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白姜花（Hedychium coronarium）是姜科姜花属多年生草本植物,是热带、亚热带地区重要的切花和园林应用花卉。其花朵挥发性物质主要为单萜、倍半萜类化合物和苯丙烷类物质。miRNA是一类长约21-24个核苷酸的非编码小分子RNA,是植物基因表达的一类负调控因子,主要在转录或转录后水平调控靶基因的表达。为了研究miRNAs对白姜花花香挥发性物质合成的影响,本研究以白姜花三个不同发育时期花瓣为材料进行sRNA组和降解组高通量测序,并通过实时荧光定量PCR、烟草共转、病毒沉默、STTM干扰小RNA、外源激素处理和挥发性物质GC-MS技术分析等技术,研究了HcARF8-miR167n及HcTIR1-miR393a对白姜花香气挥发性物质代谢的影响,为探索白姜花香气形成的分子机理提供了新思路。主要研究结果如下:1、利用Hi Seq2500测序平台对白姜花蕾期（F1）、盛开期（F5）和衰老期（F6）三个时期的花瓣进行sRNA组高通量测序,过滤掉低质量、接头及过长过短序列后,分别得到14445245（F1-1）、13148718（F1-2）、14524493（F5-1）、18086005（F5-2）、12504265（F6-1）、11637758（F6-2）条clean reads。通过测序和分析,获得171个白姜花保守miRNA和32个特异miRNA。同时利用Hi Seq2500测序平台对白姜花F1、F5、F6三个时期的花瓣RNA混合池进行降解组测序,去掉低质量、接头及过长过短序列后,得到约2.6×10~7条clean reads。利用Cleave Land软件分析mRNA降解位点,一共检测到102个mRNA降解位点,对应于90个靶基因。分析降解组靶基因的注释信息,推测7个靶基因（包括生长素响应因子基因、E3泛素蛋白连接酶基因、赤霉素氧化酶基因、SPL转录因子和MYB转录因子）可能参与调控白姜花花香物质代谢。选取了10个差异表达的保守miRNAs,利用q RT-PCR的手段验证了它们在三个时期的表达水平存在差异。同时,挑选两个差异表达的miRNAs靶基因的表达水平进行分析,发现靶基因在三个时期的表达变化正好与对应的miRNAs的表达变化相反,说明这些靶基因的表达可能受到miRNAs的负调控,验证了sRNA组测序的可靠性。2、GC-MS测定白姜花发育进程中花香释放规律,结果表明白姜花主要花香物质桉油醇、罗勒烯和沉香醇的挥发量随着花的开放不断增加,在F5盛开期达到最高峰,随着花的衰老略有降低。q RT-PCR分析了HcTIR1-miR393a以及HcARF8-miR167n基因的表达规律,hco-miR393a和hco-miR167n的表达量同花香物质释放规律一致,而HcTIR1、HcARF8的表达量在F1蕾期相对较高,F5盛开期间表达量持续维持在低水平状态,到F6衰败期有稍微提高。烟草共转化实验表明hco-miR393a、hco-miR167n分别可以结合HcTIR1、HcARF8并抑制其表达,在体内进一步验证了HcTIR1、HcARF8分别是hco-miR393a、hco-miR167n的靶基因。3、pox-STTM（short tandem target mimic）瞬时超表达干扰hco-miR167n,与对照相比,hco-miR167n表达量下降了78%,HcARF8表达量升高了88%,萜类合成酶基因TPS8,TPS10分别下降了53%、30%,苯甲酸甲酯合成酶基因BSMT1下降了60%,达到显著水平;花香物质罗勒烯下降了37%,沉香醇下降了36%,蒎烯下降了68%,苯甲酸甲酯下降了79%,达到显著水平。pox-STTM干扰hco-miR393a后,与对照相比,hco-miR393a表达量下降了52%,萜类合成酶基因TPS3,TPS5分别下降了50%、59%,苯甲酸甲酯合成酶基因BSMT2下降了40%,达到显著水平。另外HcTIR1表达量下降了22%,TPS1,TPS10,BSMT1分别升高了59%、36%、16%。花香物质罗勒烯下降了41%,沉香醇下降了28%,蒎烯下降了57%,苯甲酸甲酯下降了42%,达到显著水平。结果进一步表明HcARF8、HcTIR1分别是hco-miR167n和hco-miR393a的靶基因,且hco-miR167n和hco-miR393a是白姜花花香物质代谢的正调控因子。4、病毒沉默HcARF8,与对照相比,HcARF8的表达量下降了53%,萜类合成酶基因TPS1、TPS3、TPS5、TPS10分别上升了51%、95%、107%、80%,达到显著水平;苯甲酸甲酯合成酶基因BSMT2下降了26%;花香物质沉香醇上升了48%,苯甲酸甲酯上升了84%,达到显著水平。另外罗勒烯和桉油醇分别下降了20%和23%。病毒沉默HcTIR1,与对照相比,HcTIR1的表达量下降了43%,萜类合成酶基因TPS1、TPS3、TPS5、TPS8、TPS10分别上升了99%、111%、123%、66%、205%,达到显著水平;苯甲酸甲酯合成酶基因BSMT1上升了91%,BSMT2下降了27%。花香物质沉香醇升高了111%,别罗勒烯上升了29%,达到显著水平;另外苯甲酸甲酯上升了18%,桉油醇下降了19%。与hco-miR167n和hco-miR393a作用相反,表明HcARF8、HcTIR1是白姜花花香物质代谢的负调控因子。5、外源激素IAA处理白姜花,与对照相比,罗勒烯上升了54%,桉油醇上升了46%,别罗勒烯上升了92%,苯甲酸甲酯下降了47%,达到显著水平。另外沉香醇上升了21%。IAA处理后,hco-miR167n表达量上升了149%,HcARF8的表达量上升了16%,hco-miR393a表达量上升了284%,HcTIR1表达量上升了19%。外源生长素抑制剂PCIB处理白姜花,与对照相比,罗勒烯下降了57%,沉香醇下降了33%,别罗勒烯下降了100%,苯甲酸甲酯下降了99%,达到显著水平。另外桉油醇下降了24%。PCIB处理后,hco-miR167n表达量下降了30%,HcARF8的表达量下降了50%,hco-miR393a表达量下降了38%,HcTIR1表达量下降了61%,达到显著水平。表明hco-miR167n、hco-miR393a受外源生长素的调控,也进一步证明了HcARF8、HcTIR1分别作为hco-miR167n和hco-miR393a的靶基因间接调控白姜花花香的合成释放。