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水稻是世界上最主要的粮食作物之一，全球约有一半人口以稻米作为主食。上世纪60年代，水稻和小麦的半矮秆类型高产品种的选育和推广为世界粮食增产做出了巨大贡献，水稻矮化育种和小麦的矮化育种的成就被称为“绿色革命”。目前在水稻矮化育种中所利用的矮秆材料主要受一个相同或等位隐性矮秆主基因.(sd-1)控制，同一矮秆基因的利用潜伏着由遗传单一带来的风险。因此，筛选、鉴定和利用新的具有育种利用价值的半矮秆基因已成为水稻育种中一项非常重要的研究课题。
本研究所用的水稻材料CHA-2是籼稻特籼占13经空间诱变，选育出来的矮秆突变体。实验室前期的研究从CHA-2中分离、鉴定出了一个新的水稻矮秆基因iga-1，并进行了初步定位。在前期研究的基础上，本研究分析了iga-1的激素调控机理，利用F2隐性定位群体对iga-1进行了精细定位和候选基因分析，主要研究结果如下：
1、iga-l对外源GA3的响应较弱且内源GA3含量与原种相比没有产生明显的差异，iga-1不会导致GA3合成受阻；sd-l和iga-1都会导致植物内源IAA含量的下降，2个基因在影响IAA合成的效应上没有明显差异；iga-1降低了品种对油菜素内酯的敏感性。实验结果表明，CHA-2是一个GA3传导抑制型突变体且与IAA、BR相关。
2、以CHA-2和02428杂交，在约12000个F2单株中挑选3000个隐性纯合体矮秆单株作为遗传作图群体，用于定位分析。利用己公布的水稻SSR分析标记，将iga-1定位在SSR标记RM18405和RM18413之间，遗传距离分别为0.047cM和0.65cM。进一步设计InDel标记定位，最终将iga-1定位在32.01kb的区间内，对应于水稻日本晴测序图谱的位置(5’-3’)在第5染色体q5臂上的15531063-15563073区间。
3、利用水稻基因组注释数据库对定位区域进行了注释，在此区域内共4个预测基因，2个编码假定蛋白、1个预测基因OJ1005_D04.36（编码GTP结合蛋α亚基的矮秆D1）、1个编码未知蛋白。通过对预测基因的功能进行分析，初步确定D1是iga-1的候选基因。
4、根据己公布的D1序列设计引物将野生型和突变型材料的候选基因区域扩增测序，并进行序列比对，发现CHA-2较原种特籼占13发生了多碱基多位点的突变，系统进化树表明突变体材料在D1序列上产生了明显的变异，但又与已报道的dl突变体H0541突变表现有明显的不同。最终确定iga-1是D1的一个复等位基因。
本研究的结果，初步明确了iga-1的激素调控机理，精细定位了iga-1并对其候选基因进行了分析，为今后iga-1的基因克隆及功能分析打下了良好的基础。