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棉花是重要的经济作物,为人类提供大量的纤维、蛋白以及油脂。棉花纤维的形态建成经历起始期、伸长期、次生壁合成期、成熟期四个阶段,起始作为纤维发育的第一步,很大程度上决定了纤维最终的数量。miRNA作为一类重要的调控分子,调控植物生长发育、以及应答胁迫等许多重要的生物学过程,推测其在棉花纤维发育中可能也起到重要的作用。棉花miRNA在纤维细胞起始中所发挥的功能还没有报道,因此,本研究以陆地棉徐州142野生型及其无纤维突变体的胚珠组织为材料,采用高通量测序法,分析小RNA文库,旨在筛选与鉴定相关与纤维起始的miRNA,进而分析这些miRNA在纤维细胞起始过程中的作用。从构建的陆地棉徐州142野生型和突变体两个小RNA库中,高通量测序总共获得可分析的序列数分别为5896335和3747020。我们从中鉴定到41个保守的miRNA家族,和36个新的miRNA家族。通过对两个小RNA库中miRNA测序数进行统计分析,共鉴定出31个野生型和突变体差异表达的miRNA。通过Northern杂交检测了其中13个差异表达miRNA在纤维起始期胚珠中的表达模式,利用5’RACE验证了其中5个miRNA的靶标,并用实时定量PCR的方法检测了7个miRNA靶标或预测靶标在起始期胚珠中的表达,发现大部分靶标表达与对应的miRNA呈现负相关,暗示这些miRNA很可能是通过调控这些靶标在纤维细胞起始中发挥作用,从而构建了一个与纤维起始相关miRNA的调控网络。为了进一步理解GhmiR156在纤维早期发育中的作用,我们利用高通量测序分析了其在伸长期纤维中的表达,结果显示,GhmiR156的丰度至开花后20天达到峰值。靶标GhSPL9的表达与GhmiR156完全呈负相关,拟南芥中AtSPL9通过负向调控花青素合成相关基因DFR、F3H、ANS的表达抑制花青素的合成,而棉花DFR、F3H、ANS的同源基因在伸长期纤维中的表达模式与GhSPL9十分类似,暗示了在纤维中GhSPL9可能正向调控这三个基因的表达。我们克隆了DFR和F3H基因的启动子,凝胶滞留实验结果显示,GhSPL9重组蛋白能够与上述基因的启动子结合,并且在烟草瞬时表达实验中,GhSPL9能够显著激活上述启动子驱动的报告基因的转录。另一方面,伸长期纤维中花青素的含量变化也与GhSPL9的表达模式相一致。以上实验表明,GhmiR156在伸长期的纤维中通过抑制GhSPL9的表达,间接抑制了DFR、F3H、ANS的表达,最终抑制花青素的合成,导致开花后20天纤维中花青素的含量达到最低,可能促成H2O2迸发,形成纤维伸长终止的信号。