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黄瓜侧枝数量和器官大小是非常重要的农艺性状。侧枝的发生和发育,不仅会削弱黄瓜主茎的生长势,造成养分的消耗,影响主蔓结瓜,还直接影响栽培群体的通风和透光,加快病害的发生和蔓延,不利于轻简化栽培。果实大小和形状不仅是黄瓜果实重要的品质特征,还是重要的商品性状,同时也是影响黄瓜产量的重要农艺性状。本课题组前期定位到了一个控制侧枝数量和器官大小的基因Cs LL（Little Leaf）,并构建了其在华北型黄瓜9930背景下的近等基因系材料HAUC106。本文通过对9930和HAUC106进行表型调查,并结合RNA-seq与micro RNA-seq转录组的联合分析对Cs LL的遗传调控网络进行挖掘,初步探索了黄瓜侧枝发育和器官大小的调控机制,为进一步研究黄瓜侧枝发育和器官大小发育的分子机理及调控网络提供理论基础。主要研究结果如下:1.对华北型黄瓜9930和ll基因近等基因系HAUC106全生育期的多个表型调查发现,Cs LL基因调控多个性状的发育过程。HAUC106种子的发芽速率和卷须形成的速率快于9930,但是它的下胚轴平均高度为2.75 cm,显著低于9930的下胚轴高度4.00cm。此外,将ll基因导入到9930后导致侧枝其数量显著增多,HAUC106定植30天的平均侧枝数量为11个,而9930的侧枝数量只有3-4个。对节间数量比较发现HAUC106的节间数在整个生育期一直显著多于9930的节间数,定植45天时HAUC106的的节间数量为27-28节,而9930的节间数量为22-23节。对两个材料叶片、花和果实等器官大小比较发现,与9930相比,HAUC106的这些器官都显著变小,其中HAUC106与9930开花当天的雄花面积分别为5.2cm2和20cm2,对叶长和叶宽的测量分析发现HAUC106叶片变小主要是由于叶宽变小导致的;对两个材料的子房和果实比较发现,它们在开花当天的子房宽度和不同时期的果实宽度几乎没有显著差异,但是9930的子房与果实长度约为HAUC106子房和果实长度的1.7倍。这些结果表明Cs LL是一个调控器官大小的正向因子和侧枝数量的负向因子。2.对9930和HAUC106两个材料的顶芽、腋芽进行转录组测序,在测序的12个样品中平均每个样获得8.25GB原始数据,其中97.34%的序列能够比对到参考基因组上。在两个材料的顶芽转录组比较中一共获得545个差异表达基因（DEGs）,其中262个DEGs显著上调,183个DEGs显著下调;两个材料在腋芽转录组中共检测到4542个差异表达基因,其中2218个DEGs显著上调,2324个DEGs显下调。通过对顶芽和腋芽差异表达基因的KEGG富集分析发现,植物激素信号转导途径和转录因子途径是顶芽和腋芽转录组数据中同时富集到的途径。这与我们对两个材料的内源激素测定相吻合,在HAUC106顶芽和腋芽的生长素含量显著上升,而细胞分裂素水平显著下降。此外,我们在富集的转录因子途径中发现了大量与侧枝发育相关的基因,对部分基因的荧光定量分析显示与9930相比,在其近等基因系HAUC106中,如TCP2（Csa V3＿1G004660）表达量下调,SPL9（Csa V3＿3G0038950）表达量上调。这些结果表明Cs LL基因可能通过调控转录因子TCP2、SPL13和生长素、细胞分裂素协同调控黄瓜的侧枝数量。3.对9930和HAUC106两个材料0 DPP的子房进行转录组测序,平均每个样品产出7.05GB原始数据,其中97.35%的序列能够比对到参考基因组上。通过转录组比较在两个材料间共获得4261个差异表达基因,其中2378个DEGs显著上调,1883个DEGs显著下调。KEGG富集分析发现,这些差异表达基因也显著富集到植物激素信号转导途径和转录因子途径。在富集的转录因子途径中同样发现了大量的与器官大小相关的基因,结合顶芽与腋芽转录组分析和荧光定量结果,将TCP2（Csa V3＿1G004660）、SPL9（Csa V3＿3G0038950）、GRF3（Csa V3＿3G036970）、BB（Csa V3＿1G042670）、DA1（Csa V3＿028370）等基因在子房中进一步进行荧光定量PCR验证,结果表明在近等基因系HAUC106中TCP2表达量上调、SPL9表达量下调、GRF3表达量下调、Big brother基因表达量上调、DA1基因表达量下调。这说明Cs LL基因可能通过影响多个转录因子途径来调控器官大小。4.对9930和HAUC106两个材料的顶芽进行了micro RNA-seq测序和比较,共获得1.2GB原始数据,其中96.79%的micro RNA能比对上参考mi RNA序列。在micro RNA-seq中成功鉴定91个已知micro RNA,且预测到50个新micro RNA。在这141个micro RNA中有22个差异表达,其中11个micro RNA显著上调表达,11个micro RNA显著下调表达。利用生物信息学软件和在线预测网站对这22个micro RNA的靶基因进行预测,共检测到了2027个靶基因,对2027个靶基因进行GO和KEGG富集分析,发现这2027个靶基因显著富集在代谢、转运和细胞分裂等途径。我们对部分差异micro RNA及其靶基因进行了定量分析验证,结果与转录组测序结果一致。其中mi R396家族成员ath-mi R396b-5p在差异分析中表达量最为显著,通过生物信息软件和在线网站预测到GRF3（Csa V3＿3G036970）是ath-mi R396b-5p预测得分最高的靶基因之一。进一步通过烟草瞬时转染实验验证了Csa V3＿3G036970是ath-mi R396b-5p下游的靶基因。这些结果表明ath-mi R396b-5p和靶基因Csa V3＿3G036970模块可能也是参与Cs LL基因调控器官大小的一个路径。