芥蓝是十字花科芸薹属的一年生蔬菜,起源于我国南方地区,其小孢子的发育是有性生殖的一个重要环节,也是进行双单倍体育种的重要节点。模式植物中的研究表明,siRNA可以通过调控其靶基因参与到植物的发育过程中,其中,miR172在花器官发育过程中的作用已经阐明。本文在不同基因型的芥蓝中探究了小孢子发育时期与花器官指标的相关性,miR172家族成员进化特性比较及时空表达分析,并用qRT-PCR技术分析了 pre-miR172不同家族成员在芥蓝花器官中的表达丰度。根据其不同成员在各花器官中的表达情况,筛选在花药中高表达的pre-miR172a-5p作为下一步研究对象,进一步分析其在小孢子不同发育时期pre-miR172a-5p的表达模式,最后利用RLM-RACE技术对芥蓝miR172初级体pri-miR172a-5p的5’ UTR和3’ UTR进行了扩增。主要研究结果包括以下四个方面:1芥蓝小孢子发育时期与花器形态的相关性收集芥蓝资源,在福建省种植并记录其栽培特性,观察其营养生长和生殖生长各个重要生长周期节点所需时间,初步获得了不同基因型芥蓝生长发育的周期。通过DAPI荧光染色的方法对三个品种芥蓝小孢子的发育过程进行细胞学观察,获得了芥蓝小孢子不同发育时期的特点,并从花蕾纵径、花蕾横径、花蕾纵横比、萼片长、花瓣长、花药纵径、花药横径和瓣药比等方面建立小孢子的发育时期与花器官形态特征之间的关系。结果表明,不同发育阶段小孢子对应的花蕾纵径、花蕾横径、花蕾纵横比、萼片长、花瓣长、花药纵径、花药横径和瓣药比均存在明显差异,其中花蕾纵径、萼片长和花药横径在各品种芥蓝中均差异极显著,适合作为不同品种芥蓝小孢子发育时期判断的可靠指标。通过这些指标再结合花蕾和花药其他外部形态特征进行判断,便可无需镜检,只从花器官外部形态特征就快速、准确、便捷地推断其小孢子的发育情况,为有效提高芥蓝小孢子的培养效率或小孢子发育相关实验的取样提供参考依据。2芥蓝miR172家族成员进化特性比较及时空表达分析为了解植物miR172家族成员的进化特性及其在不同组织部位的表达情况,本研究以芥蓝miR172a家族为例对其家族成员进化特性进行探讨。实验通过芥蓝miR172a成熟体序列比对、前体（pre-miRNA）二级结构预测、系统发育进化树构建、靶基因预测及实时荧光定量等手段,对芥蓝miR172a和miR172b基因家族的进化特性及其在芥蓝不同组织部位中的表达规律进行分析。结果显示:（1）芥蓝miR172家族存在20个成熟体成员,通过比对发现20条序列都存在一个重叠区域,该区域中ACTAGATC 8个碱基高度保守,并且在芥蓝pre-miR172的3’和5’端均能形成成熟体。（2）mfold预测结果显示,miR172a家族5个前体成员的最小折叠自由能在-54.55 kal/mol～-78.60kal/mol之间,均能自发形成典型、稳定的茎环二级结构。（3）系统发育进化树显示,芥蓝miR172a家族的前体成员具有一定的保守性和多样性,并与番木瓜pre-miR172a亲缘关系较近。（4）靶基因预测发现芥蓝miR172a共有13个不同靶标基因,多个成员也可以作用于相同靶标基因。（5）实时荧光定量PCR显示,芥蓝pre-miR172a和pre-miR172b家族不同成员在不同组织部位表达量差异显著,10个成员在9个组织部位中的表达各不相同。芥蓝pre-miR172a-1、pre-miR172a-2、pre-miR172a-3 和 pre-miR172b 在芥蓝荚中大量表达;pre-miR172b-5p和pre-miR172b-5p2在芥蓝花中大量表达,说明了 miR172在芥蓝花和荚的发育过程中起着重要的作用。3芥蓝10个pre-miR172在花器官中的差异表达分析以芥蓝转录组数据中的pre-miR172相关序列为基础进行qRT-PCR引物设计,随后对‘福州黄花’和‘绿宝’两个芥蓝品种中各花器官进行RNA提取,反转录后检测其基因表达水平。结果表明,pre-miR172a、b家族成员在雌蕊、雄蕊、花瓣和萼片这四轮花器官中的表达均具有时空特异性,并且两个品种的芥蓝表达模式存在一定差异。‘福州黄花’10个pre-miR172家族成员在9个花器官中的表达,花药表达量相对最高,萼片次之,雌蕊第三。在花药中,pre-miR172a-5p相对表达量最高,pre-miR172b-5p4次之;萼片中,pre-miR172a-4相对表达量最高,pre-miR172a-1次之;雌蕊中pre-miR172a-5p相对表达量最高,pre-miR172b-5p3次之。‘绿宝’10个pre-miR172家族成员在9个花器官中的表达以雌蕊表达量相对最高,花药次之,花苞第三。雌蕊中pre-miR172b-5p3相对表达量最高,pre-miR172b-5p次之;花药中pre-miR172a-5p相对表达量最高,pre-miR172b-5p3次之;花苞中pre-miR172b-5p3相对表达量最高,pre-miR172a-3次之。检测的10个pre-miR172家族成员的表达量在花瓣与花丝中均为最少。故而,pre-miR172a和pre-miR172b家族成员在芥蓝花药和雌蕊的形成与发育中起作用,且各家族成员具有不同的表达模式,可能协同参与到芥蓝花器官的发育过程中。4 pre-miR172a-5p在芥蓝不同发育时期小孢子中的表达模式分析及其初级体序列的获得为进一步研究pre-miR172a-5p在芥蓝小孢子中的功能,分析了其在‘福州黄花’、‘翠宝’和‘金品1290’三个品种芥蓝小孢子不同发育时期的表达情况,结果表明,三个品种芥蓝中,pre-miR172a-5p的表达均在单核早中期达到最高,随着小孢子进一步发育,该前体的表达量呈总体下降趋势。不同品种中pre-miR172a-5p的表达量不同,‘福州黄花’中单核早中期时pre-miR172a-5p的表达量最高,‘翠宝’次之,‘金品1290’最低。从芥蓝转录组数据库中获取pre-miR172a-5p的序列,设计5’和3’RACE内外侧引物,并用RLM-RACE技术,获得了候选初级体的2条5’UTR,并发现pri-miR172a-5p有两个转录起始位点。进一步对转录起始位点前的2000 bp进行启动子顺式作用元件分析,发现此启动子具有光、激素、非生物胁迫、厌氧、分生组织表达相关的作用元件,为进一步研究miR172在芥蓝中的功能提供理论基础。