小麦是我国重要的粮食作物,目前其高产主要依赖于大量施用化肥等措施。大量施用化肥不仅增加了农业生产成本,而且容易对环境造成污染。根系是植物吸收养分的主要器官,根系的大小及其可塑性能显著影响植物对养分的吸收和利用效率。circRNAs是近年来新发现的一类内源RNA分子,研究表明circRNAs在植物生长发育和适应逆境方面发挥了重要作用。本研究的主要目的是为了鉴定调控小麦根系大小和低氮下调控根系可塑性的cricRNAs,为改良小麦根系性状和提高养分利用效率提供理论依据。我们首先利用水培法,对不同遗传背景的小麦品种的根系大小及其可塑性进行了筛选,一方面,获得了根系大小存在显著差异的小麦品种,其中包括两个长根小麦品种洛旱9号和西农979,一个短根小麦品种郓农29;另一方面,获得了根系对低氮胁迫响应存在显著差异的2个小麦品种:根系对低氮胁迫响应好的品种洛旱9号和对低氮胁迫响应差的品种西农979。我们以上述筛选获得的小麦品种为材料,设置2组试验。试验一:对正常供氮条件下长、短根品种的根系进行转录组测序,获得正常条件下调控根系伸长相关的cricRNAs;试验二:对低氮条件下根系响应存在显著差异的小麦品种的根系进行转录组测序,获得低氮下调控根系伸长相关的cricRNAs。并进一步对上述circRNA的表达量及参与的生物学过程进行了分析。主要研究结果如下:在正常培养条件下洛旱9号与西农979的根系较长,而郓农29的根系较短。随着培养时间的延长洛旱9号与西农979的最长根长逐渐增加,而郓农29的最长根长基本没变。洛旱9号与西农979的总根长、根系总表面积等均显著大于郓农29。对这3个小麦品种以LH9 vs YN29与XN979 vs YN29的对比关系进行转录组测序。通过分析分别鉴定到33、22个差异表达的circRNAs分子,并对其中的4个circRNAs进行实时定量PCR验证,并且通过GO功能分析与KEGG通路分析得到circRNA3645积极参与代谢过程的调节,对脱落酸有一定的响应,并可能与根系的生长发育有关,还有其他的一些circRNAs分子可能参与植物激素信号转导过程,而且对circRNA与miRNA的作用进行了功能分析,发现circRNA3645通过吸附tae-miR1133、tae-miR1137a间接调控靶基因CK198514（TRIAE_CS42₇BL_TGACv1₅81162_AA1916650.1）与CA683890（TRIAE_CS42₄AL_TGACv1₂89420_AA0970770.2）的表达水平,circRNA2473通过吸附tae-miR164、tae-miR1122a、tae-miR1118并间接调控靶基因TC416811（TRIAE_CS42₂BS_TGACv1₁46607_AA0469410.1）、DR741669（TRIAE_CS42₇AL_TGACv1₅56250_AA1759120.2）、TC444618（TRIAE_CS42_UTGACv1₆41350_AA2092650.3）与TC418995（TRIAE_CS42₃AS_TGACv1₂11427_AA0690060.3）的表达以及circRNA23通过吸附tae-miR5085间接调控靶基因TC397445（TRIAE_CS42₇DS_TGACv1₆22568_AA2041990.1）的表达,这些靶基因均可能调控小麦的根系形态特征。通过水培试验进行筛选,并设置不同氮浓度梯度(0μmol·L^-1、50μmol·L^-1、100μmol·L^-1、2mmol·L^-1)。根据不同小麦品种的地上部性状和根系性状对低氮胁迫的响应情况,结果表明小麦根系对低氮响应更敏感的氮浓度为50μmol·L^-1,洛旱9号的根系形态对低氮响应存在显著差异较好,西农979的根系形态对低氮响应的差异不显著,以LH9_CK/LH9_LN与XN979_CK/LH9_LN的对比形进行转录组测序。通过对其分析鉴定到3000个circRNAs,但对低氮胁迫有明显差异的circRNAs鉴定到59个,对其中11个circRNAs进行了实时定量PCR验证,并且通过GO功能分析与KEGG通路分析得到circRNA782可应对胁迫并参与激素介导的信号通路;circRNA866参与脱落酸代谢过程与生长素代谢过程;另外一部分circRNAs还与氧化还原酶的活性有关,另外对circRNAs吸附的miRNA及其潜在靶基因进行了预测,研究结果表明circRNA782通过分别吸附tae-miR5049-3p、tae-miR1133及tae-miR1139间接调控靶基因TC438644（TRIA E_CS42₁ BL_TGACv 1₀31117_A A0108110.1）、CK198514（TRIAE_CS42₇BL_TGACv1₅81162_AA1916650.1）、TC397585（TRIAE_CS42₆AL_TGACv1₄75510_AA 1536580.4）与DR732905（TRIAE_CS42₆ BL_TGA Cv1₅00914_AA1611650.1）的表达。circRNA811通过分别吸附的tae-miR1120a、tae-miR1127b-3p间接调控靶基因TC370176（TRIAE_CS42₇DS_TG Av1₆24674_AA2062590.1）及CA641079（TRI AE_CS4 2₆DL_TG ACv1₅26485_AA1685000.1）的表达,并均可能调控小麦根系形态对低氮胁迫的响应过程。