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哺乳动物细胞转录组中存在大量小分子非编码RNA(small non-coding RNA)，主要包括microRNA(miRNA)、内源干扰小RNA(Endogenous small interfering RNA，endosiRNA)和Piwi结合小RNA(Piwi-interacting RNA，piRNA)，它们的加工生成、作用机制和组织特异性表达存在很大的差别。miRNA广泛存在于各种类型的细胞中，其成熟序列长度约为22个核苷酸(nt)，与RISC（RNA induced silencing complex）复合物相结合，通过抑制靶标mRNA的翻译和促进mRNA的降解调控基因表达，对生命活动具有重要的调节作用。endosiRNA与piRNA主要存在于生殖细胞和早期胚胎，对于维持配子及胚胎基因组的稳定性起到非常重要的作用。 目前小RNA深度测序的文库构建通常要几百纳克(ng)总RNA，难以对配子和胚胎等很难大量获取的生物学样品中的小RNA表达谱进行研究。我们通过优化基于连接反应的小RNA文库构建方法，使得总RNA用量降低了几十倍，仅需要10ng总RNA即可在Illumina测序平台上实现对小RNA的深度测序，为研究配子、胚胎和各种干细胞中的小RNA提供了重要技术支撑。我们利用该方法系统解析了小鼠从卵子到受精后8细胞胚胎发育过程中小RNA的动态变化。研究发现小鼠卵子和早期胚胎主要包含三类小RNA:endosiRNA、piRNA和miRNA。受精卵中的这三类小RNA绝大多数来源于卵子，由精子带入卵子的小RNA不足几百分之一。随着胚胎的发育，母源endosiRNA和piRNA逐渐被缓慢降解。而母源miRNA的降解较快，主要发生在合子及胚胎2细胞时期，其中有近20％的miRNA3末端被加上了一个到四个腺苷酸(A)，其降解速率与未被腺苷酸化的miRNA相比明显减缓，推测可能3末端腺苷酸化对miRNA具有保护作用，使某些miRNA免于在母源合子转化(MZT)中被快速清除。合子中新表达的miRNA最早出现在受精卵第一次分裂前，并随着胚胎的发育被持续激活表达，其中进化保守的miRNA的表达量上升十分迅速。结合小鼠早期胚胎发育的转录组数据分析发现，miRNA在卵子到胚胎2细胞期几乎没有降解靶基因mRNA的功能，而在2细胞到4细胞期miRNA降解靶基因mRNA的功能开始逐渐恢复，并对合子激活表达的基因有明显的靶向抑制作用。本研究不仅揭示了小鼠早期胚胎发育中小RNA的表达和降解规律，还发现了miRNA对靶基因的调控活性随着胚胎发育而被动态调控的现象，对于理解miRNA在早期胚胎发育中的机制和功能具有重要意义。 在此基础上，我们进一步对微量小RNA文库构建方法进行优化，结合Y技术和体外扩增技术，实现了对单个卵子或1ng总RNA的小RNA文库构建。测序结果表明，单卵子小RNA建库方法具有极高的重复性、灵敏度和准确度，适合于难以获得或使用现有方法无法定量的RNA样品的文库构建。我们采用单卵子小RNA建库技术，对人成熟卵子进行测序探索，发现与小鼠卵子不同的是，人卵中endosiRNA和piRNA的数目较少，但存在大量未经注释的，长度在20nt左右的新型小RNA分子，它们可能在卵子成熟或合子发育中发挥重要的作用，具体机制有待进一步研究。