葡萄(Vitis vinifera L.)是世界性重要水果之一,也是我国重要经济果树之一,全世界产量仅次于柑橘。它是第一个完成全基因组测序的果树树种。转录因子和miRNA对于植物的生长发育及逆境应答等具有重要的作用。本研究以’夏黑’和’藤稔’葡萄为研究材料,利用生物信息学、qRT-PCR、PPM-RACE、RLM-RACE、转基因、高通量测序等技术开展了葡萄microRNA164(miR164)和microRNA171(miR171)的进化、NAC和GRAS转录因子的挖掘功能分析、miR164和miR171调控NAC和GRAS基因的作用模式、葡萄miR164、miR171及其它miRNAs在花芽中的表达分析。主要研究结果如下:1.构建了葡萄、拟南芥、杨树、苹果、水稻、玉米miR164家族不同成员成熟体和前体序列的系统进化关系对其保守的程度和范围进行研究。虽然miR164成熟体序列具有很高的保守性,但还是存在关键序列的变异导致了功能的多样化。系统发育分析表明6中植物的miR164家族的古老和近期的谱系存在多样化的组合。miR164基因上游启动子区域的顺式调控元件的保守性与特异性表明其表达方式和功能存在分化。构建了葡萄、拟南芥、杨树、水稻(osa)miR171家族不同成员成熟体和前体序列的系统进化关系对其保守的程度和范围进行研究。虽然miR171成熟体序列的保守性高达80%,但还是存在关键序列的变异导致了功能的多样化,例如ptc-miR171j-1,-m;osa-miR171g,-h,-i其靶基因不是SCL基因。系统发育分析表明4中植物的miR171家族的古老和近期的谱系存在多样化的组合。miR171基因上游启动子区域具有类似的顺式调控元件,这能够表明miR171家族内部功能多样化的原因。2.对葡萄143条NAC蛋白序列的系统发生和NAC基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的NAC基因家族之间的联系。结果显示这143条蛋白序列与拟南芥94个NAC基因蛋白序列一起分成了16个亚族,说明拟南芥与葡萄NAC基因间具有较高的保守性;基因组定位结果发现143条NAC基因分布在17条染色体上。研究还发现不同亚家族间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;而对它们的二级结构都主要以随机卷曲为组成部分,且143条氨基酸序列三维结构十分相似。从12×葡萄基因组数库中预测得到了43个GRAS基因。对GRAS基因的基因重复模式、基因结构、系统发育等进行了研究。为了更好的认识GRAS基因在葡萄发育过程中的功能,对GRAS家族各个基因在果实、叶片、花、卷须、根、茎等组织中的表达利用qRT-PCR进行了分析。为了确定GRAS基因对胁迫的应答反应,利用公共芯片数据库信息获得了其在生物胁迫和非生物胁迫条件下的表达情况,一些GRAS基因在受到胁迫后上调或下调表达。预测得到了4条属于NAC转录因子家族的miR164靶基因和2条属于GRAS转录因子家族的mIR171靶基因。3.利用PPM-RACE和RLM-RACE验证了葡萄miR164和miR171的两个靶基因。结果不仅确定了miRNA的切割位点,还呈现出裂解产物的表达模式,进而说明miRNA对靶基因的调节功能。靶基因的表达模式和miRNA的表达模式存的不同表明miRNA对靶基因的裂解。构建VvSCL15的超表达载体并转化拟南芥,转基因植株与野生型拟南芥相比渗透胁迫的敏感性提高,VvSCL15能够降低了拟南芥对渗透胁迫的抗性。4.休眠期是葡萄花芽分化是一个关键时期,有关休眠阶段葡萄花芽的miRNAs相关研究尚未见报道。本研究以’藤稔’葡萄为试材构建休眠阶段顶部节位花芽和底部节位花芽两个miRNA文库。通过高通量测序技术对两个文库的小RNA进行挖掘。经过筛选,具有2个miR164家族成员和4个miR171家族成员被检测到。miR164d对于顶部芽和底部芽发育渐趋同步具有重要作用,虽然miR171家族不同成员在顶部芽和底部芽中表达量无差距,但其表达量较高也说明miR171对花芽的分化具有一定的作用。此外两个文库共得到79条保守miRNAs和248条新miRNAs,其中11条miRNAs在顶部节位花芽是上调表达的,77条miRNAs下调表达。