近年来,玉米纹枯病等真菌性病害蔓延速度加快,发生面积不断扩大,危害日趋严重,逐渐成为我国玉米产区的主要病害,严重影响玉米产量和品质性状的提高。因此,鉴定和筛选玉米抗纹枯病关键基因,系统探究玉米抗纹枯病分子调控机制,结合传统育种策略和科学前沿分子生物技术认识抗病分子机制并最终转化为抗病分子育种是培育广谱、高效、稳定和安全的抗病玉米品种的有效途径。miRNA是一类内源性的、21-25碱基长度的小分子非编码RNA,它通过指导剪切或者抑制翻译等方式调节植物基因的表达,参与调控植物生长发育和逆境胁迫响应等各个方面。因此,筛选重要抗病相关玉米miRNA及其靶基因并鉴定其功能,深入研究候选miRNA及其靶基因在抗病基因表达调控过程中的作用机制是必须的,更是紧迫的。本研究在前期开展玉米miRNA研究的基础上,选取耐纹枯病玉米自交系R15和高感纹枯病玉米骨干自交系掖478为材料,利用Solexa深度测序与生物信息学手段分析,筛选获得大量玉米纹枯病胁迫相关miRNA,结合miRNA原位杂交、miRNA荧光定量和半定量等方法对部分重要抗纹枯病相关miRNA及其靶基因进行表达检测,得到的主要结果如下：1.共获得39个新miRNA,分属于33个miRNA家族,其中处理中特有新miRNA为5个,对照中特有新miRNA为15个,处理和对照中共有且发生差异表达的新miRNA共15个,处理和对照中共有但无明显差异表达的新miRNA共4个；获得147个已知miRNA,分属于25个miRNA家族,其中发生显著或极显著差异表达的已知miRNA共41个,发生显著差异表达的成熟miRNA有4个,极显著差异上调表达的miRNA为2个,极显著差异下调表达的miRNA共35个。2.新发现的zma-miRNA 36、zma-miRNA 32和zma-miRNA 28分别与已知的zma-miRNA 156家族、zma-miRNA171a/b和zma-miRNA 172家族成员序列保守性较高,可能是这些已知玉米miRNA家族的新成员。3.部分新发现的miRNA在不同模式植物中存在不同程度保守性。4.靶基囚预测及分类结果表明,39条新发现的miRNAs靶基因预测总数为248个,其靶基因功能主要涉及生长发育代谢、蛋白转运、转录调控、胁迫响应、激素信号传导和电子传递等；受纹枯病诱导差异表达的已知miRNA倾向于靶向作用于转录因子,主要包括MYB、TCP、锌指蛋白、GRAS、ARF等。5.部分抗病相关miRNA可以同时参与玉米的生长发育和纹枯病胁迫响应过程并发挥重要作用,这类现象组成了抗病相关miRNA调控功能的重叠网络。6.选取的9个重要候选miRNA的荧光定量PCR分析结果表明,除zma-miR168a在两材料中有明显上调表达趋势外,其余miRNA大都呈下调表达趋势,并且在耐病材料R15中下调表达趋势明显,尤其在胁迫后24h表达受明显抑制。7.选取的2个重要候选miRNA的组织原位杂交结果表明,随纹枯病病菌入侵时间增加,其侵害部位在玉米叶鞘组织中呈山外向内趋势逐渐深入并诱导这些部位的2个miRNA特异性表达。8.10个候选miRNA的靶基因在两材料R15和掖478中的表达检测结果表明,其靶向作用的AGO1蛋白、GRAS转录因子、泛素水解酶、TCP转录因子、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、漆酶、ARF激素响应因子1/2、谷胱甘肽硫转移酶、MFS药物转运蛋白、转运蛋白和CCAAT转录因子等均能在两材料接菌后处理中被检测,并且表达差异较大。从总体水平来看,受下调表达miRNA调控的靶基因在两个材料接菌后不同时间段中其表达量呈上调趋势,且在胁迫后24h增至最高,而受上调表达miRNA调控的部分靶基因在两个材料接菌后不同时间段中其表达量有下降趋势。结合前面的miRNA原位杂交、miRNA荧光定量PCR结果表明,10个候选miRNA负调控其相应靶基因,最终导致抗病相关基因在两材料中富集并通过各自特有抗病途径抵御纹枯病病原菌胁迫,并且从结果可以推测耐病材料R15较掖478更能高富集大量抗病相关靶基因,这可能是R15和掖478表现出耐/感纹枯病差异特性的重要原因。9.受纹枯病诱导玉米体内的代谢途径、细胞学过程、生物调控、生物进程调控以及逆境响应等途径富集大量的受miRNA调控的靶基因,这些miRNA负调控其靶基因参与的防御机制主要包括信号传导途径、抗氧化胁迫机制、自身反馈调节、转录调控途径、抗病相关代谢途径以及有毒物质外排转运等,最终各类miRNA介导的各类抗病途径构建了玉米抗纹枯病胁迫复杂的防御机制。