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MicroRNAs是一类具有～21个核苷酸的单链小分子非编码RNA,在动物和植物中普遍存在,参与转录后水平基因表达调控。植物miRNA功能涉及调控细胞分裂、分生组织分化、器官边界建立和叶片极性发育等方面。miRNA主要通过对mRNA的剪切、转录沉默和翻译抑制等作用机制调控其靶基因,进而影响生长发育。油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)是一类促进植物生长发育的重要激素,主要功能包括促进细胞伸长、促进导管分化、增强光合作用、促进苗的再生和生长、促进花粉管伸长和花粉育性、增强抗逆性等。迄今,有关miRNA参与BR信号转导途径的相关性研究尚未见报道。本实验室早期研究发现35S::MIR39X转基因植株与Col-0相比,表现出下胚轴长度变短,开花延迟,叶片更圆,叶柄较短,子叶向下卷曲等表型,推测其可能与BR相关。基于以上研究结果,本论文对miR39x及其靶基因的作用机制进行了进一步研究,主要进行了以下研究:1)miR39x及其靶基因BGP影响拟南芥BR响应的表型分析及其机制的初步研究,包括miR39x与BR信号转导途径相关基因的遗传学关系分析、miR39x及其靶基因BGP对BR信号的调控分析、BR信号对miR39x、BGP表达的调控分析;2)miR39x及其靶基因BGP影响拟南芥GA响应的表型分析及其机制的初步研究,包括miR39x与GA途径相关基因遗传关系分析、miR39x及其靶基因BGP对GA信号的调控分析、GA信号对miR39x及BGP表达的调控分析。并得到以下结论:1)受miR39x调控的BGP是BR信号途径的正调控因子。在长日照条件下,35S::MIR39X和BGP-RNAibgp下胚轴伸长对BR敏感性降低,对BRZ超敏感;mir39x ago10对BRZ敏感性降低,表明miR39x及其靶基因BGP影响拟南芥对BR信号的响应,分别是BR信号途径的正调控因子和负调控因子。2)miR39x遗传学上位于BR信号转导组分BIN2基因上游。分析miR39x与BR信号转导途径组分的遗传学关系,结果发现35S::MIR39X下胚轴表型和bri1-5有很强的加成作用,表明miR39x与BRIl国在遗传学上可能处于平行关系;而在BRZ处理条件下,35S::MIR39X× 355::BSU1-myc 下胚轴长度介于35S::MIR39X和35S::BSUl-myc 之间,表明miR39x与BSU1在遗传学上可能处于平行关系;35S::MIR39X的表型可被bin2-3 bill bil2、bzrl-1D、besl-D完全恢复,表明miR39x作为BR信号途径的负调控因子在遗传学上处于BIN2、BZR1、BES1上游。3)miR39x及其靶基因BGP影响BR信号输出且其表达受BR调控。对pMIR39X::GUS株系的GUS信号分析发现,miR39x的表达受到BRZ诱导。qRT-PCR分析发现,在bzrl-1D功能获得突变体中BGP表达量上调,在det2突变体中BGP表达量下调,表明BR和GA信号可能通过BZR1影响miR39x的表达进而影响BGP的表达水平。qRT-PCR分析发现,在35S::MIR39X及BGP-RNAi bgp转基因株系中,BR途径的初级响应基因即BZR1直接抑制表达靶基因DWF4表达量上调,BZR1的另一直接促进表达的靶基因PRE1表达量下调,PRE1是控制下胚轴伸长的关键转录因子,这表明miR39x-BGP可能影响BR信号的输出,进而影响下胚轴伸长相关基因表达来调控下胚轴伸长对BR信号的响应。4)miR39x及其靶基因BGP影响拟南芥对GA的响应。在长日照条件下,35S::MIR39X与bgp下胚轴伸长对GA敏感性降低,对PAC超敏感;mir39x ago10对PAC敏感性降低,表明miR39x及其靶基因BGP影响拟南芥对GA信号的响应。5)miR39x遗传学上位于GA信号转导组分DELLA蛋白基因上游。利用35S::MIR39Xxrga-24 gi-t6的下胚轴表型对miR39x和DELLA蛋白的遗传学关系进行研究,结果发现在PAC处理条件下,35S::MIR39X的表型可被rga-24gai-t6完全恢复,表明miR39x在遗传学上处于DELLA蛋白编码基因的上游。6)miR39x及其靶基因BGP影响GA初级响应基因的表达且其表达受GA调控。qRT-PCR分析发现,GA途径的marker基因GA3OX1表达在35S::MIR39X及BGP-RNAi bgp中下调,而GA3OX1表达受DELLA诱导,表明miR39x及其靶基因BGP并不通过DELLA对GA信号的反馈调节影响GA信号。对pMIR39X:GUS株系的GUS信号分析发现,miR39x的表达受到PAC诱导。qRT-PC分析发现,BGP表达在rga-24 gai-t6中上调,表明GA信号可能通过影响miR39x的表达进而影响BGP的表达水平。上述结果表明,miR39x及其靶基因BGPmRNA表达受BR调节并调控BR途径的信号输出,遗传学上miR39x位于BR信号转导途径组分BIN2基因上游,推测miR39x-BGP通过影响BIN2蛋白活性从而调节BR信号输出并通过BR信号途径间接影响植株的GA响应,最终影响了下胚轴伸长、开花、种子萌发等BL和GA共同调控的生长发育过程。