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硅藻是一类重要的微生物，在地球无机物循环和碳固定中起重要作用，承担地球上约20%的初级生产力。一般认为硅藻起源于二次吞噬，具有特殊的进化地位，是研究进化的好材料。三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum Bohlin）是一种非典型的硅藻，具有梭形、卵形和三出放射形三种不同的形态，只有卵形细胞的一个壳面上含有硅质。三角褐指藻具有基因组小、生长周期短、易于遗传转化等特点。EST分析表明三角褐指藻很多基因序列与动物更相似。全基因组测序表明其基因组是一个包含来源于动物、植物及细菌基因的嵌合体。三角褐指藻包含完整的鸟氨酸-尿素循环，对缺氮胁迫的响应机制不同于绿藻和高等植物。本文以三角褐指藻为主要研究对象，对其miRNA调控方式及代谢特点进行了以下几方面的研究：（1）用同源比对及二级结构预测的方法预测三角褐指藻、喜温淡水红藻和假微型海链藻的miRNA，结果分别得到13、3、7条miRNA。这23条miRNA中有18条与动物来源的miRNA有序列相似性，暗示它们可能来源于共同的祖先。三角褐指藻中与动物miRNA有序列相似性的miRNA比与植物miRNA有序列相似性的miRNA多。喜温淡水红藻比两种硅藻有更多与植物miRNA有序列相似性的miRNA，而它与两种硅藻共同拥有的miRNA家族比与植物共同拥有的多。这些结果与二次吞噬假说一致。靶基因预测显示三角褐指藻潜在miRNA靶基因序列涉及到脂肪酸代谢、细胞循环等多种生物过程，暗示miRNA可能在三角褐指藻中起重要作用。（2）采用Solexa测序的方法对三角褐指藻正常（PT1）、缺氮（PT2）及缺硅（PT3）条件下培养的小RNA进行测序并做了相关的生物信息学分析,结果得到13条miRNA，它们与已知miRNA缺乏序列相似性，表明三角褐指藻中存在新的miRNA。在缺氮和缺硅条件下得到更多的miRNA，它们的潜在靶基因涉及多种生物过程，如信号传导、脂肪酸合成等，表明三角褐指藻miRNA可能在其氮、硅代谢调节中起重要作用。（3）用13C代谢流量分析的方法研究三角褐指藻的中心碳代谢。结果显示三角褐指藻能利用甘油作为碳源，尤其是经过一段时间的适应，可以利用甘油进行混合培养。三角褐指藻无苹果酸酶活性，卡尔文循环活性较低，C3和C4之间流量交换比较大，暗示可能存在C4光合作用。（4）用荧光定量PCR的方法研究C4关键基因在三角褐指藻缺碳条件下的表达；用细胞染色、免疫定位的方法研究三角褐指藻细胞结构。结果显示低碳条件下，ca上调，暗示其可能在三角褐指藻无机碳浓缩中起重要作用。三角褐指藻内可能存在进行单细胞C4光合作用所需的细胞器分区。