非编码RNA(non-coding RNA)是指不编码蛋白质的RNA。按序列的长度将非编码RNA分为短于50nt的小分子非编码RNA,比如microRNA(miRNA),长于200nt则称为长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)。非编码RNA的结构及对其预测对于认识RNA的功能起到至关重要的作用。巨桉(Eucalyptus grandis)属于桃金娘科(Myrtacea),是原生于澳大利亚东部沿海地带的优良速生的多用途树种,既能作为常见的绿化树种,又能在化工,医药领域中被广泛利用。目前,非编码RNA在巨桉中的研究较少。本论文以巨桉叶和茎两个组织部位中的miRNA和lncRNA为研究对象,分别对它们进行较为系统性的鉴定与分析,利用生物信息学的方法,分析它们的序列,预测对应的靶基因,分析靶基因涉及的生物学功能。主要研究结果如下:1对巨桉的叶和茎分别做small RNA高通量测序,通过建库,测序,过滤,筛选,分析两种组织部位中潜在的miRNA。一共获取386个miRNA,其中叶中获得179个miRNA,茎中获得257个miRNA。叶和茎两种组织部位共有的miRNA数量为50个。2对miRNA进行家族分析,成员数量较大且表达量相对较高的miRNA家族为MIR396家族。进一步对它进行进化树分析,靶基因功能注释分析,qRT-PCR定量分析,结果表明MIR396家族在巨桉中的功能可能主要是参与蛋白的编码以及细胞生长的调节,随机挑取三个MIR396成员均能通过qRT-PCR鉴定得到。3对miRNA进行不同组织部位的差异表达量分析,共得到292个具有差异表达的miRNA,对其靶基因进行KEGG注释分析,表明在茎中miRNA参与的最为显著的生理过程为植物-病原体相互作用(plant-pathogen interaction)。参与该生理过程的miRNA对应的靶基因主要与抗病蛋白RPM1和抗病蛋白RPS2有关。4对巨桉的叶和茎组织部位分别做lncRNA高通量测序,通过建库,测序,拼接,过滤,筛选,初步获取551个潜在的lncRNA。其中,叶中有124个特有的lncRNA,茎中有130个特有的lncRNA,两种样本间共有的lncRNA为297个。随机挑取10个lncRNA,均能在叶和茎中通过qRT-PCR鉴定得到。5对lncRNA进行不同组织部位的差异表达量分析,获得158个对应差异表达lncRNA。分别对下调和上调lncRNA对应的靶基因做GO分析,可以获得在下调和上调lncRNA对应靶基因功能注释中表现出数量差异最明显的生物学过程为氧化还原过程(oxidation-reduction process)。分别对其顺式靶基因和反式靶基因进行KEGG注释分析,分别获取在茎相对于叶中lncRNA通过不同靶向作用参与的表达最为显著的生理过程。顺式靶基因分析中,泛素介导的蛋白水解(ubiquitin mediated proteolysis)通路的靶基因数量最多以及富集显著性可靠。lncRNA及其靶基因间在这个通路上主要的作用方式为协同作用。反式靶基因分析中,蛋白输出(protein export)通路、内质网蛋白加工(protein processing in endoplasmic reticulum)通路和吞噬体(phagosome)通路对应的基因都是一样的,其主要功能是形成Sec61亚基α样转运蛋白。其中,富集显著可靠性较高的通路则为蛋白输出通路与吞噬体通路。lncRNA及其靶基因在这三个通路中的相互作用为协同作用。6通过miRNA和lncRNA之间的相似性以及互补性关系分析,获取茎中不同非编码RNA之间的作用关系,可以得到:(1)lncRNA作为miRNA的前体;(2)lncRNA作为miRNA的靶基因;(3)lncRNA与miRNA同时对同一靶基因互补竞争。其中,MIR396家族成员与茎中特有lncRNA具有靶基因相互竞争关系。共有lncRNA在不同组织中的功能是不一样的,在同一个体中的不同组织中特有的代谢过程可能有时是被共有lncRNA所调节。这些结果为我们深入了解巨桉中非编码RNA的功能作用提供了参考依据。