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磷是植物生长发育过程中不可或缺的元素,与氮、钾并称为“三大元素”。但是土壤中有效磷的缺乏在全球范围都是很普遍的现象。面对土壤缺磷,植物在形态学、生理生化以及分子水平等各方面都有着相关的适应机制。玉米作为全球第一大作物,对磷的需求十分大,一旦长期缺磷将会对后期玉米的产量产生严重影响。缺磷时,玉米幼苗会采取增加根长,增多侧根数等一系列措施来应对低磷胁迫。但是,目前对玉米应答低磷胁迫的机制研究还不是十分清楚。MicroRNA被发现在拟南芥、大豆等植物响应低磷胁迫的过程中都起到了关键作用,是一类重要的调控因子。目前,玉米中已知microRNA的数目相比于其他物种还非常少,与低磷胁迫相关的micrRNA也还没有相关报道.因此,研究玉米中应答低磷胁迫的相关microRNA就显得很有必要。本研究采用Solexa高通量测序的方法,对玉米耐低磷自交系X178低磷胁迫不同时段的叶片和根系的8个样品文库进行测序,分析测序数据基本信息和已知miRNA的表达差异,并预测靶基因和新miRNA,结果如下:1.利用高通量测序技术对构建的8个不同的样品文库分别测序,一共得到87951721条原始tags,经过筛选得到44471443条高质量长度在16-30nt之间的tags,序列长度分布主要集中在21-24nt,其中以24nt为主。2.与玉米全基因组数据库、Rfam数据库以及Repbase数据库等进行比对,得到5668244条完全匹配的小RNA,并对小RNA中的各个组分进行了分类统计。3.将能与全基因组完全匹配的小RNA与miRBase数据库比对,共得到881个已知miRNA分属于32个miRNA家族,并预测得到对应的443个特异的靶基因。miRNA的长度主要分布在21～24nt,以21nt为主。miRNA在玉米的10条染色体上都有所分布。4.将对对照和处理的样品进行差异表达分析,鉴定了 miR156、miR166、miR169等共107个miRNA分属于22个miRNA家族参与应答低磷胁迫。分析低磷胁迫相关差异表达miRNA,得到叶片中特异性表达的miRNA 32种,根系中特异性应答miRNA35种;胁迫12小时特异性表达的miRNA38种,胁迫24小时特异性表达的miRNA 20种。同时,还鉴定出叶片中在胁迫12小时和24小时有一致性表达的miRNA 15个,根系中在胁迫12小时和24小时一致性表达的miRNA 11个;5.胁迫12小时后在叶片和根系中一致性表达的miRNA 15个,24小时后叶片和根系一致性表达的miRNA 10个。6.利用测序得到的881个miRNA进行靶基因预测,共有301个miRNA能预测出共计443个靶基因。并根据靶基因功能对靶基因进行了分类。7.根据低磷胁迫相关miRNAS靶基因功能的不同将22个胁迫相关miRNA家族分为了转录调控因子、蛋白质。信号转导、胁迫应答、低磷胁迫应答和未知六类。8.共计预测得到583个新miRNA,对应544个miRNA前体。共有4个miRNA参与了低磷胁迫应答。