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光温敏核不育水稻的花粉育性受穗发育期的光周期和温度调控,历经大量研究但其光温育性调控机理仍不明确。培矮64S是以农垦58S作为不育基因源衍生的籼型光温敏核不育系,是两系法杂交稻组合中广泛应用的母本,然而在实际生产应用中因其不育性易受到低温影响而造成制种损失的情况时有发生。研究温度对育性的调控机理,具有生殖发育调控理论意义和温度稳定型不育材料培育的指导作用。在光敏不育基因调控机理研究中,已发现mi RNA参与了光敏核不育水稻育性的转换调控过程,本研究试图探讨在温度调控育性的过程中是否也存在mi RNA的参与,并通过这些育性温度调节相关的mi RNA分析其调节机制。研究选用对育性温度反应不同的培矮64S近等基因系(PA2364S、PA2864S),在不同温度条件下的幼穗进行降解组测序以及结合前期研究的转录组测序、small RNA测序进行联合分析,筛选特异性mi RNA及其靶基因的表达差异进一步解析育性温度稳定性机理,为温度稳定性的不育系选育与鉴定提供基础信息。获得了如下主要结果:1.对前期已有不育系材料育性进行验证,花粉碘染镜检显示近等基因系PA2364S与PA2864S表现出明显的育性温度反应差异。在14.0h长光照下,21℃处理二者都表现可育;在25℃处理PA2364S表现不育,而PA2864S表现为可育;在自然高温下都表现为不育。2.利用可育(21℃处理)与不育(高温处理)的PA2364S幼穗构建降解组文库,共获得111356条降解片段,与日本晴c DNA文库比对并结合靶基因预测软件共鉴定到342个mi RNA切割1799个靶基因,其中新发现的靶基因为742个。3.把降解组测序结果结合实验室前期小RNA测序以及转录组测序数据进行联合分析发现:穗分化第Ⅵ期中共有68个mi RNA-靶基因调控关系对,其中负调控关系的有37对;第Ⅶ期中共有75个mi RNA-靶基因调控关系对,其中负调控38对。对联合分析显著性差异靶基因GO与KEGG富集分析发现与育性相关的差异表达mi RNA-靶基因对,并按照靶基因的功能分为三类:mi R156a、mi R319a-3p.2-3p、mi R396a-5p、mi R5809等12个mi RNAs的靶基因与细胞分裂分化相关;mi R397a、mi R399a、mi R5488等11个mi RNAs的靶基因与次生代谢相关;mi R159a.1、mi R164a、mi R171i-3p等16个mi RNA的靶基因与植物激素相关。4.通过q PCR验证了筛选到的部分mi RNA及其靶基因在不同温度处理条件下PA2364S与PA2864S的表达差异,在21℃处理与高温处理条件下,PA2364S与PA2864S株系中育性相反的表达量上下调呈现出一致,最后验证在25℃条件下PA2364S与PA2864S株系间的表达量差异一致,推测mi R156a、mi R319a-3p.2-3p、mi R5488、mi R159a.1这些mi RNAs通过调控相应靶基因的表达可能与育性温度敏感性差异有关。本研究通过多组学数据的联合分析并在不育临界温度差异较大的近等基因系间验证初步筛选出可能与育性敏感性差异相关的mi RNAs并结合相应靶基因的功能构建温度影响细胞分裂分化、次生代谢产物积累转运与植物激素介导育性调控途径,为进一步探讨温度调控育性的机理提供了一些参考。本研究初步筛选出一批mi RNA与育性敏感性差异相关,还需经大量验证其作为不育系温度稳定性分子特征指标的可行性才具有应用价值。