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在减数分裂后的花粉发育过程中，单核小孢子(UNM)经过一次不对称的有丝分裂产生含有一个营养细胞和一个生殖细胞的二细胞花粉(BCP)，而后生殖细胞经历一次对称的有丝分裂产生两个精细胞，由此发育为三细胞花粉(TCP)。这些发育事件涉及精细调控的细胞分裂、细胞分化与细胞命运决定以及基因组稳定性的维持，需要严格的基因表达与功能的调控。水稻与拟南芥花粉不同发育时期的转录组分析结果表明，基因表达在花粉发育过程中呈现出显著而特异的变化，但长度为21-24 nt的非编码RNA-miRNA作为基因表达与功能的调控因子，在花粉发育过程中的重要性尚缺乏系统性研究，因此分析花粉发育过程miRNA的表达与功能特征对于认识水稻花粉发育的调控机制以及在生产上进行育性的调控具有重要意义。
我们以水稻为材料，利用第二代测序技术在基因组水平上系统研究了UNM、BCP、TCP以及愈伤组织、根和叶(孢子体对照)共6个样品的小RNA，发现小RNA长度分布随着花粉的发育而发生变化，其中24 nt小RNA的相对丰度不断降低，而21 nt小RNA的相对丰度则逐渐增加，并在TCP时期达到最高。我们鉴定了包括20个保守的植物miRNA家族成员在内的291个已知的miRNA，发现202个在发育的花粉中表达，而103个具有花粉优势表达特性。同时，我们根据前体序列的二级结构预测了77个新miRNA，发现超过60％的新miRNA在花粉中特异表达。我们对miRNA的表达模式进行了主成分分析，结果表明第一主成分将6个样品划分为孢子体和花粉两大类，而造成这种差异的主要是已知的非保守miRNA和新miRNA；第二主成分则将BCP与UNM划为一类，且与TCP的距离较远，这表明BCP更接近于UNM而不是TCP。我们也采用Real-time PCR验证了miRNA的表达模式。由此我们认为，与孢子体相比，水稻花粉表达了一套长度和种类特异的miRNA，其在花粉的发育中可能具有潜在的调节作用。
miRNA通过作用于相应的靶基因来发挥调节功能，由此我们在线预测了1368个靶基因，功能类别分析发现已知miRNA的靶基因大部分为转录因子，但新miRNA靶基因中转录因子较少，而未知的转录本和转座元件较多。在BCP表达的新miRNA的靶基因中，GO统计表明与染色质装配和去装配相关的条目是显著的，这表明BCP时期在花粉发育的表观调节中具有重要作用。已知miRNA在花粉优势表达时所调节的靶基因在激素响应路径中具有重要功能，而在孢子体中则是木质素代谢路径。表达模式相关性分析表明，虽然大多数靶基因与已知miRNA的表达模式相反，但对于某些相同类别的靶基因，其表达模式与孢子体和花粉优势表达的已知miRNA不同，这种差异可能具有某些潜在的功能。我们采用5-RACE检测了新miRNA对靶基因转录本的切割作用，结果发现BCP特异表达的miR52可切割OsSET1，而烟草叶片共转化实验进一步验证了这一结果。同时，我们发现多个新miRNA可在靶序列内的经典位点外切割靶基因。通过降解组学数据搜索，我们得到了在经典位点被切割的8个新miRNA的8个靶基因，这表明我们所预测的新miRNA是可靠的。上述结果表明孢子体和花粉优势表达的已知miRNA调节不同功能类别的靶基因，并与之在表达模式上有差异，而BCP阶段是花粉发育的一个特殊时期。
去泛素化酶参与植物的多项生命活动，我们对含有去泛素化酶结构域的水稻OsUBP1蛋白的生化活性和生理功能进行了研究。我们通过与底物蛋白在大肠杆菌体内进行共表达及纯化表达蛋白进行体外孵育检测了OsUBP1的去泛素化活性，结果发现在两种条件下OsUBP1均未能去掉底物上的泛素。根据序列同源性，我们进行了芽殖酵母突变体互补实验，结果表明OsUBP1不能使ubp8突变体恢复到正常生长速度。RNAi和amiRNA载体转化的水稻植株内OsUBP1的表达水平有所降低或未发生显著改变，而超表达转化植株OsUBP1的表达水平增加，但在两种情况下转化植株均无异常表型。这些结果表明OsUBP1在单独作用时不能表现出去泛素化活性，可能需要其他因子的辅助才能发挥作用，而作为水稻去泛素化酶大家族中的一员，OsUBP1与其他成员存在显著的功能冗余。