microRNA(miRNA)是一类由20-24个核苷酸(nucleotides,nt)组成、能够在转录以及转录后水平上调控基因表达的小分子RNA,主要通过切割mRNA或者抑制其翻译来调控基因表达。工业革命以来,汞的污染问题日趋严重,汞对植物有较大的毒害作用。前期转录组研究发现,植物中大量的基因参与了重金属胁迫的响应。miRNA作为重要的一种调控因子,对重金属,如镉、汞等胁迫的响应也日益受到人们的关注,而miRNA及其靶标的鉴定是深入研究调控机理的前提。本研究主要采用生物信息学的分析方法,依据更新的蒺藜苜蓿基因组数据,综合sRNA和降解组文库以及基因芯片,鉴定了蒺藜苜蓿新的miRNA及其靶标,探查在汞胁迫下蒺藜苜蓿miRNA基因及靶标的表达模式,为进一步研究miRNA响应汞胁迫的调控机制奠定了理论基础。主要的研究结果如下:(1)基于蒺藜苜蓿基因组(V4.0)和46个sRNA测序数据库,挖掘到了 24个新的miRNA;利用5个降解组测序数据,鉴定到323个Ⅰ型靶标,包括新miRNA的147个靶标。类似的方法鉴定到转座子类型的靶标91个。(2)利用基因芯片,分析研究汞胁迫下蒺藜苜蓿miRNA靶标的表达,发现在323个靶标中共有140个靶标发生了差异表达,其中根中118,叶中49个,这些差异表达的基因涉及到转录因子,疾病抗性蛋白以及一些跨膜蛋白等。(3)根据在汞胁迫下miRNA靶标的差异表达情况,对差异基因进行GO富集分析以及聚类分析,共有27个GO条目被富集,这27个条目中有3个属于细胞组分,1个属于分子功能,其余的属于生物过程,主要涉及基因表达和代谢调控。