棉花是世界上最重要的纤维作物。棉纤维由胚珠外珠被的表皮细胞分化发育而成,经历起始期、伸长期、次生壁加厚期和脱水成熟期四个阶段。起始期作为棉纤维发育过程的第一步,很大程度上决定了纤维细胞的数量及最终的产量。棉纤维的发育受到多种激素的调控作用,其中以生长素的研究最为广泛。前人研究证明生长素对棉纤维的起始分化发育具有重要的调控作用,但其调控机理尚不明确。本研究以陆地棉标准系TM-1为材料,通过外源喷施IAA的方式处理棉花植株,以喷水作为对照。利用扫描电镜观察了开花当天胚珠表皮细胞的分化情况,测定了胚珠IAA、GA3和ABA等激素含量及纤维品质的变化。并取-3 DPA(Days post anthesis)、0 DPA和3 DPA的胚珠构建了 6个sRNA文库进行Hiseq测序,利用qRT-PCR技术分析了部分miRNA及其靶基因的表达水平。研究获得的结果如下:1.利用扫描电镜观察开花当天的棉花胚珠发现:相比于对照组,外源IAA处理能够显著诱导胚珠表皮细胞的分化,产生更多的纤维突起。衣分含量及纤维品质检测的结果表明:外源IAA处理能够显著提高衣分含量,并改善纤维品质,其中马克隆值由B级提升到A级标准。2.通过外源IAA处理,棉纤维起始发育阶段胚珠的内源IAA、GA3、ABA含量均发生一定的变化。处理和对照相比,其内源IAA含量在2 DPA和5 DPA显著提高,差异达到极显著水平;在0 DPA和3 DPA也显著提高,差异达到显著水平。内源GA3含量在3 DPA显著提高,差异达到显著水平;内源ABA含量则在-1DPA和0DPA显著下降,差异达到显著水平。3.以南京农业大学公布的陆地棉基因组序列为参考序列,共预测到142个miRNAs,其中包括58个已知的miRNAs(属于50个miRNA家族)和84个新的miRNAs。处理和对照中共有56个差异表达的miRNAs,其中-3 DPA的胚珠中有11个保守的miRNAs和23个新的miRNAs;0DPA的胚珠中有10个保守的miRNAs和6个新的miRNAs;3DPA的胚珠中有10个保守的miRNAs和14个新的miRNAs。其中66.9%的差异表达的miRNAs为新预测的miRNAs,表明新预测的miRNAs在生长素调控棉纤维起始发育的过程中发挥重要作用,研究新miRNA的功能具有重要意义。4.通过qRT-PCR技术验证了其中6个差异表达的miRNA及与之对应的7个靶标基因在纤维起始期胚珠中的表达情况,发现绝大部分靶标基因的表达与对应的miRNA之间呈负相关。说明这些miRNA很可能是通过调控这些靶标基因而在纤维起始发育过程中发挥重要作用的。