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MicroRNA(miRNA)与small interfering RNA(siRNA)是真核生物中两种不同类型，长度为20-24nt的非编码RNA，它们都具有调控功能。雄蕊的开裂、授粉、花粉的萌发和花粉管的生长等生殖过程中的基因表达和遗传信息的稳定都受到严格的调控，miRNAs和siRNAs是否参与这些生殖发育途径还不清楚。本研究采用高通量测序技术分析了成熟雄蕊和雌蕊中的small RNA，用全基因组基因芯片技术分析了成熟雄蕊和雌蕊中基因表达的变化，同时用降解组测序技术分析了成熟雄蕊和雌蕊中的mRNAs的剪切情况，利用这些数据探讨miRNAs在雄蕊和雌蕊中的作用。论文主要结果如下： 1、利用高通量测序技术，分析了水稻成熟雄蕊与雌蕊中的small RNA，雄蕊和雌蕊中分别测得15，803，624条和15，913，260条高质量的18～30nt的smallRNA。发现雄蕊与雌蕊中small RNA长度和类型存在差异，雄蕊主要有长度为21和24nt两种small RNA，miRNA为主要类型，而雌蕊中主要是长度为24nt的small RNA，主要是siRNA。 2、通过生物信息分析，从这些small RNA中鉴定出的253个已知的miRNA分别存在于成熟的雄蕊和雌蕊，其中110个miRNA的表达水平在雄蕊和雌蕊间存在显著差异，104个表现为雄蕊明显高于雌蕊，6个表现为雌蕊高于雄蕊。通过生物信息学方法预测了这些表达差异显著的miRNA可能的靶基因，用基因芯片数据分析了这些靶基因在成熟雄蕊与雌蕊中的表达差异。结果表明，大多数miRNA靶基因的表达水平随miRNA表达量的增加而减少，也进一步确认这些预测的基因就是miRNA的靶基因。之后，我们利用水稻降解组数据，对所预测的靶基因进行了进一步的分析，确定了miRNA的识别位点和切割位点，统计了miRNA识别位点的保守性和切割位点的规律性，发现已知miRNA对靶基因的切割位点主要位于miRNA的5’端第10位核苷酸。 3、我们对高通量测序中未知的small RNA进行了前体序列搜寻和二级结构的分析，共预测出138个新的miRNA，其中有108个新预测的miRNA在水稻雄蕊和雌蕊中的表达具有显著差异。通过生物信息学方法预测了具有表达差异的miRNA的靶基因，然后利用降解组数据对预测的靶基因的切割位点进行了分析，发现33个新预测的miRNA能找到被切割的靶基因，而且其切割位点具有多样性。利用雄蕊与雌蕊的基因芯片分析这33个预测靶基因的表达情况，其中有13个miRNA的靶基因的表达水平与其对应miRNA的表达呈反比，说明这13个预测靶基因受miRNA调控的。这一结果也进一步说明我们至少确认了13个新的miRNA。 我们的研究揭示了水稻成熟雄蕊和雌蕊中miRNA和靶基因在芯片中的差异，以及miRNA识别位点和切割位点的保守性，显示miRNA在水稻雄蕊发育中有着重要的调控作用。