绒山羊因其优质的羊绒以及产绒量高成为养殖户青睐的一个品种。绒山羊的羊绒由毛囊的数量及毛囊状态决定,毛囊有初级毛囊和次级毛囊的区分,而高品质羊绒主要由次级毛囊产生。为提高绒山羊的经济价值,提高羊绒产量已成为畜牧养殖行业新的追求方向,而提高羊绒产量的传统方式主要是通过杂交或选育优良品种,该方法耗时久、经济支出高,且具有不稳定性。随着科技的进步,从基因层面调控毛囊发育周期,提高羊绒产量已成为新的研究热点。毛囊发育周期由生长期-退行期-休止期依次循环。调控毛囊的周期性发育,加速进入生长期或延缓生长期结束都能有效增加羊绒的产出。毛囊发育周期受到包括miRNA在内的多种生物分子及信号通路的调控,miRNA是一种短序列非编码RNA分子,在广泛的真核生物中表达,是许多细胞过程的重要调节因子。miRNA一般通过与靶m RNA的3’-UTRs中的不完全互补位点结合来调控基因表达,参与多种生物学功能。多个研究表明miRNA能够在毛囊发育中发挥作用,而之前课题组通过测序发现多个miRNA在毛囊不同发育时期差异表达,其中包括miRNA-21,但miRNA-21是如何调控毛囊发育周期的尚不清楚。因此,本试验选取miRNA-21为研究对象,借助Target Scan、miRBase等软件在线预测并筛选出与毛囊发育相关的靶基因,并通过体内外试验检测miRNA-21及其靶基因在不同发育时期绒山羊皮肤组织中的表达,鉴定两者的靶向关系,初步阐明miRNA-21在毛囊发育周期中的作用,为以后提高产绒量提供理论依据。本试验首先检测休止期与生长期绒山羊皮肤组织中miRNA-21的表达,荧光定量PCR结果显示:miRNA-21在休止期绒山羊皮肤组织中的表达显著高于在生长期绒山羊皮肤组织中的表达,提示miRNA-21可能参与毛囊周期调控。通过Target Scan等在线生物软件预测miRNA-21的靶基因,再利用DAVID中的GO和KEGG分析软件筛选出与毛囊发育相关的靶基因,确定FGF18和SMAD7为miRNA-21的靶基因。并通过荧光定量PCR及Western blot实验对靶基因FGF18和SMAD7的m RNA水平和蛋白水平表达进行鉴定。实验发现靶基因FGF18和SMAD7在休止期绒山羊皮肤组织中的表达显著高于生长期,表达趋势与miRNA-21一致。为进一步鉴定miRNA-21与靶基因FGF18和SMAD7之间的靶向关系。通过构建野生型和突变型质粒,进行双荧光素酶实验鉴定特异性结合位点。结果表明FGF18和SMAD7是miRNA-21的靶基因,结合位点为AUAAGCUA。最后为了进一步研究miRNA-21的调控机制,用miRNA-21模拟物/inhibitor转染Ha Ca T细胞,来提高和降低Ha Ca T细胞中miRNA-21的表达。然后提取细胞RNA后检测miRNA-21的在不同处理组中的差异表达,结果发现miRNA-21在模拟物组中的表达显著升高,而抑制剂组的结果相反,表明转染成功。再对靶基因的m RNA水平和蛋白水平进行鉴定,两个结果都显示靶基因FGF18和SMAD7在模拟物组中的表达显著升高,而靶基因在抑制剂组的表达下降,与miRNA-21的表达趋势一致,表明miRNA-21通过正向调控靶基因FGF18和SMAD7参与毛囊发育。通过上述试验发现:miRNA-21能够通过正向调控靶基因FGF18和SMAD7的表达从而抑制绒山羊毛囊发育,本试验可以作为提高羊绒产量的新途径。