MicroRNA（miRNA）是一种广泛存在的长度在20到24个核苷酸之间的内源性非编码小RNA,是真核生物基因表达的负调控因子。目前miRNA调控次生生长相关的机理研究已取得一定进展,在拟南芥（Arabidopsis thaliana L.）等物种中已发现多个与植物次生生长相关的miRNA基因,但这些miRNA在维管系统中的具体调控途径尚不清晰,尤其是其在木本植物中的作用机制研究还处于起步阶段。课题组从改良木材材性和提高木材产量的目的出发,以I-69×I-63杂交黑杨（Populus deltoides）为植物材料进行smallRNA测序,并用q RT-PCR对测序结果进行二次验证,最终筛选出可能与杨树木材形成相关的miRNA。基于上述课题组实验基础,本实验选择了mi R172b、mi R396a作为候选基因研究其在杨树次生生长中的功能,主要研究结果如下:通过生物信息学方法,对mi R172b和mi R396a基因家族进行分析,采用MEME软件比对不同植物miRNA成熟体序列,验证其在不同植物中的保守性。使用The mfold web server预测miRNA二级结构,结果表明mi R172b和mi R396a的前体均含有多个茎环结构。通过ps Robot、psRNATarget和WND共预测到mi R172b和mi R396a的22个靶基因,根据已发表的miRNA靶基因信息及杨树维管发育相关的转录组数据、降解组数据,结合靶基因结合位点的比对结果,我们最终筛选到8个可能参与杨树维管组织发育的候选靶基因,并对其在维管发育方面的功能进行预测。使用Gateway克隆技术,完成了mi R172b和mi R396a过量表达载体的构建,已侵染717杨树并且获得表达量较高的转基因株系。通过对土培苗的观察与测量,发现mi R172b的过量表达株系相比同期野生型,其株高和地上5 cm直径显著降低、顶芽停止生长,这说明mi R172b很可能抑制杨树的伸长、增粗和顶芽的活性。mi R396a过量表达株系相比同期野生型,其株高、总茎节数、平均节间长度和地上5cm处直径都显著降低,这说明mi R396a很可能抑制杨树的伸长与增粗。其次,mi R396a过量表达株系相比同期野生型,其叶片面积更快达到峰值,而LF2-LF14的最大叶面积和随后稳定状态的叶面积都显著低于野生型,这说明mi R396a导致杨树叶片过早成熟且最终抑制叶片发育。通过细胞学分析发现,mi R396a过量表达株系的维管组织相比野生型更早进入成熟阶段,这与我们对其叶片形态生长数据的分析结果一致,这表明mi R396a促进了杨树的次生生长转变。通过q RT-PCR对杨树不同组织的表达量检测发现,717叶片的表达量变化趋势和717叶片面积的变化趋势类似、717茎段的表达量变化趋势和717次生木质部逐渐加厚的变化趋势类似,说明叶片从幼年走向成熟的过程中,伴随的相应特征与pri-mi R396a的表达量水平正相关,表明了primi R396a对杨树叶片和茎段的成熟程度存在积极促进作用。本研究为进一步探究miRNA基因在杨树维管发育中的功能提供了参考。探究miRNA在维管组织发育中的功能与分子机制对于进一步完善植物miRNA功能注释、探索维管组织发育和木材形成的分子机理具有重要意义。