microRNA（miRNA）是一类在真核生物中分布广泛的内源性非编码小分子RNA,其长度一般为21-24nt左右。miRNA通过对其相对的靶基因进行转录后的负调控,广泛参与到动植物生长发育的各个阶段。新一代测序技术的发展和普及,使大规模地发现miRNA、探讨其与靶基因的相互关系和生物学功能成为可能。水稻是最重要的农作物之一。多个栽培稻基因组,以及野生稻基因组的公布使得水稻成为研究植物适应环境改变或人工选择条件下的适应性进化以及驯化过程的理想模式生物。miRNA做为一类广泛分布的基因转录后调节因子参与了植物生长发育、代谢和应激等多种生理过程,研究miRNA在水稻对环境改变做出响应的过程中的作用,以及在驯化过程中miRNA对靶基因调控关系的改变和新的miRNA的产生等,有助于理解水稻转录后基因调控网络的演化及功能,也为发现关键农艺性状相关基因提供依据。我们通过高通量测序的方法,对4个不同品系亚洲栽培稻,包括两个抗旱系水稻和两个对干旱敏感系水稻在干旱胁迫处理后的小RNA表达和基因表达的差异进行了分析。发现miRNA在植物遭遇干旱胁迫后24小时内,在不同品系的水稻中表达量变化趋势是基本一致的,而基因表达的差异程度则比较明显。说明miRNA在响应胁迫的早期并不会通过改变迅速自身的表达,来调节相对应的靶基因的表达。而对在抗旱系水稻和对干旱敏感系水稻之间有差异表达的miRNA的靶基因在胁迫后24小时内的表达变化趋势进行分析后,我们可以看出在胁迫发生的前24小时,miRNA和靶基因并不总是呈现出负相关的关系,说明在胁迫条件下,miRNA对靶基因的调控可能处在一个更复杂的调控网络当中,而miRNA在里面可能行使着类似与缓冲剂的作用,帮助植物维持基因组的稳定。我们还通过对两个AA基因组的非洲野生稻和非洲栽培稻,一个FF基因组的非洲野生稻的小RNA的表达谱进行分析,发现了可能的与非洲稻驯化相关的miRNA。而通过与已知的亚洲栽培稻的miRNA进行比较,我们对非洲稻特有的miRNA进行预测,还发现了一些可能是驯化后新进化出的miRNA和驯化后丢失的miRNA。为后续进行更深入的非洲稻亚种间分化的分子依据,以及跟农艺性状相关的基因筛选研究提供了参考材料。最后,为了能够更加方便地研究植物中miRNA的功能,我们开发了一种利用反义寡核苷酸沉默植物内源miRNA的方法。此方法通过设计一段与目标miRNA成熟体序列完全互补的序列,并将其转入植物体内,这些经过化学修饰的单链RNA通过Waston-Crick碱基配对与miRNA成熟体序列形成二聚体分子,在空间位阻效应的影响下,抑制目标miRNA与其靶基因的结合,从而实现抑制miRNA对靶基因的沉默效果。我们的结果表明,该方法对目标miRNA的抑制效果较明显,且时效性佳。同时通过持续处理,能得到跟过表达靶基因mimics目似的表型。证明这是一种简便而可靠的研究植物内源miRNA功能的方法。