摘要
MicroRNA（miRNA）是一类内源性的非编码RNA，在调控植物逆境胁迫响应过程屮发挥着非常关键的作用。野生二粒小麦（TriticumdicoccoidesL.）是普通小麦A、B基因组的供体，具有抗病、耐逆、适应性强等特性，一直是小麦遗传改良的重要资源和基因库。鉴定、发掘野生二粒小麦盐胁迫相关miRNA对于阐明野生二粒小麦抗盐机理具有重要意义，为小麦抗盐性遗传改良提供重要的指导。本研究以前期鉴定的野生二粒小麦耐盐品系（GamalA5）和盐敏感品系（IrbidC2）为材料，利用高通量测序技术对其miRNA表达谱进行了分析，鉴定获得了其盐胁迫响应相关miRNAs；在此基础上，结合降解组测序和转录组测序技术，构建了野生二粒小麦盐胁迫响应相关miRNA介导的调控网络。主要研究结果如下： （1）对盐胁迫（150mM）和正常对照处理下0.5h、3h、8h和27h后的小RNA表达谱进行分析，共鉴定到780个野生二粒小麦miRNA，包括隶属于78个家族的363个已知的miRNA和417个新（novel）miRNA；进一步，在耐盐品系品系中鉴定到62个盐胁迫响应相关的miRNA，在盐敏感品系中鉴定到45个盐胁迫响应相关的miRNA，其中15个为二者所共有；对盐胁迫响应相关miRNA的表达模式进行分析发现，在A5品系中，盐胁迫相关miRNA上调表达趋势比较明显，而在C2品系中，则主要表现为下调表达。 （2）利用降解组测序结合生物信息学对野生二粒小麦miRNA的靶基因进行了预测，结果共鉴定到457个miRNA（232个已知miRNA和225个新的miRNA）靶向13,643个靶基因；其中，盐胁迫相关miRNA分别靶向了336个非生物胁迫响应和94个渗透胁迫响应相关的基因；同时在盐胁迫相关miRNA的靶基因中，包括了522个转录因子基因，其中数量最多的NAC家族（8.6%），其次是bHLH家族（6.5%）和WRKY家族（6.5%），暗示miRNA可能通过介导转录因子的表达来响应盐胁迫。 （3）结合盐胁迫相关miRNA（miRNA-seq）及其靶基因（RNA-seq）的表达模式，利用Person相关系数对miRNA表达谱及其靶mRNA表达谱进行相关性分析，在A5品系各个时间点（4个组合）共发现负相关调控的DEmiRNAs-DEGs作用对562对，其中miRNA下调、靶基因上调的相互作用对占77.4%，miRNA上调、靶基因下调的相互作用对占22.6%；在C2品系中，共发现负相关调控的DEmiRNAs-DEGs作用对共518对，其中miRNA下调、靶基因上调的相互作用对占48.8%，miRNA上调、靶基因下调的相互作用对占51.2%；在两个品系中，td-MIR9653b-p5_5负调控的差异基因数目均最多，暗示td-MIR9653b-p5_5可能在野生二粒小麦盐胁迫响应调控中发挥着重要作用。 （4）在候选miRNA中，td-miR5048-5p、td-miR9676-5p、td-MIR9653b-p5_5和PC-3p-72304_757与其靶基因的表达模式相反，并且td-miR5048-5p、td-miR9676-5p、td-MIR9653b-p5_5和PC-3p-72304_757共同剪切7个基因；将这7个基因作为调控网络的hubgene，分别提取这7个hubgene在共表达网络的结果中连通性较高的基因构建miRNA介导的调控网络，td-MIR9653b-p5_5调控以TRIDC3AG052690、TRIDC4AG038750、TRIDC6BG020020为中心的3个子网络，新miRNAPC-3p-72304_757介导以TRIDC2AG064330和TRIDC2BG056880为中心的2个子网络；子网络的功能富集发现，td-MIR9653b-p5_5可能通过调节苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）来抵御盐胁迫，并通过调节光合作用的光吸收相关基因（LHB1B）响应盐胁迫，而PC-3p-72304_757可能通过影响叶绿体类囊体膜的组成或者结构响应外界的盐胁迫刺激。 本研究利用高通量测序技术对野生二粒小麦在盐胁迫4个时间节点的miRNA表达谱进行了分析，筛选、鉴定了盐胁迫响应相关miRNA，结合降解组测序和转录组测序构建其盐胁迫相关miRNA介导的调控网络，初步揭示miRNA在野生二粒小麦盐胁迫响应过程中的作用机理，为阐明野生二粒小麦耐盐机理提供重要的参考，也为利用miRNA改良野生二粒小麦以及小麦抗盐性提供新的思路。
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