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香蕉是热带地区重要的栽培果树,在我国南方广泛种植,香蕉产业的发展极易遭受夏季干旱、冬春季低温等逆境的影响,低温易造成香蕉产量的下降,给蕉农带来很大经济损失。mi R408是植物中高度保守的mi RNA家族之一,mi R408及其靶基因在植物的生长发育和响应逆境胁迫中发挥着重要作用。前期研究发现mi R408在野生蕉低温胁迫中特异表达,因此研究mi R408及其靶基因如何参与香蕉响应低温胁迫对香蕉抗寒性研究具有重要意义。本研究以三明野生蕉和栽培品种‘天宝蕉’（AAA）的组培苗为材料,测定不同低温胁迫下香蕉叶片中叶绿素荧光参数和光合色素含量的变化;对香蕉中mi R408家族成员的表达进行分析,进行靶基因预测,筛选得到与抗寒性相关的Chemocyanin、Ma PFK3、Laccase等;基于野生蕉低温胁迫的转录组数据和香蕉全基因组（A基因组）数据库,克隆预测的靶基因Chemocyanin和Ma PFK3,并进行生物信息学分析和低温胁迫下的表达分析;对香蕉漆酶（Laccase）进行基因家族的全基因组鉴定和生物信息学分析,对不同成员的启动子序列和顺式作用元件进行分析,并对部分漆酶基因家族成员在低温胁迫下的表达进行分析。本研究旨在探索mi R408及靶基因参与香蕉低温胁迫下的抗寒机制,并为提高栽培香蕉的抗寒性提供指导和科学依据。主要研究结果如下:1香蕉低温胁迫下的叶绿素荧光参数和光合色素变化对三明野生蕉和‘天宝蕉’的组培苗进行0℃,4℃,13℃低温处理,28℃处理作为对照（CK）,对不同处理下的叶绿素荧光参数和光合色素进行测定。结果表明,低温胁迫使香蕉组培苗的F0、NPQ上升,使Fv/F0、Fv/Fm、Y（Ⅱ）和ETR下降;低温胁迫使香蕉组培苗叶片中的叶绿素a含量、叶绿素b含量和类胡萝卜素含量降低,说明香蕉可以通过光合作用的途径响应低温胁迫。2香蕉低温胁迫下mi R408家族成员表达分析利用q RT-PCR方法检测不同低温处理下三明野生蕉和‘天宝蕉’组培苗中mi R408家族成员的表达情况。结果表明,不同低温胁迫下,三明野生蕉中mi R408b的表达量下降,其余7个成员的表达量均上升。由此可见低温胁迫对香蕉中mi R408家族成员的表达会产生影响,说明mi R408在响应低温胁迫中可能发挥重要作用。3香蕉mi R408b的靶基因Chemocyanin基因克隆及低温胁迫下的表达分析以三明野生蕉和‘天宝蕉’叶片为材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆Chemocyanin,并进行生物信息学分析。结果表明,Mi CHY基因的c DNA全长为587 bp,ORF区381 bp,编码126个氨基酸蛋白,具有Plantacyanin结构域。在ORF区的4～24 bp处有一段高度匹配mi R408b的结合区（GCTCAGGGAAGGGGCAGTGCG）。RLM-5′RACE分析表明,mi R408b主要在靶序列的第7～8个碱基之间剪切靶基因Mi CHY的m RNA。序列比对发现,Ma CHY基因比Mi CHY基因多了82 bp的序列,符合内含子的GT-AG剪切,推测发生了内含子驻留的可变剪接。利用q RT-PCR技术分析Mi CHY和Ma CHY的表达情况。结果发现低温胁迫下,mi R408b与Ma CHY、Mi CHY表达量呈负相关,且在不同品种中表达模式不同。推测香蕉中mi R408b及其靶基因Mi CHY在香蕉响应低温胁迫中可能发挥重要作用。4香蕉mi R408的靶基因Ma PFK3克隆,Ma PFK基因家族鉴定及低温胁迫下的表达分析采用生物信息学分析法进一步对香蕉A基因组的Ma PFK基因家族成员进行鉴定、蛋白特性分析、分子进化树分析、FPKM值分析,同时以‘天宝蕉’为材料,通过RT-PCR技术克隆Ma PFK3,进行生物信息学分析。结果表明,Ma PFK家族包含12个成员,分子进化树分析可分为3类,三明野生蕉中Ma PFK成员在13℃、4℃、0℃不同低温胁迫下有不同程度的上调或下调表达。Ma PFK3基因编码区长1617 bp,预测编码538个氨基酸,Ma PFK3编码蛋白属于PFK超家族,Ma PFK3启动子含有光响应、激素响应及与逆境胁迫相关的作用元件。亚细胞定位结果证明蛋白Ma PFK3主要定位在细胞质,与预测结果一致。q RT-PCR分析结果显示,香蕉Ma PFK3基因的表达量为叶片>假茎>根;低温胁迫引起‘天宝蕉’中Ma PFK3基因下调表达。推测Ma PFK基因家族成员能在香蕉应对低温胁迫的过程中发挥作用,mi R408可能通过调控Ma PFK3的表达参与香蕉响应低温胁迫的过程。5香蕉mi R408的靶基因漆酶（Laccase）基因家族的鉴定及低温胁迫下的表达分析采用生物信息学方法鉴定香蕉漆酶基因成员,分析其低温胁迫下的表达情况,为香蕉抗寒研究提供理论依据。从香蕉A基因组筛选了22条漆酶基因（Ma LAC）,从香蕉B基因组筛选了11条漆酶基因（Mb LAC）,生物信息学分析发现Ma LAC比Mb LAC更保守。分子进化树分析Ma LAC可分为5类,Mb LAC可分为4类。Ma LAC启动子序列包含大量光响应、激素响应及非生物胁迫等应激响应元件,推测Ma LAC基因家族在香蕉响应逆境胁迫的过程中发挥重要作用。q RT-PCR分析结果发现Ma LAC基因家族部分成员在低温胁迫下的表达量极显著增加,推测它们可能在香蕉响应低温胁迫的过程中发挥着重要作用,且可能具有多种功能。通过本研究发现,香蕉mi R408及靶基因在低温胁迫下会出现显著的差异表达,根据靶基因的生物信息学分析,推测香蕉mi R408可以通过调控靶基因的表达,参与光合途径、糖酵解途径、木质素等响应低温胁迫的过程。由此推测mi R408及靶基因在香蕉响应低温胁迫的过程中发挥着重要作用。