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MicroRNAs（miRNAs）是真核生物中长度为21-24nt的一类内源性单链非编码RNA,是真核生物基因表达的负调节子,其主要在转录水平通过介导mRNA甲基化、在转录后水平对mRNA进行切割或影响mRNA的翻译而调控基因的表达。近年来,由于生物信息学、高通量测序技术的飞速发展,很多植物内的miRNA被鉴定并且进行了功能分析。黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）是唇形科、黄芩属的多年生草本植物,其干燥的根是我国十大传统药材之一。目前,黄芩的全基因组序列已经公布,但有关miRNAs的研究还未见报道。从全基因组水平鉴定黄芩miRNA与研究特定miRNA的功能对理解黄芩的生长发育调控机制和提高黄芩中特定的次生代谢产物（如黄酮类化合物）的含量具有重要意义。本研究中,我们以四年生黄芩为材料,构建了根、茎、叶、花不同组织的小RNA文库,通过small RNA（sRNA）测序和生物信息学分析,从黄芩全基因组水平对已知miRNA和新miRNA进行了鉴定;利用psRNAtarget网站和构建的黄芩降解组数据对miRNA进行了靶基因预测与鉴定;利用荧光定量PCR技术对各组织间差异表达的miRNA的表达模式进行了分析;选取候选基因Sb-miR858、Sb-miR396、Sb-miRN3、Sb-miRN14,构建了其过表达载体和干涉载体。具体研究结果如下:1.构建了黄芩根、茎、叶、花不同组织的sRNA测序文库,每个组织设置三个重复,共12个文库。对文库进行测序与分析,去掉接头以及筛选低质量和长度过短的reads之后得到clean reads。我们将长度为17-30nt的测序序列视为sRNA,对sRNA特征进行分析,发现24nt的sRNA占总读数比例最高。在sRNA测序文库中鉴定到了 129个miRNA,包括来自27个miRNA家族的99个已知miRNA,30个在黄芩中新预测出的miRNA。对129个miRNA的前体序列进行了分析,结果表明其前体序列长度多分布在55-230nt。其次,所有新预测出的miRNA成熟序列长度分布在21nt至22nt,分别占43%,57%,以长度为22nt的miRNA比例最高;最后,对新的miRNA长度和第一个碱基偏好性进行了分析,以碱基U开头的占比最高,达77%。2.利用psRNAtarget网站对鉴定到的129个miRNA进行了靶基因预测,共预测到了 1472个靶标,其中已知miRNA的靶基因有1275个,新miRNA的靶基因有197个。利用qRT-PCR技术对不同组织间差异表达的部分已知miRNA（Sb-miR159、Sb-miR390、Sb-miR403、Sb-miR858）和新的 miRNA（Sb-miRN5、Sb-miRN9、Sb-miRN14、Sb-miRN17）的表达模式进行验证,结果显示:qRT-PCR定量结果与测序结果相一致。3.构建黄芩降解组文库,进行高通量测序,得到27,733,898条clean tags,降解片段tags在染色体正链的表达较多。利用CleaveLand软件分析降解组测序结果得到miRNA的靶基因有503个,其中62个靶基因得分为0-1,认为是可靠的结果。将psRNAtarget网站预测得到1472个靶基因和降解组数据分析验证得到的62个得分高的靶基因取并集后共得到46个可信度高的结果。分属于已知miRNA中13个家族的41个靶基因和2个新miRNA（miRN8和miRN10）的5个靶基因。将这46个靶基因进行blast分析,发现这些靶基因多为转录因子,如miR858的靶基因对应R2R3-MYB类转录因子,可能与黄酮类化合物合成相关。4.选取我们感兴趣的4个候选基因Sb-miR858、Sb-miR396、Sb-miRN3、Sb-miRN14,其中miR858可能与黄酮类化合物合成相关,且在干旱环境下可以诱导黄酮类化合物合成来保护植物;miR396可能调控黄芩植株的生长发育,尤其是调控根的生长发育;Sb-miRN3、Sb-miRN14在根中的表达量相对较高。克隆Sb-miR858、Sb-miR396、Sb-miRN3、Sb-miRN14 的前体序列,将其克隆到 pJIM19载体,获得其过表达载体;利用STTM将4个候选基因构建到pUC57上,成功获得4个基因的干涉载体,为候选基因的功能研究奠定了基础。综上所述,本研究通过小RNA测序和降解组测序,分析、鉴定了黄芩中的miRNAs及其靶基因,并构建了相关基因的表达载体,为黄芩miRNA的功能研究奠定了基础。