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microRNA (miRNA)是一类起着重要转录后调控功能的小分子量非编码RNA。植物中,miRNA基因通常位于基因间区域,由RNA聚合酶Ⅱ转录成含有5’帽子结构和3’多聚腺苷酸尾的初始转录产物(pri-miRNA)。miRNA的生物合成和作用机理已经十分清楚。植物miRNA参与多种生物学过程,包括发育时期转换,花、叶、维管组织、根和芽的发育,激素信号转导,抗逆及抗病反应,以及调控miRNA和其他小分子RNA的功能等等。鉴定miRNA的方法一般归为两类,即基于实验的方法和基于生物信息学的方法,两类方法通常要结合使用。miRNA的靶标也是研究的重点,植物中miRNA与其靶标几乎完全配对,且通常只有一个结合区域,因此利用生物信息学软件预测植物miRNA的靶标比较可靠。miRNA的功能研究主要有两种方式:一是过表达miRNA基因,使靶标基因表达大幅度被抑制;二是过表达因引入错配碱基而能抵抗miRNA作用的靶标基因。迄今为止,在真核生物中已经发现了超过8000种miRNA,而在糜子中尚无相关报道。糜子是禾本科,C4植物,具有耐旱、耐贫瘠、生育期短、光合速率高、营养丰富等特点,是我国干旱半干旱地区重要的粮食作物。本研究的目的是对糜子中的miRNA进行预测及分析,并通过实验进行验证,填补糜子中miRNA研究领域的空白,为今后深入研究糜子农艺性状及生理特性相关的基因表达打下基础。首先利用其它物种已报道的miRNA,通过BLAST程序与糜子EST序列进行同源性比对,从436,736条EST序列中挑选出6079条阳性EST;进一步通过RNAShapes软件,对由阳性EST衍生的候选pre-miRNA二级结构、自由能及碱基组成等进行分析,筛选出分属11个家族的43条预测的miRNA。结果显示,预测得到的miRNA与其它植物的miRNA无论是序列特征还是结构特征都十分接近:家族成员数量差异大、前体长度为84-273nt、平均长度161nt、最小自由能为-43.20kcal~-118.60kcal、最小自由能与长度的比值为0.580-0.884、成熟miRNA位于pre-miRNA的“茎”结构上、(A+U)含量为34.6%-77.2%。最后利用Northern blot的方法,从43条预测的miRNA中挑选出代表11个家族的12条miRNA进行实验验证。结果显示,8条miRNA呈阳性结果。另外4条可能因为表达量太低,或与生殖生长相关,或与逆境胁迫相关,因而在本实验的条件下,无法检测出来。由此可见,本实验预测糜子miRNA的方法是可靠的。通过miRU软件寻找到68个靶标基因,多数与转录调控相关,并且miRNA可以靶向多个不同功能的基因,说明miRNA在植物基因表达调控中的重要性。