火龙果是近几年发展起来的一种新兴水果,也是唯一富含甜菜素的大面积栽培水果,但火龙果甜菜素生物合成的机理尚不清楚。相对于转录因子参与甜菜素生物合成的调控,植物体内miRNAs抑制靶基因表达提供了一种全新的甜菜素合成调控机理。miRNA主要的功能是在转录后水平对靶基因mRNA剪切或抑制其翻译。miRNA参与调控植物的生长发育及对非生物、生物逆境胁迫响应,对植物色泽也有一定的调控作用。本文基于小RNA文库与转录组文库,筛选与火龙果甜菜素生物合成相关的miRNAs及其靶基因,以期解析火龙果甜菜素生物合成过程中miRNAs的作用机制,为火龙果分子育种工作提供的理论依据。主要研究结果如下:1、以火龙果‘莞华红’果肉发育阶段样品转色前（19 d）、转色后（25 d）和成熟时期（29 d）为材料,通过小RNA测序,得到了Hp19d₁、Hp19d₂、Hp25d₁、Hp25d₂、Hp29d₁和Hp29d₂等6个小RNA文库。数据分析共鉴定出128个保守miRNAs和41个新预测的miRNAs,其中95个保守miRNAs分别属于53个miRNA家族;18个miRNAs为保守miRNA和1个新预测的miRNA（PC-5p-2975₃03）在19 d（转色前）、25 d（转色后）和29 d（成熟期）三个时期有差异表达,很可能参与了甜菜素的生物合成。2、转录组的3个文库是由‘莞华红’火龙果果肉转色前期（授粉后19 d）、转色后期（授粉后25 d）和成熟时期（授粉后29 d）等三个时期分别构建而成。Hp19d、Hp25d和Hp29d三个文库分别得到了7.46 Gb、9.10 Gb和10.23 Gb的核苷酸序列。经过组装得到了68,505条transcripts（N50=1700 bp）,这些transcripts进一步组装得到平均长度为879bp的genes共39,737个。并通过比对公共数据库对这39,737个genes进行功能注释。分析发现3,988个基因在发育过程中显著差异表达,其中124个基因在三个阶段中均显著差异表达。利用转录组和Target Finder软件对miRNAs进行靶基因预测,预测到9个在19 d（转色前）、25 d（转色后）和29 d（成熟期）三个时期有差异表达的且P值≤0.05的新miRNAs对应有31个靶基因。3、通过荧光定量PCR分析与火龙果甜菜素生物合成相关的候选miRNAs在‘莞华红’和‘莞华白’火龙果果肉转色过程的表达情况,发现12个候选miRNAs在‘莞华红’火龙果果肉转色期（23 d）中高表达,其中ata-miR172b-3p₁ss1AC、aly-miR157d-5p_L+1₁ss4AC、cpa-miR159a、PC-3p-4296098₁、PC-5p-1835₄91、ssp-miR156_L+1R-1₁ss4AC和PC-3p-53338₁8等7个火龙果miRNAs在‘莞华红’火龙果果肉不同发育阶段的表达均高于‘莞华白’火龙果。这些结果表明它们很可能在火龙果果肉转色期扮演着调控因子的角色。4、对关键miRNAs及其靶基因在火龙果果肉7个发育时期的表达模式分析,发现关键miRNAs和相应的靶基因随着果实的发育呈相反的表达趋势。如nta-miR6020b的表达量随‘莞华红’火龙果果实发育有所上升,而其靶基因comp234190_c0的表达量随果实发育则逐渐下降。但nta-miR6020b与其靶基因comp234190_c0的表达模式在‘莞华白’火龙果上呈现上下波动趋势,规律性不明显。nta-miR6020b在‘莞华红’火龙果果肉授粉后23 d和27 d分别表达高峰,在‘莞华白’火龙果发育过程中表达量逐渐升高,但总体均低于‘莞华红’火龙果。这些实验证据表明nta-miR6020b可能参与调控火龙果甜菜素生物合成。5、用5′RACE和烟草瞬时表达体系验证了可能参与调控火龙果甜菜素生物合成关键miRNAs的靶基因。共有4条miRNAs及对应的5条靶基因在5′RACE和烟草瞬时表达体系实验中均被验证是相互作用的,分别是mdm-miR858及其靶基因comp15143_c0和comp24362_c0、PC-5p-2975₃03及其靶基因comp23458_c0、PC-5p-192₇269及其靶基因comp29967_c0和PC-5p-23845₃9及其靶基因comp28219_c0。