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毛竹(Phyllostachys edulis)属于禾本科(Poaceae)竹亚科(Bambusoideas)刚竹属(Phyllostachys),是我国分布最广、种植面积最大的笋材两用竹种。毛竹的用途非常广泛,其经济价值高、产量巨大,是一种重要的经济作物。毛竹开花现象非常少有,开花时间也难以判断,同一个区域的毛竹,其开花时间也不一样。毛竹开花后会大面积地死亡,严重地影响生态环境,并且给国家造成难以估量的经济损失。本研究以毛竹未开花的叶片和不同发育阶段的花为研究对象,利用小RNA高通量测序、生物信息学分析、实时荧光定量PCR、基因克隆和转基因等技术方法,旨在筛选出和毛竹花发育有关的关键microRNAs(miRNAs)基因,为研究毛竹开花和花发育的分子调控机制提供科学依据。主要研究结果如下所示:1.利用Illumina高通量测序技术对毛竹未开花的叶片和不同发育阶段的花进行小RNA测序,分别从构建的5个小RNA文库中获得小RNA的总数为18 761 783,23 055864,15 304 493,17 497 326和16 874 894;小RNA的种数分别为7 684 089,11 325 554,6 470 328,6 701 286和6 678 093。从中鉴定了409个已知的miRNAs以及差异表达的64个已知miRNA所对应的308个靶基因,预测了492个差异表达的新miRNAs和29个miRNA*s。2.在小RNA测序数据的基础上,对毛竹未开花的叶片和不同花发育阶段的miRNAs进行了差异表达分析和专一性表达分析,分析发现许多miRNAs在毛竹未开花叶片中的表达丰度要明显高于花发育阶段的表达丰度;在未开花叶片中专一性表达的已知miRNA无论是数量还是种数都要明显多于花发育阶段专一性表达的已知miRNAs。通过对差异表达的miRNA靶基因进行功能注释和GO富集分析发现许多靶基因与应激响应以及转录因子相关。利用q RT-PCR技术研究了miRNAs及其靶基因在毛竹不同发育阶段的差异表达模式,发现在毛竹开花过程中miRNAs和靶基因的表达模式是相互补的,miRNAs对靶基因进行负调控作用。3.筛选了miR164a、miR166a、miR319a和miR4414b进行了前体基因克隆,分别首次在毛竹获得了这4种miRNAs前体基因的全长序列;成功构建了这4种miRNAs的超表达载体p CAMBIA2300-miR164a、p CAMBIA2300-miR166a、p CAMBIA2300-miR319a和p CAMBIA2300-miR4414b。采用农杆菌介导法把毛竹miR164a和miR166a前体基因转入模式植物拟南芥中,截止到目前为止,已获得T2代的转基因植株,并且在T1代转基因植株中已经观察到明显的开花延迟和叶片皱缩等现象。本研究首次以毛竹全基因组序列为参考,利用Illumina高通量测序技术对毛竹未开花时的叶片和不同发育阶段的开花样品进行小RNA测序,得到了大量的与毛竹花发育密切相关的miRNAs信息,找到了许多差异表达和专一性表达的miRNAs的靶基因,为研究毛竹开花和花发育的分子调控机制提供了科学依据。