水稻是重要的粮食作物之一,水稻的高产量及高品质是维持民生的重要保障。在水稻的整个发育阶段,会受到多种病原物及虫害的侵害。在生产中,利用由R基因介导的抗性是水稻抗病育种最有效的手段之一。但在实际条件下,大面积栽种单一抗病材料会对稻瘟病菌群体造成特定的选择压力,加速了稻瘟病菌群体的进化,致使抗病品种的抗性丧失,品种失效。因此,为了促进绿色农业的可持续发展,植物病理学家致力在水稻中挖掘新的具有广谱抗性的调节子,从而为水稻抗病育种提供更多的理论支持。在实验团队前期的研究中,发现一系列水稻miRNAs响应稻瘟病菌的入侵,后期的工作也表明多个miRNAs调节了水稻对稻瘟病菌的抗性。本论文研究了一个响应稻瘟病菌入侵累积上调的miR160a正调节水稻对多种病害抗性的工作机制。本研究主要获得了以下几点结论:1.miR160a正调节水稻对多种病害的抗性。我们首先利用农杆菌介导的遗传转化法在粳稻日本晴的背景下获得了过表达miR160a的转基因材料OX160a以及抑制miR160功能的转基因材料MIM160。通过对OX160a以及MIM160进行抗性鉴定以及基础免疫反应分析,我们发现在水稻中过表达miR160a（OX160a）可以增强基础免疫反应并提高水稻对稻瘟病、纹枯病以及白叶枯病的抗性;而抑制miR160a功能（MIM160）导致基础免疫减弱以及降低水稻对稻瘟病、白叶枯病以及纹枯病的抗性。2.miR160a的靶基因ARF8负调节水稻对多种病害的抗性。通过对miR160a调节的靶基因进一步分析,我们选择了在叶片中相对表达量较高的ARF8进行了深入的研究。我们首先在日本晴的背景下构建了过表达ARF8的转基因材料（OXARF8）以及采用Crispr-cas9技术构建了ARF8突变体材料（arf8）。我们的实验数据表明过表达ARF8（OXARF8）与MIM160类似,减弱了基础免疫反应以及对稻瘟病和纹枯病的抗性;而敲除ARF8（arf8）表现与OX160a相似的表型,显著增强了基础免疫水平以及对稻瘟病、白叶枯病和纹枯病的抗性。3.ARF8可通过直接抑制WRKY45的表达来调节对稻瘟病的抗性。ARF8编码一个转录抑制因子,我们通过双荧光素酶报告系统、体外DNA-蛋白结合实验、以及凝胶阻塞迁移实验验证了ARF8能直接结合WRKY45启动子上的TGTC元件并抑制其活性,从而负调节WRKY45的表达。q RT-PCR结果显示WRKY45在arf8中表达量显著上调,在arf8的背景下敲除WRKY45（wrky45/arf8）导致arf8对稻瘟病的抗性丧失,表明arf8可通过WRKY45调控稻瘟病抗性。4.miR160a调节了分蘖角度的大小和谷粒的宽度。在田间,我们观察到OX160a展现一个分蘖角度增大的松散株型而单独敲除arf8并不影响株型,表明miR160a通过多个靶基因来调节分蘖角度。进一步的研究结果表明miR160a可能影响了分蘖基部近地侧与远地侧生长素的累积来控制了分蘖角度。此外,与野生型或阴性分离株系相比,OX160a及arf8籽粒宽度显著增大,而MIM160以及OXARF8的籽粒宽度显著减小。虽然miR160a-ARF8模块通过WRKY45调节了对稻瘟病的抗性,但wrky45/arf8转基因材料的种子表现与arf8类似的籽粒宽度增加的表型,表明miR160a-ARF8模块对籽粒的调控不依赖于WRKY45。这些结果表明miR160a-ARF8协调水稻免疫和籽粒大小。