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microRNA(miRNA)通过负向调控目标基因的表达在植物生长发育过程中发挥着重要的作用;实验室前期在小麦籽粒发育相关miRNA高通量分离克隆的基础上,筛选到一个在小麦萌动胚中特异表达的miR021b,本论文以miR021b为研究对象,鉴定其生物学功能,并解析其参与的调控途径,取得以下主要研究结果:1、miR021b三个前体序列分别位于7A、7B和7D染色体上,并且7D染色体上的前体表达水平最高。我们系统分析了miR021b在授粉后不同天数和萌动的种子中的表达,发现授粉后15天至25天的种子中持续上调表达,而在种子萌发过程中miR021b的前体持续下调表达,成熟的miR021b在种子萌发前期保持较高的表达水平,之后也逐渐下调表达。2、pri-miR021b-7D启动子区域含有ABA响应的顺式作用元件,包括6个ABRE motif,3个RY motif,1个CE1-like motif。体外结合实验证明,受ABA诱导的转录因子TaVP1,TaABF,TaABI5能够分别结合在miR021b启动子这些顺式作用元件上,并通过幼胚瞬时表达实验证明这些转录因子能够显著促进miR021b的表达。3、LNCR是miR021b调控的靶基因,我们通过RLM-5’RACE实验证明了 miR021b能够在其结合位点的第10和第11个碱基之间切割LNCR;LNCR是一个长片段的非编码RNA,且在小麦基因组中只有一个拷贝,存在于5B染色体上;LNCR在种子发育过程逐渐上调表达,在种子萌发过程中迅速下调表达。4、miR021b是一个长度为22nt的小RNA,并且第一个碱基是"U",同时miR021b在其前体折叠结构上有一个非对称的突起,这些特征表明miR021b可能通过切割LNCR介导产生次级phased ta-siRNA;我们通过对萌动胚、干种子、幼芽、授粉后15天种子小RNA数据库的分析,发现LNCR在miR021b切割位点之后每隔21个碱基形成了次级phased ta-siRNA,并且位于负链上第二个次级siRNA 3T2-表达丰度最高;3P2-的表达模式与miR021b相似。5、通过小麦幼胚瞬时表达体系证明了 miR021b、LNCR、3’P2-能够抑制小麦幼胚的萌发;同时利用42份萌发率不同的小麦材料进行关联分析表明,miR021b、LNCR、3’P2-的表达水平与种子的发芽率呈现显著的负相关关系;获得了超表达miR021b转基因小麦,表型鉴定表明超表达miR021b使种子萌发速率变慢,且显著抑制了小麦的穗发芽;6、通过检测miR021b超表达株系在种子萌发过程中基因表达变化,发现GA响应的基因,特别是α淀粉酶等表达水平降低。phased ta-siRNA调控的靶基因包括淀粉酶、转运蛋白、过氧化物酶、糖基水解酶、脂肪酶等表达水平下降。超表达miR021b还影响了种子中GA的合成,与野生型相比转基因种子中GA含量降低,GA合成的关键基因TaCPS、TaKO、TaGA3ox表达水平降低。这些结果为解析miR021b调控途径提供了重要信息。