（hvu-miR159b、hvu-miR168-5p、Novel-m0432-3p、Novel-m0456-3p、Novel-m0547-3p、Novel-m0748-3p、Novel-m0800-3p、Novel-m0833-3p、Novel-m1032-3p、Novel-m1060-3p、Novel-m1132-3p、Novel-m1257-3p、Novel-m1454-3p）在 XZ16 下调表达,XZ61 上调或不变,4 条 miRNA（hvu-miR156a、Novel-m0403-5p、Novel-m0636-3p、Novel-m0960-3p）在XZ16不变,XZ61上调,这些miRNA被认为是酸铝胁迫相关的miRNA。本实验还利用 psRobot 和 TargetFinder 对 70 条保守 miRNA 和 1113 条 novel miRNA进行靶基因预测,1107条miRNA共检测到14535个靶基因,最终通过筛选获得了 10832个靶基因（保守miRNA 1620个,novel miRNA 10155个）,进一步采用GO和KEGG对这些靶基因的功能进行注释,发现这些靶基因功能与转录调控、蛋白质转运和能量代谢等功能相关。3.通过对靶基因进行功能预测,结果表明,大麦miRNA的靶基因大部分都是植物特有的转录因子,比如MYB AP2、HD-zip、SP family等。且发现在大麦中有几个保守的miRNAs的靶基因在不同植物物种之间具有同源性,例如hvu-miR166的靶基因主要为HD-Zip,hvu-miR159的靶基因主要为MYB,hvu-miR397的靶基因主要为漆酶,hvu-miR168的靶基因主要为EREBP,其余的由miRNAs调控的靶基因还包括MFS转运蛋白家族（hvu-miR397）,转运蛋白 SLC2A13（hvu-miR397）,水解酶（hvu-miR6179）、依赖ATP的RNA解旋酶（hvu-miRNA156）,此外,还有一些有未知功能的基因被预测为miRNA的靶基因。这些miRNA与三种大麦基因型耐酸/铝性差异可能有很密切的关系,它们在大麦的生命活动中也发挥着重要的作用。4.通过对西藏野生大麦耐酸/铝基因型XZ16、酸/铝敏感基因型XZ61和耐酸/铝栽培品种Dayton根系转录组的分析,鉴定到54个根系耐铝相关基因,其表达表现为在铝胁迫条件下XZ16上调表达且XZ61下调/不变,或XZ16表达不变且XZ61下调表达（A1 vsCK2）。结果显示,这些基因主要参与能量代谢、水解酶活性、应激胁迫、细胞生长等生物学过程。将这些基因在两个耐酸/铝基因型XZ16和Dayton中进行比较分析发现,其中8个基因,在酸铝胁迫下的表达在两基因型间不一致,比如MLOC53797.5基因在XZ16中被酸铝诱导显著上调,而在Dayton中下调。基于酸铝胁迫下,XZ16和Dayton中基因表达模式存在不一致的现象,我们推测XZ16和Dayton存在不同的耐酸铝机制。