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沙冬青属植物是我国温带荒漠区域罕见的常绿阔叶灌木,具有极高的逆境耐受能力,但其逆境耐受机制尚不清楚。作为一类内源调控性RNA分子,miRNA可能在沙冬青属植物的逆境耐受中发挥重要作用。另外,虽然很多miRNA在植物物种间是高度保守的,还存在一些种系特异性miRNA。这些种系特异性miRNA只存在于某些进化分支中,并可能参与了这些物种独特的生物学特性的形成。鉴定并解析沙冬青属种系特异性miRNA的功能有助于推进对于沙冬青属植物独特生物学特征的分子基础的认识。在前期工作中,本实验室使用二代测序技术获得了大量蒙古沙冬青基因组序列(JZLJ00000000),系统鉴定了蒙古沙冬青miRNA及其靶基因,使用三代测序技术进行了新疆沙冬青基因组测序(http://dx.doi.org/10.5524/100466)。基于这些工作,本研究通过小RNA测序鉴定了新疆沙冬青中来自143条miRNA前体的154个保守miRNA序列,以及源于187个前体序列的201个非保守miRNA序列;使用降解组测序技术鉴定了数百个miRNA-靶基因对;通过qRT-PCR分析了新疆沙冬青miRNA的干旱逆境应答特征,鉴定了几十个干旱应答miRNA,并比较了两种沙冬青miRNA对于干旱逆境的应答模式的异同之处。进行了沙冬青属植物miRNA家族的初步进化分析,发现有些中度保守的miRNA,如MIR4415、MIR1509等家族,主要分布在豆科植物中;鉴定了200多个沙冬青属特异性miRNA,这些种系特异性miRNA可能与沙冬青属植物极强的逆境耐受性有关。对这些种系特异性miRNA的靶基因的GO富集分析表明其在生物过程功能组中主要富集在盐胁迫响应和tRNA氨酰化方面;在细胞组成功能组中主要集中在细胞膜和高尔基体膜的组成方面。miR-N25、miR-N32、miR-N45、miR-N56、miR-C22等沙冬青属特异性miRNA及其靶基因都在干旱胁迫下表达上调,它们的靶基因与生长素运输、根系生长、叶片衰老、液泡组成和叶片表皮蜡质合成等密切相关。最后提出了沙冬青属特异性miRNA介导的基因调控网络,为理解沙冬青属特异性miRNA的功能提供了重要数据。对于部分沙冬青属植物种系特异性miRNA的转基因功能研究正在进行中。