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植物MicroRNAs是一类长约21nt的非编码单链RNA分子,在转录和翻译水平调控基因的表达。对于植物的生长发育、逆境胁迫应答等都有着重要的调控作用。有研究表明,水稻幼穗的发育与miRNA的调控密不可分,但是对于具体的调控机理研究报道较少。因此,水稻幼穗发育阶段特异性miRNA的鉴定与功能的研究是水稻幼穗发育目前研究的热点之一。本研究选用日本晴水稻幼穗三个发育时期为研究对象,选取幼穗长度<2mm、3-5mm和6-10mm的幼穗进行miRNA高通量测序,对高通量测序数据及其它数据库的分析筛选出了9个具有特异性表达的osa-miRNA与其靶基因,并对它们的表达模式与功能进行了研究,主要结果如下高通量测序数据分析。构建了日本晴水稻幼穗三个时期9个测序文库,进行miRNA高通量测序,获得的small RNA序列以21nt、22nt、23nt和24nt为主,其中又以24nt分布数量最多,21nt次之。所有样品预测出762个osa-miRNA,其中已知osa-miRNA 650个,新预测的osa-miRNA 112个,对幼穗三个时期miRNA表达差异进行筛选,有25个osa-miRNA在三个时期差异表达中均存在,其中22个为已知osa-miRNA,除了osa-miR319a-3p.2-3p、osa-miR319b、osa-miR5509、osa-miR5516a和osa-miR5516b之外,其余为osa-miR2118家族成员。预测到靶基因359个,其中已知osa-miRNA对应靶基因328个,新预测的靶基因31个,对差异分析的靶基因进行了注释等分析。osa-miRNA与其靶mRNA表达模式关系研究。根据高通量测序与降解组测序等数据库,筛选出9个具有阶段性特意表达的osa-miRNA与其靶mRNA,针对它们的表达量进行了qRT-PCR验证,结果表明,除osa-miR5499与其对应的靶基因LOC_Os07g07610外,剩余的8个miRNA与其靶mRNA表达呈负相关。osa-miRNA过量表达载体构建。利用过量表达载体pOX,构建了8个osa-miRNA过量表达载体,已成功构建了Ubi::pre-mir5506、Ubi::pre-miR5499、Ubi::pre-miR5530、Ubi::pre-miR2275d、Ubi::pre-miR5522、Ubi::pre-miR5518、Ubi::pre-miR5496和Ubi::pre-miR5514共8个过量表达载体。osa-miRNA沉默表达载体构建。利用短串联靶标模拟物(STTM)技术,设计了筛选的9个osa-miRNA的STTM序列,与过量表达载体pOX连接,已成功的构建了Ubi::STTM-miR5518、Ubi::STTM-miR5530、Ubi::STTM-miR5485和Ubi::STTM-miR2275d四个沉默表达载体。靶基因过量表达载体的构建。从日本晴水稻叶片RNA中扩增出了筛选的8个靶基因的CDS序列,通过与过量表达载体pOX的连接,成功构建了2个靶基因的过量表达载体Ubi::LOC_Os07g07610与Ubi::LOC_Os03g31290。转基因苗的获得与分子鉴定。利用农杆菌介导法,将成功构建的过量表达载体转入日本晴水稻愈伤组织之中,经共培养、选择和分化,已得到Ubi::pre-miR5514、Ubi::pre-miR5499、Ubi::pre-miR5522、Ubi::pre-miR5506、Ubi::pre-miR5518的转化苗,经PCR反应鉴定5个过量表达载体均被成功转入。本研究构建利用高通量测序技术构建了水稻幼穗不同发育时期small RNA文库并进行了生物信息学分析,构建的阶段性特异表达的osa-miRNA与靶mRNA的载体为后续水稻幼穗中osa-miRNA与其靶基因的功能分析提供了基础。